Nova và supernova là những thuật ngữ có lẽ không mới mẻ gì trong thiên văn học, nhất là supernova. Chúng được nhắc tới khá phổ biến trong các bài báo và các báo cáo ngày nay về vật lý thiên văn hay vũ trụ học, thường được gọi theo những tên tiếng Việt thiếu chính xác là "sao mới" và "sao siêu mới" (hay "tân tinh" và "siêu tân tinh"). Ở đây chúng ta sẽ nói chi tiết hơn về bản chất vật lý của những đối tượng này.

Tinh vân Con cua (còn có kí hiệu là M1 hay NGC 1952) - một trong những tàn dư supernova được biết đến nhiều nhất.

Phân loại theo quang phổ
Supernova được chia làm hai nhóm chính là supernova loại I và loại II dựa theo quang phổ hấp thụ thu được. Supernova loại I là các vụ nổ mà trong quang phổ thu được không có sự có mặt của vạch hydro, còn supernova loại II thì có. Loại I được chia thành các loại nhỏ là a, b và c còn loại II có các nhánh nhỏ là P, L, n và b.

Phân loại theo cơ chế
Mặc dù các supernova được phân loại và gọi tên theo cách chia theo quang phổ như nêu trên, về cơ chế thì supernova có hai trường hợp không trùng với hai nhóm chính. Cơ chế của supernova loại Ia khác hoàn toàn với cơ chế của tất cả các supernova còn lại.

Supernova loại Ia có cơ chế gần giống với nova. Sao lùn trắng trong một cặp sao kép hút lấy khí từ sao đồng hành và gia tốc chúng lên vận tốc cao. Điểm khác biệt ở đây so với nova là sao lùn trắng có khối lượng lớn hơn, đạt gần giới hạn Chandrasekhar (1,44 khối lượng Mặt Trời, là khối lượng tối thiểu để lõi sao sụp đổ hấp dẫn do không thể tự chống lại hấp dẫn hướng tâm). Khí từ sao đồng hành tuôn nhanh sang sao lùn trắng khối lượng lớn này khiến nó đạt tới khối lượng xấp xỉ giới hạn để sụp đổ. Do một cơ chế chưa được làm rõ hoàn toàn, một phần đáng kể của carbon và oxy tham gia phản ứng tổng hợp thành các hạt nhân nặng hơn trong thời gian chỉ vài giây. Điều này làm ngôi sao phát nổ và giải phóng ra năng lượng khiến nó có thể sáng gấp 5 tỷ lần Mặt Trời.

Supernova loại Ib, Ic và các loại II về bản chất có cùng cơ chế. Đây là các vụ nổ cuối đời của các sao nặng mà lõi sao (sau giai đoạn sao khổng lồ đỏ/sao siêu khổng lồ đỏ) có khối lượng lớn hơn giới hạn Chandrasekhar. Ở khối lượng này, lõi sao không thể tự chống lại lực hấp dẫn hướng tâm nên nó co lại rất nhanh. Nhiệt độ và áp suất tăng đủ cao để cho phép hạt nhân các khí kết hợp tạo thành các nguyên tố nặng như sắt và hơn nữa. Tiếp theo hạt nhân kim loại cũng bị phá vỡ và sự kết hợp giữa proton và electron xảy ra tạo ra neutron và neutrino. Tùy theo khối lượng của lõi sao này mà kết quả cuối cùng của nó có thể là sao neutron hoặc lỗ đen. Toàn bộ quá trình suy sập này gây ra vụ nổ và giải phóng năng lượng làm tăng độ sáng đột ngột cho lõi sao. Kiểu suparnova này thường được gọi chung là supernova sup sập lõi. Điểm khác nhau dẫn đến sự khác biệt về quang phổ là supernova loại Ib và Ic xuất phát từ các sao đã mất hết lớp vỏ hydro (hoặc thậm chí heli) từ trước (thường là do tác động của sao đồng hành), còn loại II vẫn còn nguyên lớp hydro bề mặt nên trên quang phổ thu được vẫn có các vạch hydro.

Hầu hết các supernova đến nay được quan sát ở các thiên hà khác khi chúng làm tăng độ sáng của cả thiên hà. Supernova cuối cùng được quan sát trong Milky Way của chúng ta là vào năm 1604, được quan sát bởi Johanne Kepler. Một số supernova khác trong Milky Way có thể không được quan sát do tầm nhìn của chúng ta bị cản bởi khí và bụi trong môi trường giữa các sao.

Các vụ nổ supernova ở các thiên hà khác cho phép việc quan sát chúng được dễ dàng hơn và do đó chúng là một bằng chứng quan trọng cho sự giãn nở của vũ trụ.

Đối với bản thân tiến hóa của vũ trụ, supernova đóng vai trò lớn trong việc phân bố các nguyên tố nặng. Trong giai đoạn sớm của vũ trụ, các nguyên tố nặng chưa được tạo thành. Chúng chỉ được tạo thành nhờ phản ứng kết hợp hạt nhân ở các sao nặng khi chúng đi về cuối đời. Các vụ nổ supernova kết thúc cuộc đời của các sao này ném vật chật vào không gian xung quanh và chính những thứ đó mới có thể tạo thành các hành tinh rắn, trong đó có Trái Đất.

Hình ảnh mô phỏng về độ lớn của một vụ nổ supernova. Nếu xảy ra ở gần, một vụ nổ như vậy có thể phá hủy toàn bộ Hệ Mặt Trời.

Tên gọi

Như trên đã nói, "nova" có nghĩa là "mới" theo tiếng Latin. Nó được sử dụng xuất phát từ việc trước đây hiện tượng này được cho là một sao mới hình thành. Ngày nay, mặc dù đã biết thực chất không phải như vậy nhưng nó đã trở thành thuật ngữ độc lập nên vẫn tiếp tục được sử dụng.

Vấn đề đáng nói là khi sang tiếng Việt, nhiều dịch giả sử dụng cách dịch là "sao mới" hay theo cách gọi Hán-Việt là "tân tinh", đồng thời gọi supernova là "sao siêu mới" hay "siêu tân tinh". Khác với "nova" chỉ đơn thuần là "mới", việc cho thêm "sao" hay "tinh" vào thuật ngữ trong tiếng Việt khiến ý nghĩa của khái niệm này có thể bị hiểu nhầm về mặt vật lý.

Chẳng hạn: Trong tiếng Anh, nếu nhìn lên bầu trời và nói "That's a nova" thì bất cứ ai cũng dễ dàng hiểu rằng đó là hiện tượng nova, khác với "That's a new born star".  Nhưng trong tiếng Việt nếu nói "Đó là một sao mới" thì e rằng không thể phân định được đó là nova hay là một sao mới ra đời.

Do đó chúng tôi đề nghị sử dụng thuật ngữ gốc là "nova" và "supernova" thay vì sử dụng cách gọi tiếng Việt không chính xác.

Một trường hợp nhỏ nữa: Đôi khi chúng ta có thể thấy đâu đó thuật ngữ hypernova. "Hyper-" dùng để chỉ cấp độ cao hơn "super-", về bản chất đây không phải hiện tượng khác, chỉ được sử dụng để mô tả mức độ sáng đặc biệt của supernova, hay còn được gọi là supernova siêu sáng (superluminous supernova - SLSN)

Tháng 2 năm 2016
Đặng Vũ Tuấn Sơn

Xin vui lòng ghi rõ tên tác giả và nguồn Thienvanvietnam.org khi sử dụng bài viết này.

Theo thienvanvietnam.org
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=984:nova-va-supernova&catid=16&Itemid=149
Copy Link
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=984:nova-va-supernova&catid=16&Itemid=149
Bài liên quan

(0) Bình luận
Nổi bật Giáo dục thủ đô
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Nova và supernova