Home Khoa Học Vũ trụ được hình thành như thế nào? Vụ nổ lớn Big Bang

Vũ trụ được hình thành như thế nào? Vụ nổ lớn Big Bang

Tác giả Khoa Học

TriThucTot.Com – Có rất nhiều giả thiết đưa ra để chứng minh về nguồn gốc của Vũ trụ, trong đó có một giả thuyết được nhiều người thừa nhận; đó là cách đây 10-20 tỷ năm về trước đột nhiên xảy ra một vụ nô vô cùng lớn được gọi là “vụ nổ Big bang”.

Sau vụ nổ này, Vũ trụ đã có toàn bộ khối lượng vật chất và năng lượng hiện hữu của nó. Không gian và thời gian cũng bắt đầu từ đây. Lúc đầu nhiệt độ của Vũ trụ lớn tới hàng triệu triệu độ, đến nỗi tất cả vật chất đều nằm dưới dạng các phần tử nhỏ nhất, không có nguyên tử, không có phân tử và càng không có các hợp chất… Sau đó nhiệt độ Vũ trụ nguội dần, các nguyên tử được hình thành do kết hợp giữa hạt nhân và điện tử.

Nhiệt độ tiếp tục giảm, các phân tử được hình thành do kết hợp các nguyên tử, rồi tiếp sau đó các chất rắn (tinh thê), khí, được hình thành, tạo nên một đám mây Vũ trụ. Từ đám mây Vũ trụ ban đầu này, nhò có lực hấp dẫn, đã hình thành nên các Thiên hà, các vì sao và hành tinh của chúng.

Vê mặt không gian, Trái đất nằm trong hệ Mặt trời, Mặt trời nằm trong Ngân hà, Ngân hà cùng với hàng tỷ Thiên hà khác cấu tạo nên Vũ trụ. Như vậy trong Vũ trụ, Trái đất của chúng ta vô cùng nhỏ bé. Trái đất chúng ta đang sống chỉ là một hành tinh lớn trong hệ Mặt trời. Hệ Mặt trời có tất cả 8 hành tinh: Sao Thuỷ, sao Kim, Trái đất, sao Hoả, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương (trước kia hệ Mặt Trời bao gồm 9 hành tinh, tính cả sao Diêm Vương, nhưng các nhà khoa học cho rằng kích cỡ nhỏ và vị trí quá xa của nó so vói 8 hành tinh “truyền thống” đã khiến sao Diêm Vương rời khỏi hệ Mặt trời). Ngoài 8 hành tinh kể trên, trong hệ Mặt trời còn có ít nhất là 40 vệ tinh (gồm cả Mặt trăng) và rất nhiều tiểu hành tinh khác. Những thiên thê đó tạo thành hệ Mặt trời và cách Trái đất không xa lắm.

Vậy thì, ngoài hệ Mặt trời ra, trong không gian bao la của vũ trụ còn có những gì nữa?

Vào những đêm đẹp trời, chỉ bằng mắt thường chúng ta cũng có thể nhìn thấy vô vàn vì sao lấp lánh trên bầu trời, tuyệt đại đa số những vì sao đó đều giống Mặt trời ở điểm phát sáng và phát nhiệt. Trong dải Ngân hà có tới hơn 100 tỉ ngôi sao như vậy, mỗi sao có đặc điếm riêng. Có những sao rất sáng, cường độ ánh sáng của Mặt trời, những sao đó gọi là sao khổng lồ (cự tinh). Có sao còn sáng gấp hàng triệu tới vài triệu lần Mặt trời, gọi là sao siêu khổng lồ (siêu cự tinh). Những sao có cường độ ánh sáng thấp gọi là sao lùn, có những sao lùn chỉ có cường độ ánh sáng bằng một phần mấy vạn cường độ ánh sáng của Mặt trời. Các siêu cự tinh xứng đáng là những “người khổng lồ” trong Thiên hà, thể tích của chúng rất lớn, có siêu cự tinh còn lớn hon cả quỹ đạo của sao Mộc quay quanh Mặt trời.

Những sao nhỏ bé trong thế giới các vì sao được gọi chung là sao lùn trắng, có sao lùn trắng chỉ nhỏ bằng một phần mấy chục Trái đất. Nhưng các sao lùn trắng này có đặc điểm rất kỳ lạ; Vật chất trên các vì sao đó vô cùng nặng, một centimet khối đất đá trên các vì sao đó nặng tới mấy chục kilôgam, mấy tấn, thậm chí tới mấy nghìn tấn. Tuy vậy nếu so với sao Neutron mới phát hiện năm 1967 thì các sao Neutron mới xứng đáng là những “chàng khổng lồ”. Bán kính của sao neutron chỉ khoảng 10 km, nhưng đất đá trên sao Neutron còn nặng hơn nhiều so với đất đá trên sao lùn trắng. Theo tính toán, một centimet đất đá trên sao Neutron nặng đến mức phải cần tới một vạn chiếc tầu thuỷ trọng tải vạn tấn mới có thể kéo đi được. Sao Neutron còn có đặc điểm là không ngừng phát ra lượng điện năng khổng lồ tương đương với lượng điện năng toàn nhân loại trên Trái đất sử dụng trong 1 tỉ 500 triệu năm.

Hiện nay các nhà thiên văn đã phát hiện ra hơn 300 sao loại này. Các sao trong vũ trụ cũng thích “sinh sống cặp đôi”. Ngoài ra có nhiều nhóm sao gồm 3 sao, 4 sao hoặc nhiều hơn nữa sống tập trung với nhau thành từng cụm, thậm chí có hàng nghìn, hàng vạn sao tập trung với nhau thành từng cụm và được gọi là số sao. Các nhà thiên văn đã tìm ra hơn 1.000 tổ sao như vậy trong dải Ngân hà và còn nhiều tổ sao nữa chưa phát hiện ra. Theo dự đoán, trong dải Ngân hà có khoảng hơn một vạn tổ sao.

Trong Thiên hà có những vì sao luôn thay đổi độ sáng gọi là sao đổi ánh (biến tính). Có sao thay đổi độ sáng theo quy luật nhất định, có sao chẳng theo quy luật nào hết. Hiện nay các nhà thiên văn đã phát hiện ra hơn 2 vạn sao đổi ánh.

Trên bầu trời có khi đột nhiên xuất hiện một sao rất sáng, cường độ ánh sáng cũng thay đổi rất nhanh và rất mạnh, chỉ trong vòng 2-3 ngày cường độ ánh sáng của sao đó tăng lên hàng vạn thậm chí hàng triệu lần. Xưa nay người ta gọi những sao đó là sao mới (người Trung Quốc gọi là sao khách). Thực ra những sao mới đó không có gì mới cả, cũng không phải là “khách” trong vũ trụ. Vấn đề là những sao đó vốn rất mờ nhạt bỗng dưng sáng mà thôi. Ngoài ra trên bầu trời thỉnh thoảng xuất hiện một vài vì sao đột nhiên tăng độ sáng tới mấy chục triệu lần, thậm chí mấy trăm triệu lần, người ta gọi chúng là “siêu sao mới”. Các điều ghi chép của sử sách Trung Quốc cho biết, kê từtrước Công nguyên đến nay, có khoảng 90 siêu sao mới đã xuất hiện trong dải Ngân hà. Trong vũ trụ còn có rất nhiều sao trẻ chưa ổn định, các nhà thiên văn học cũng phát hiện ra nhiều thiên thể chưa phải là sao.

Ngoài ra, trong vũ trụ còn có các thiên thể hình dáng giống như những đám mây gọi là tinh vân. Trong dải Ngân hà có rất ít tinh vân. Cấu trúc của các tinh vân gồm nhiều khối khí mỏng và bụi vũ trụ tạo thành. Mỗi tinh vân có hình dạng khác nhau. Các nhà thiên văn học gọi chúng là tinh vân Thiên hà như: “Tinh vân Lạp hộ”, “Tinh vân Tiên nữ “. Trong các tinh vân Thiên hà có một loại tinh vần đặc biệt trông giống như các vì sao rất nhỏ chỉ có thế nhìn thấy qua kính viễn vọng. Các tinh vân này hình cầu hoặc bẹt, phát sáng lờ mờ nhìn xa rất giống các vì sao mỏng và phát sáng được là nhờ các sao nhỏ nằm ở giữa tuy mò nhưng có nhiệt độ cao hun nóng (nhiệt độ các sao nhỏ đó từ 5 – 10 vạn độ).

Trong thực tế, đại đa số các tinh vân trong vũ trụ không hoàn toàn là “mây” như các đám tinh vân trong Ngân hà mà là các vì sao hoàn chỉnh, chỉ vì chúng cách Trái đất quá xa nên trông chúng giống như những đám mây sao. Các nhà thiên văn học gọi chúng là “tinh hệ ngoài Ngân hà” hoặc “tinh vân ngoài Ngân hà”. Tinh vân Tiên nữ với giai thoại rất hay mà chúng ta nhìn thấy chính là một tinh hệ ngoài Ngân hà. Các tinh hệ cũng thích sinh sống “tập thể”. Trong vũ trụ thường có vài tinh hệ cho tới mười mấy tinh hệ tập trung trong một khu vực rộng lớn. Các nhà thiên văn học gọi chúng là “song tinh hệ” hoặc “đa tinh hệ”. Có khu vực trong vũ trụ tập trung tới mấy chục tinh hệ thậm chí mấy nghìn tinh hệ gọi là “tập đoàn tinh hệ”. Những năm 60 của thế kỷ này, các nhà khoa học thiên văn còn tìm thấy những điểm sáng giống nhau như các vì sao, nhưng cưòng độ ánh sáng và tính chất của các điểm sáng đó rất giống với tinh hệ. Các nhà thiên văn gọi chúng là “tinh thể”. Cho tới nay, người ta đã phát hiện ra hon 1.500 tinh thể dạng này trong vũ trụ.

Trong vũ trụ bao la ngoài các vì sao, tinh vân, tinh hệ ra còn có gì nữa hay chỉ còn lại chân không? Tất nhiên không phải. Trong vũ trụ tồn tại một loại vật chất của thế giới các vì sao gọi là “tinh tế vật chất” gồm các vật chất th ể khí và vật chất thể bụi. Mật độ phân bố của loại vật chất này rất mỏng và loãng.

Ngoài ra trong vũ trụ bao la còn tồn tại các tia vũ trụ vô hình và sóng điện từ rất yếu ớt của các thiên thể tinh vân,…

Tất cả các vật thể trong vũ trụ không phải tồn tại đơn độc, cũng không chết và cũng không đứng yên. Chúng không ngừng chuyển động, thay đổi và tác động lẫn nhau. Các vì sao luôn phun vật chất vào không gian của vũ trụ thành các hạt thể bụi… Các tinh vân, vật chất thể bụi sau hàng triệu năm vận động to dần lên thành các vì sao…

Vũ trụ là vô giới hạn. Nhận thức của con người đối với vũ trụ cũng không có giới hạn. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người ngày càng phát hiện ra nhiều thiên thể mới. Chúng ta có thể khẳng định rằng, trong tương lai sẽ đến lúc con người phát hiện ra càng nhiều thiên thể mới đồng thời sẽ khám phá ra quá trình hình thành và biến hoá của các thiên thể đó.

Có thể bạn thích!