Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 57)

Cái chết của các sao

Các nhà thiên văn tìm kiếm các vụ nổ siêu tân tinh để đo tốc độ dãn nở của Vũ trụ, bởi vì những loại sao nhất định phát nổ với mức ánh sáng có thể dự đoán được. Bằng cách đo xem chúng xuất hiện sáng như thế nào, các nhà thiên văn có thể tính ra khoảng cách của chúng, và so sánh với tốc độ mà chúng đang chuyển động trong không gian. Thế nhưng các siêu tân tinh đâu chỉ là các thước đo khoảng cách. Những vụ nổ phá hủy dữ dội này tạo ra những môi trường cực độ trong đó các hiệu ứng lượng tử thống trị.

Một siêu tân tinh có hai cách biểu hiện. Thứ nhất là sự phát nổ của một ngôi sao khối lượng lớn đã cạn kiệt nhiên liệu (làm cho lõi của nó co lại và một sóng xung kích thổi tung những lớp bên ngoài của nó ra xa). Thứ hai là sự co lại dữ dội của một sao lùn trắng (tàn dư của một ngôi sao giống-Mặt Trời đã hết nhiên liệu) sang một trạng thái rắn đặc hơn nhiều. Cả hai loại sự kiện đều có thể tạo ra sao neutron, trong đó các nguyên tử bị phá vỡ hành các hạt hạ nguyên tử thành phần của chúng, lực điện từ được chế ngự và chỉ có các quy tắc của vật lí lượng tử mới ngăn được một sự co lại hoàn toàn.

 

Cái chết của các sao

Sao neutron

Các sao sản sinh năng lượng thông qua các phản ứng nhiệt hạch trong lõi của chúng, bị chi phối bởi các quy luật của vật lí lượng tử. Chúng bắt đầu cuộc đời với một nguồn hydrogen và helium, và nhiệt độ trong lõi của chúng tước mất electron ra khỏi các nguyên tố này, tạo ra một plasma tích điện gồm các hạt nhân nguyên tử và electron trôi giạt tự do. Sự nhiệt hạch đều đặn tạo ra các nguyên tố nặng hơn bằng cách hợp nhất các hạt nhân với nhau, và trong các sao nặng gấp tám lần khối lượng Mặt Trời trở lên, các phản ứng này cuối cùng sẽ làm đầy lõi sao bằng sắt, một nguyên tố có sự nhiệt hạch hấp thụ nhiều năng lượng hơn nó giải phóng. Sự nhiệt hạch bất ngờ ngừng lại, và vì không còn năng lượng để chống đỡ nên lõi sao co lại dưới lực hấp dẫn của riêng nó. Dưới những trường hợp thông thường, sự co lại của lõi sao đang nổ bị dừng lại bởi nguyên lí loại trừ Pauli, nó tạo ra một ‘áp lực suy thoái’ giữa các electron và ngăn chúng bị nén quá một giới hạn nhất định. Tuy nhiên, sự co lại của một lõi sao khối lượng lớn phá vỡ các quy tắc này. Khi nó thu nhỏ đến đường kính chỉ vài kilo-mét, các điều kiện cực độ phá vỡ hạt nhân nguyên tử thành proton và neutron, và buộc electron và proton kết hợp để tạo ra thêm neutron. Vật thể thu được gọi là sao neutron.

Sao neutron

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com