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
Hai vật thể bí ẩn đến gần Trái Đất sau nhiều thế kỷ tuyệt tích

Hai vật thể bí ẩn đến gần Trái Đất sau nhiều thế kỷ tuyệt tích

Chuyện đó đây - 9 giờ trước

Hai vật thể C/2025 A6 Lemmon và C/2025 R2 SWAN sẽ đạt tới điểm gần Trái Đất nhất vào ngày 20 và 21-10.

Đi đào gốc cây, người đàn ông bỗng nhặt được kho báu hơn 2 tỷ đồng

Đi đào gốc cây, người đàn ông bỗng nhặt được kho báu hơn 2 tỷ đồng

Chuyện đó đây - 1 ngày trước

Nhặt được vàng khi đang đào gốc cây, người đàn ông không khỏi bất ngờ khi biết "kho báu" này trị giá hơn 2 tỷ đồng.

Tín hiệu vô tuyến từ thế giới 13 tỉ năm trước chạm đến Trái Đất

Tín hiệu vô tuyến từ thế giới 13 tỉ năm trước chạm đến Trái Đất

Chuyện đó đây - 1 ngày trước

Một đài thiên văn Úc đã bắt được tín hiệu vô tuyến kỳ lạ, phơi bày những điều không thể ngờ đến từ vũ trụ 800 triệu năm hậu Big Bang.

Bí ẩn 360 năm trong bức tranh "Cô Gái Đeo Hoa Tai Ngọc Trai" vừa được giải đáp!

Bí ẩn 360 năm trong bức tranh "Cô Gái Đeo Hoa Tai Ngọc Trai" vừa được giải đáp!

Chuyện đó đây - 1 ngày trước

Một trong những bí ẩn dai dẳng nhất của lịch sử hội họa được mở khóa.

Dòng sông yên ả bỗng dậy sóng vì 'rắn khổng lồ', người dân bàn tán khiến phóng viên đến tận nơi xác minh

Dòng sông yên ả bỗng dậy sóng vì 'rắn khổng lồ', người dân bàn tán khiến phóng viên đến tận nơi xác minh

Chuyện đó đây - 2 ngày trước

Một đoạn clip quay cảnh "rắn khổng lồ" ẩn mình bên bờ sông Khek (Thái Lan) đang khiến dư luận nước này dậy sóng.

3 từ đi vào lịch sử được thốt ra trong khoảnh khắc phát hiện mộ cổ 3.300 năm chứa hơn 5.000 món kho báu vẫn nguyên vẹn

3 từ đi vào lịch sử được thốt ra trong khoảnh khắc phát hiện mộ cổ 3.300 năm chứa hơn 5.000 món kho báu vẫn nguyên vẹn

Chuyện đó đây - 3 ngày trước

Vào một ngày tháng 11 lạnh giá năm 1922, lịch sử khảo cổ học thế giới đã thay đổi mãi mãi.

Một thứ 40.000 năm tuổi vừa bị đánh thức dậy

Một thứ 40.000 năm tuổi vừa bị đánh thức dậy

Chuyện đó đây - 3 ngày trước

Chúng cuối cùng cũng đã quyết định rời khỏi "giường băng lạnh giá" của mình.

Người đàn ông sở hữu con trâu màu đen "khổng lồ", giá không dưới 65 tỷ đồng

Người đàn ông sở hữu con trâu màu đen "khổng lồ", giá không dưới 65 tỷ đồng

Chuyện đó đây - 4 ngày trước

Với vẻ đẹp và chất lượng tinh dịch của mình, con trâu khổng lồ nhanh chóng trở thành tâm điểm chú ý tại hội chợ gia súc.

Đức tuyên bố giải được bí ẩn 100 năm về quái vật vũ trụ M87*

Đức tuyên bố giải được bí ẩn 100 năm về quái vật vũ trụ M87*

Chuyện đó đây - 5 ngày trước

M87* có khối lượng gấp 6,5 tỉ lần Mặt Trời, là "trái tim quái vật" của thiên hà M87 khổng lồ.

Khánh thành nhà máy sản xuất muỗi lớn nhất thế giới, mỗi tuần tung 190 triệu con muỗi ra môi trường

Khánh thành nhà máy sản xuất muỗi lớn nhất thế giới, mỗi tuần tung 190 triệu con muỗi ra môi trường

Chuyện đó đây - 5 ngày trước

Nghe tưởng như kịch bản phim khoa học viễn tưởng, nhưng đây là nỗ lực có thật ở Brazil: mỗi tuần, một nhà máy tại thành phố Campinas (bang Sao Paulo) “tung” ra môi trường khoảng 190 triệu con muỗi.

Top