Hà Nội
23°C / 22-25°C

Tại sao các ngôi sao trong vũ trụ hình cầu thay vì hình vuông hay bất kỳ hình dáng nào khác?

Thứ ba, 14:15 29/08/2023 | Chuyện đó đây

Từ các ngôi sao cho đến hành tinh, tất cả trong số chúng đều là các vật thể hình cầu. Vậy tại sao lại là hình cầu mà không phải là hình dạng khác?

Trong vũ trụ của chúng ta có vô số thiên thể, mặc dù những thiên thể này có kích thước và khối lượng khác nhau, nhưng chúng đều có một đặc điểm chung: đó là chúng đều có hình cầu.

Vậy tại sao chúng đều có hình cầu?

Câu trả lời là lực hấp dẫn đã chèn ép tất cả chúng thành hình cầu.

Tại sao các ngôi sao trong vũ trụ hình cầu thay vì hình vuông hay bất kỳ hình dáng nào khác? - Ảnh 1.

Các nhà khoa học trong nỗ lực để phân biệt các hành tinh có kích thước lớn và các tiểu hành tinh (hay thiên thạch có kích thước nhỏ hơn), họ đã tìm thấy yếu tố quyết định sự khác biệt đó chính là các hành tinh kích thước lớn thì có thể giữ được hình cầu trong khi đó các tiểu hành tinh khối lượng nhỏ hơn thì không thể.

Là một lực phổ biến, lực hấp dẫn làm cho tất cả các vật thể hút lẫn nhau và đối với các tiểu hành tinh và sao chổi có khối lượng nhỏ, khối lượng của chúng không đủ để tạo ra đủ lực hấp dẫn làm phẳng đồng đều chúng trong môi trường không gian, do đó chúng sẽ có hình dạng không đều.

Khi khối lượng của một thiên thể đủ lớn, lực hấp dẫn của nó sẽ trở nên rất mạnh, và lực hấp dẫn mạnh này sẽ kéo tất cả các bộ phận của thiên thể về vùng trung tâm, làm cho thiên thể ngày càng tròn hơn, đó là lý do tại sao tất cả các thiên thể khối lượng lớn có dạng hình cầu, nhưng thực tế hình cầu là một khái niệm hình học chứ không phải là một sự tồn tại thực sự, cả Trái Đất và Mặt Trời đều không phải là một hình cầu hoàn hảo giống như những gì chúng ta tưởng tượng.

Tại sao các ngôi sao trong vũ trụ hình cầu thay vì hình vuông hay bất kỳ hình dáng nào khác? - Ảnh 2.

Trái Đất không phải một hình cầu hoàn hảo. Nếu tính khoảng cách từ trung tâm đến mực nước biển, thì khoảng cách từ tâm Trái Đất đến đường xích đạo là lớn hơn 20km so với khoảng cách tới 2 cực. Nguyên nhân của nó chính là do Trái Đất quay xung quanh nó với trục là đường nối hai cực, do vậy mà nó gây ra một lực ly tâm chống lại lực hấp dẫn. Lực ly tâm này lớn nhất tại xích đạo. Đối với các hành tinh được tạo thành từ các vật liệu nhẹ hơn và quay nhanh hơn như Sao Thổ và Sao Mộc, chúng ta có thể quan sát khá rõ hiện tượng phồng lên ở xích đạo.

Mặc dù Trái Đất trông giống như một quả bóng, nhưng nó sẽ được gọi là một hình cầu không đều, nó bị làm phẳng hoàn toàn ở các cực và hơi phồng lên ở đường xích đạo do lực quay của nó tạo ra.

Khác với các hành tinh và ngôi sao lớn, các tiểu hành tinh và thiên thạch không có hình cầu, mà chúng có những hình dạng rất khác nhau và không cố định. Nguyên nhân một phần là do khối lượng của chúng rất nhỏ, do đó mà lực hấp dẫn cũng rất yếu và tác động của nó là không đủ để làm biến dạng các lớp vật chất.

Bên cạnh đó, các hành tinh tạo nên hình dạng của mình trong quá trình đầu hình thành, khi mà nó còn rất nóng và các vật chất dường như bị nung chảy hết. Trong khi đó các tiểu hành tinh là những mảnh vỡ của các vụ va chạm, các lớp vật chất của nó đã ổn định và có hình dạng.

Tại sao các ngôi sao trong vũ trụ hình cầu thay vì hình vuông hay bất kỳ hình dáng nào khác? - Ảnh 3.

Liên quan đến khối lượng đó chính là lực hấp dẫn, có thể nói là nguyên nhân chính khiến các ngôi sao và hành tinh lớn có hình cầu. Khối lượng rất lớn của các hành tinh này tạo ra một lực hấp dẫn, về mặt lý thuyết tập trung vào phần lõi của nó. Các hành tinh khi mới hình thành có thể không có hình dạng nhất định, tuy nhiên chính lực hấp dẫn đã kéo vật chất từ mọi hướng về trung tâm của nó. Vì thế mà sau hàng triệu, hàng tỷ năm các hành tinh này có hình dạng cố định là hình cầu.

Nhưng nói chung, trong vũ trụ, các thiên thể có khối lượng lớn hơn và lực hấp dẫn mạnh hơn sẽ tiến gần đến một hình cầu hoàn hảo hơn, chẳng hạn như Mặt Trời tròn hơn Trái Đất và Sao Mộc, nhưng hố đen lại tròn hơn Mặt Trời.

Tại sao các ngôi sao trong vũ trụ hình cầu thay vì hình vuông hay bất kỳ hình dáng nào khác? - Ảnh 4.

Vật thể có hình cầu hoàn hảo nhất trong vũ trụ được con người phát hiện ra là Kepler 11145123 (hay KIC 11145123), cách xa Trái Đất chúng ta 5.000 năm ánh sáng. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu dao động tự nhiên của Kepler 11145123 bằng kính viễn vọng không gian Kepler của NASA và tính toán được rằng, đường kính xích đạo và vùng cực của Kepler 11145123 chỉ chênh lệch nhau có 6km, mặc dù đường kính của ngôi sao này là 3 triệu km.

Tại sao các ngôi sao trong vũ trụ hình cầu thay vì hình vuông hay bất kỳ hình dáng nào khác? - Ảnh 5.

Ngôi sao lớn nhất trong vũ trụ từng được phát hiện là R136a1, ban đầu được phát hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học tại Đài quan sát Redcliffe của Pretoria, và được công bố trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia vào tháng 10 năm 1960. Khi R136a1 được phát hiện lần đầu tiên, nó được ước tính ban đầu có khối lượng gấp khoảng 250 đến 320 lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta. Điều này rất thú vị đối với các nhà khoa học thời điểm đó, bởi họ cho rằng khối lượng tối đa của một ngôi sao nhỏ hơn nhiều, cho đến khi phát hiện ra R136a1. Khối lượng cực đại này, được gọi là Giới hạn Eddington, là điểm lý thuyết mà các ngôi sao sẽ có độ sáng cao đến mức chúng sẽ thổi bay các lớp bên ngoài của chúng. Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, Giới hạn Eddington được ước tính là khoảng 150 lần khối lượng của Mặt Trời.

  • Tham khảo thêm

    Phải cách bao xa chúng ta có thể nhìn thấy Trái đất hình cầu?

    Phải cách bao xa chúng ta có thể nhìn thấy Trái đất hình cầu?
Nguồn: Zhihu
Bình luận
Xem thêm bình luận
Ý kiến của bạn
Câu chuyện kỳ lạ của cụ ông nuôi nhầm loài quý hiếm suốt 14 năm

Câu chuyện kỳ lạ của cụ ông nuôi nhầm loài quý hiếm suốt 14 năm

Chuyện đó đây - 1 ngày trước

Khi chưa đầy 10 con được phát hiện lần đầu, một cụ ông ở Hồ Bắc, Trung Quốc đã mang chúng về nuôi chúng như vịt, nhưng phải 14 năm sau, ông mới biết đây là loài động vật quý hiếm.

Phát hiện mộ cổ 2.500 năm chứa đầy kho báu vẫn nguyên vẹn

Phát hiện mộ cổ 2.500 năm chứa đầy kho báu vẫn nguyên vẹn

Chuyện đó đây - 1 ngày trước

Ngôi mộ Alan tại Alkhan-Kala, phía tây Grozny, Chechnya, chứa đồ trang sức, khí giới và hiện vật niên đại khoảng 2.500 năm.

Coi ChatGPT là bạn thân nhất: Chúng ta đã thực sự cô độc đến mức này sao?

Coi ChatGPT là bạn thân nhất: Chúng ta đã thực sự cô độc đến mức này sao?

Chuyện đó đây - 1 ngày trước

Ngày càng nhiều người tâm sự với ChatGPT mỗi ngày chứ không phải với người thân hay bạn thân.

Người đàn ông 39 tuổi tử vong vì bị kiến cắn khi đang tỉa cây

Người đàn ông 39 tuổi tử vong vì bị kiến cắn khi đang tỉa cây

Chuyện đó đây - 2 ngày trước

Người đàn ông 39 tuổi gặp nạn khi đang cắt tỉa cây tại một đồn điền.

Phát hiện hành tinh cô độc, nuốt chửng 6 tỷ tấn khí mỗi giây khiến giới thiên văn choáng váng

Phát hiện hành tinh cô độc, nuốt chửng 6 tỷ tấn khí mỗi giây khiến giới thiên văn choáng váng

Chuyện đó đây - 2 ngày trước

Một hành tinh trôi nổi tự do đang hấp thụ khí với tốc độ phá kỷ lục trong thiên hà.

Loài vật này giống "thủy tổ" của chúng ta nhất

Loài vật này giống "thủy tổ" của chúng ta nhất

Chuyện đó đây - 3 ngày trước

Các nhà khoa học Mỹ đã ghép nối các manh mối cổ xưa để tìm ra chân dung vị "thủy tổ" muôn loài, tức động vật đầu tiên của Trái Đất.

Bí ẩn đau lòng về cậu bé 3 tuổi không ai biết đến sự tồn tại cho đến khi đã qua đời

Bí ẩn đau lòng về cậu bé 3 tuổi không ai biết đến sự tồn tại cho đến khi đã qua đời

Chuyện đó đây - 3 ngày trước

Hài cốt của một cậu bé 3 tuổi đã được phát hiện trên bãi đất hoang.

Cận cảnh chiếc lông chim hơn 700 triệu đồng, có gì đặc biệt mà "đắt hơn vàng"?

Cận cảnh chiếc lông chim hơn 700 triệu đồng, có gì đặc biệt mà "đắt hơn vàng"?

Chuyện đó đây - 4 ngày trước

Chỉ một sợi lông chim mà có giá hơn 700 triệu đồng khiến nhiều người choáng váng. Sợi lông đắt nhất thế giới này quý giá đến mức chủ nhân của nó bị cấm mang nó ra nước ngoài.

Cần thủ câu được con cá khổng lồ dài 2,2 mét, nặng 130kg trên sông

Cần thủ câu được con cá khổng lồ dài 2,2 mét, nặng 130kg trên sông

Chuyện đó đây - 5 ngày trước

Người đàn ông muốn câu được một con cá lớn, nhưng không ngờ lại bắt được một con cá khổng lồ dài hơn 2,2 mét, nặng 130kg.

Phát hiện cơ chế “bật năng lượng” khiến tế bào ung thư có thể sống sót

Phát hiện cơ chế “bật năng lượng” khiến tế bào ung thư có thể sống sót

Chuyện đó đây - 5 ngày trước

Một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Quy định Genomic (CRG) ở Tây Ban Nha vừa công bố phát hiện có thể mở ra hướng điều trị ung thư mới.

Top