Buzz
Có lẽ một ngày nào đó, chúng ta sẽ nhận ra rằng tuổi của vũ trụ và tuổi của các ngôi sao không quá quan trọng, điều quan trọng là chúng ta có thể tìm ra vị trí và ý nghĩa của bản thân trong không gian này.
Nguồn gốc và sự tiến hóa của vũ trụ luôn là một trong những bí mật lớn nhất của nhân loại. Các nhà khoa học đã dùng nhiều phương tiện khác nhau để khám phá những bí ẩn và khôi phục lại lịch sử của vũ trụ. Tuy nhiên, đôi khi các phát hiện của họ lại mâu thuẫn hoặc phá vỡ kỳ vọng của mình.
Một trong những phát hiện gây ngạc nhiên nhất là việc phát hiện một ngôi sao có tuổi lớn hơn cả vũ trụ. Ngôi sao này được gọi là 'Methuselah - HD 140283', nằm trong chòm sao Thiên Bình, cách Trái Đất 190 năm ánh sáng.
Bằng cách đo quang phổ và khoảng cách của nó, các nhà khoa học ước tính tuổi của nó vào khoảng 16 tỷ năm, lớn hơn tuổi của vũ trụ! Điều này đặt ra câu hỏi liệu ngôi sao này có thể được sinh ra ngoài vũ trụ hay là chúng ta đã đánh giá thấp tuổi của vũ trụ.
Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần biết tuổi của vũ trụ được xác định như thế nào. Hiện nay, lý thuyết về Big Bang là lý thuyết chấp nhận rộng rãi, tin rằng vũ trụ bắt đầu từ một điểm nhỏ, mật độ và nhiệt độ cao và sau đó mở rộng ra trở thành vũ trụ mà chúng ta biết ngày nay.
Theo lý thuyết này, các nhà khoa học có thể tính toán tuổi của vũ trụ bằng cách đo tốc độ mở rộng của nó. Tốc độ này, còn được gọi là hằng số Hubble, mô tả tốc độ mà vũ trụ mở rộng ra ngoài. Các nhà khoa học đo hằng số Hubble bằng cách quan sát các thiên thể trong vũ trụ như siêu tân tinh, thiên hà, v.v.
Sau đó, họ có thể chia hằng số Hubble cho gia tốc của vũ trụ để có được tuổi của vũ trụ. Theo kết quả đo mới nhất năm 2013, hằng số Hubble là khoảng 67,4 và gia tốc của vũ trụ là khoảng 0,7, khi đó tuổi của vũ trụ là khoảng 13,82 tỷ năm.
Tuy kết quả này tưởng chừng như rất chính xác, nhưng thực tế lại có sai số lớn. Ví dụ, vào năm 2019, một số nhà khoa học đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble để quan sát một số ngôi sao biến quang trong vũ trụ và thu được hằng số Hubble lớn hơn, khoảng 73,4, giúp rút ngắn tuổi của vũ trụ xuống còn 12,74 tỷ năm.
Sự khác biệt vượt quá giới hạn sai số này đã khiến các nhà khoa học bối rối không biết kết quả nào đáng tin cậy hơn. So với tuổi của vũ trụ, tuổi của các ngôi sao có vẻ dễ xác định hơn vì vòng đời của chúng tương đối ổn định và có thể dự đoán được.
Nói chung, một ngôi sao càng nặng thì tuổi thọ của nó càng ngắn vì nó tiêu thụ nhiên liệu hạt nhân của chính nó nhanh hơn và cuối cùng phát nổ dưới dạng siêu tân tinh hoặc sụp đổ thành sao neutron hoặc lỗ đen.
Ngôi sao càng nhỏ thì càng sống lâu vì tốc độ đốt nhiên liệu hạt nhân chậm hơn, cuối cùng trở thành sao lùn trắng hoặc nâu. Dựa trên nguyên tắc này, các nhà khoa học có thể ước tính giới hạn tuổi trên của các loại sao khác nhau.
Ví dụ, Mặt Trời là một ngôi sao có khối lượng trung bình với giới hạn tuổi trên khoảng 10 tỷ năm, nó đã tồn tại được khoảng 4,65 tỷ năm và còn khoảng 5,35 tỷ năm để tồn tại.
Giới hạn trên về tuổi của những ngôi sao nặng nhất, chẳng hạn như sao khổng lồ xanh, chỉ là vài triệu năm, trong khi giới hạn trên về tuổi của những ngôi sao nhỏ nhất, chẳng hạn như sao lùn đỏ, có thể lên tới hàng nghìn tỷ năm, thậm chí vượt quá giới hạn tuổi của vũ trụ.
Vì thế, hàm lượng kim loại của 'Methuselah' rất thấp, chỉ bằng 250 lần Mặt Trời, điều này giải thích tại sao nó được coi là ngôi sao cực kỳ già. Câu trả lời không chỉ đơn giản là 'Methuselah' già hơn vũ trụ mà còn phải tính đến sai số và sự không chắc chắn trong đo lường.
Trước hết, việc đo tuổi của vũ trụ và các ngôi sao không dễ dàng, đều phụ thuộc vào giả định và mô hình, có thể không hoàn toàn chính xác hoặc áp dụng được.
Thứ hai, kết quả đo có sai số nhất định, cho phép ước tính tuổi của 'Methuselah' lớn hơn tuổi của vũ trụ, nhưng điều này không đồng nghĩa với việc tuổi thật của nó phải lớn hơn tuổi thật của vũ trụ.
Có thể có nhiều lý do cho điều này: Thứ nhất, ước tính về tuổi của vũ trụ có thể thấp do các phép đo hoặc lý thuyết có sai sót. Thứ hai, giá trị ước tính của 'Methuselah' có thể cao hơn do các phép đo hoặc lý thuyết về ngôi sao có sai sót. Cuối cùng, cả hai ước tính đều có thể không chính xác do thiếu dữ liệu hoặc hiểu biết sai lầm về vũ trụ và các ngôi sao.
Tóm lại, 'Methuselah' là một ngôi sao đặc biệt, tuổi tác bí ẩn của nó mở ra nhiều cơ hội khám phá về nguồn gốc và sự tiến hóa của vũ trụ.
Tham khảo: Zhihu
