Chúng ta kéo các vì sao từ trên trời...
và đem chúng xuống Trái Đất.
Nhưng với cái giá như thế nào?
Khi chúng ta bật lên tất cả các ngọn đèn đó
chúng ta đã đánh mất một thứ vô cùng quý giá.
Chính các ngôi sao.
Cách đây rất lâu, ở một thế giới được thắp sáng chỉ bằng ánh lửa,
mối quan hệ của chúng ta với các vì sao...
đã ... gần gũi hơn nhiều.
Trong suốt hàng nghìn thế hệ,
chúng ta quan sát các vì sao
như thể cuộc sống của chúng ta phụ thuộc vào chúng.
Bởi vì đúng thế thật.
Con người chúng ta không phải là loài lớn nhất,
khỏe nhất, hay nhanh nhất
trong tất cả các loài động vật mà chúng ta phải cạnh tranh với.
Nhưng chúng ta có một thứ tài sản vô cùng tuyệt vời...
trí thông minh của chúng ta.
Một trong số đó chính là khả năng thiên tài
trong việc nhận diện các quy luật.
Suốt đêm này qua đêm khác, chúng ta quan sát các vì sao.
Và qua thời gian, tổ tiên chúng ta nhận ra
chuyển động của các vì sao qua màn đêm mỗi năm
báo trước những sự thay đổi trên Trái Đất
mà đe dọa hoặc củng cố cơ hội sống cho chúng ta.
Ở thời mà trí tưởng tượng của chúng ta
là phương tiện duy nhất để đưa các câu chuyện đến với thực tế,
trước khi có phim ảnh hay tivi
hay bất cứ thiết bị điện tử nào,
mọi nền văn minh nhân loại đều kết nối các chấm sáng
để tạo nên những hình ảnh của riêng họ.
Những hình ảnh đó trở thành những minh họa cho một cuốn truyện
mà, ở một nghĩa sâu hơn, còn là một cuốn cẩm nang sinh tồn.
Tên và tính cách của các vị thần, các anh hùng,
thú nuôi hoặc các đồ vật quen thuộc
thì khác nhau giữa mỗi nền văn hóa.
Nhưng có một nhóm sao cụ thể tuyệt đẹp
mà cả người Hy Lạp cổ đại và chúng ta ngày nay biết tới
với cái tên Pleiades,
một đám quần tinh hình thành khoảng 100 triệu năm trước đây.
Mỗi sao trong số chúng đều sáng hơn Mặt trời ít nhất 40 lần.
Và Alcyone, ngôi sao sáng nhất,
sáng hơn Mặt trời gấp 1000 lần
Từ rất lâu, chòm Pleiades đã được dùng như một bài kiểm tra thị lực
cho con người ở khắp nơi trên thế giới.
Nếu bạn có thể thấy ít nhất 6 ngôi sao trong số đó
bạn được coi là đạt mức bình thường.
Nếu bạn thấy nhiều hơn 7,
thì bạn là ứng cử viên lý tưởng cho một chiến binh hoặc một người trinh sát.
Với những người Celt và người Druid cổ đại thuộc Quần đảo Anh,
chòm sao Pleiades được coi là có tầm quan trọng đặc biệt.
Vào những đêm trong năm mà chúng chạm tới
điểm cao nhất trên bầu trời vào lúc nửa đêm,
người ta cho là linh hồn của những người đã chết sẽ lang thang trên Trái Đất.
Đây được coi là nguồn gốc của một ngày lễ
từng được gọi là Samhain,
nay là Halloween.
Trên khắp Trái Đất, tổ tiên chúng ta kể lại
những câu chuyện tuyệt vời để lý giải
làm thế nào chòm sao Pleiades lại xuất hiện trên bầu trời.
Với những người Kiowa ở Bắc Mỹ,
câu chuyện đó như thế này.
Rất, rất lâu trước đây, có một vài thiếu nữ
đã lén rời khỏi khu trại của họ
để nhảy múa tự do dưới bầu trời sao.
Đá, hãy cứu chúng tôi.
Đá, xin hãy thương lấy chúng tôi!
Đá nghe thấy tiếng gọi của họ và mọc cao lên,
đến khi nó trở thành ngọn núi mà ngày nay có tên Devil’s Tower.
Những thiếu nữ được biến thành các vì sao của chòm Pleiades,
vẫn nằm ngay phía trên ngọn núi Devil’s Tower vào giữa mùa đông.
Người Hy Lạp cổ đại cũng nhìn bảy viên ngọc đó
thành bảy thiếu nữ.
Bảy người con gái của Atlas,
không phải bị truy đuổi bởi gấu, mà bởi...
... người thợ săn Orion,
kẻ đã nhìn trộm thấy họ khi đang đi dạo một ngày nọ.
Orion điên lên vì thèm khát.
Trong suốt bảy năm, ông đuổi theo họ không ngừng nghỉ
- Kiệt sức... - Zeus, hãy cứu chúng con.
Họ cầu vị thần Zeus để được giải thoát.
Zeus, vua của các vị thần, thấy thương cảm cho họ,
và biến bảy người con gái trẻ
thành chòm sao Pleiades.
Nhưng các vị thần luôn là những kẻ có tính khí thất thường.
Khi Orion bị chết do cú châm của một con bọ cạp,
Zeus đặt Orion lên bầu trời để ông có thể tiếp tục truy đuổi
bảy chị em gái xinh đẹp.
Các tổ tiên chúng ta, họ đã thêu dệt nên
những câu chuyện đầy sức tưởng tượng tuyệt vời.
Nhưng chúng không đem chúng ta tới gần hơn với các vì sao
hơn là những giấc mơ của chúng ta.
Vẫn phải cần một vài nghìn năm nữa
mới tới lúc 3 nhà khoa học thiên tài khám phá ra được bí mật
của cuộc sống thực sự của các vì sao.
Vào năm 1901,
Harvard là một thế giới của đàn ông.
Nhưng một nhà thiên văn học tên Edward Charles Pickering
đã phá vỡ quy luật đó.
Ồ, văn phòng của Pickering chỉ ở cuối dãy hành lang này thôi.
Và cánh cửa đó dẫn tới căn phòng
Nơi ông ta giữ các "computer" của mình.
Chúng ta đúng ra phải gọi những người phụ nữ đó là các "computer",
nhưng tôi đã nghe nhiều hơn một người gọi đó là
"Hậu cung của Pickering".
Pickering tập hợp một đội gồm toàn phụ nữ
để tìm hiểu cấu tạo và phân loại các vì sao.
Một trong số họ đã có đóng góp quan trọng cho hiểu biết của chúng ta
về vật chất cấu tạo của các ngôi sao.
Và một người khác đã tìm ra cách
để tính toán được kích thước của vũ trụ.
Vì một vài lý do, bạn có lẽ chưa được nghe gì về bất cứ ai trong họ.
Không biết tại sao nhỉ.
Đó là Annie Jump Cannon, người điều hành cả đội.
Trước khi mất,
bà đã phân loại hơn 250.000 ngôi sao.
Số 11 là loại B7.
Đó chính là ngôi sao Alcyone trong chòm Pleiades.
Cannon đã mất thính giác sau một trận sốt ban đỏ
khi bà còn trẻ.
Số 12 là loại B6.
Đó là Henrietta Swan Leavitt. Cô ấy cũng bị điếc.
Và cô ấy chính là nhà khoa học vĩ đại còn lại trong phòng.
Leavitt đã khám phá ra định luật mà các nhà thiên văn ngày nay vẫn dùng
hơn một thế kỷ sau
để đo đạc khoảng cách tới các vì sao
và kích cỡ của chính vũ trụ này.
Annie Jump Cannon từng gửi một bức thiệp Giáng Sinh,
giải thích việc bà và các đồng đội đang làm.
Ánh sáng từ một ngôi sao được cho
chiếu qua một lăng kính gắn trước một kính viễn vọng, bà viết.
Được phóng đại lên, ánh sáng của ngôi sao được chia thành một dải
thể hiện những màu sắc trong thành phần của nó.
Tia sáng màu đỏ ở một đầu và màu tím ở đầu bên kia.
Đây là quang phổ của một ngôi sao.
Nó cho thấy sự xuất hiện của những dòng kẻ màu đen.
Bằng cách so sánh những vạch đen này
với các vật chất chiếu sáng khác trong phòng thí nghiệm,
ta có thể xác nhận rằng các nguyên tố quen thuộc với chúng ta trên Trái Đất
hẳn cũng phải tồn tại trên các vì sao xa xôi.
Đây là đĩa số 12358B.
Vị trí số 1 của đĩa này là sao loại B.
Chính xác hơn là B2.
Cannon phải mất hàng chục năm
mới phân loại hết tính chất quang phổ
của hàng trăm ngàn ngôi sao
dựa theo một hệ thống mà bà tự thiết kế.
Cannon khám phá ra các vì sao rơi vào
một chuỗi liên tục có thứ tự của bảy hạng mục lớn
dựa theo cách sắp xếp các vạch kẻ đen của chúng.
Mỗi loại được gán cho một ký tự.
Nhưng những vạch quang phổ của 2 ngôi sao cùng hạng mục
vẫn có thể khác nhau tương đối,
những biến đổi nhỏ mà Cannon đã học cách
nhận ra dựa vào trí nhớ.
Để phân biệt các quang phổ này với nhau,
bà bổ sung mười hạng mục nhỏ hơn bằng các chữ số.
Annie Jump Cannon đã tổ chức và phân loại các vì sao,
nhưng phải đến một nhà khoa học khác
mới giải mã được thông điệp ẩn trong công trình của bà.
Tại Anh vào năm 1923,
phụ nữ bị cấm theo đuổi những bằng cấp cao hơn trong khoa học.
Nhưng Cecelia Payne đã tham dự một giờ giảng tại London
bởi nhà thiên văn Arthur Eddington,
nhà khoa học đầu tiên cung cấp bằng chứng
rằng Thuyết tương đối rộng
của Einstein đã đúng.
Kể từ khoảnh khắc đó,
cô biết rằng không gì có thể cản cô
theo đuổi giấc mơ lớn của mình.
Cô quyết định tới Mỹ,
nơi phụ nữ đã giành được quyền tự do
nghiên cứu các vì sao.
Hồ sơ của cô được Harvard chấp nhận.
Điều cô sẽ khám phá ở đó
sẽ thách thức một trong những quan niệm quan trọng đương thời.
Kết quả của nó
là dẫn đến sự khai sinh của vật lý thiên văn hiện đại.
Hàng thập kỷ trôi qua,
Annie Jump Cannon và đội của bà vẫn tiếp tục sàng lọc các ngôi sao
kiểm tra quang phổ đặc trưng của mỗi ngôi sao
chỉ bằng một cái nhìn rồi xếp chúng
vào một trong 7 hạng mục lớn.
Chúng trở thành hàng trăm nghìn dấu chấm
trong một bức tranh lớn hơn mà chưa ai có thể nhìn ra.
Rồi một người nữa xuất hiện trong cộng đồng phụ nữ này.
Ồ, xin chào.
Hẳn đây là cô Payne.
Chúng tôi đang đợi cô.
Xin mời vào.
Cecilia Payne chưa bao giờ được trải nghiệm
một sự tử tế như vậy trong môi trường khoa học trước đây.
Hội chị em này
rộng rãi chia sẻ những thành quả lao động của họ với cô,
và cô biến các quan sát của họ
thành một cách hiểu vô cùng mới về các vì sao.
Hai người phụ nữ trở thành những người bạn thân.
Cannon dạy Payne mọi thứ bà biết về quang phổ sao,
và Payne bắt đầu phân tích các dữ liệu của Cannon
để xem liệu cô có thể xác định cấu tạo hóa học thực sự
và trạng thái vật lý của các ngôi sao.
Cô đem tới cho công việc này trình độ chuyên môn của cô
về vật lý lý thuyết và nguyên tử.
Điểm đặc biệt nổi bật nhất trong quang phổ của các vì sao
là chúng cho thấy sự hiện diện của các nguyên tố nặng
như là canxi,
... và sắt,
một vài trong số những nguyên tố có nhiều nhất trên Trái Đất.
Vậy nên các nhà thiên văn kết luận một cách hợp lý rằng
các ngôi sao được làm từ cùng các loại nguyên tố như Trái Đất
và với xấp xỉ cùng một tỷ lệ.
Vào năm 1924, Henry Norris Russell là người được nể trọng hàng đầu trong các nhà thiên văn Mỹ,
đã có những đóng góp cực kỳ quan trọng
cho hiểu biết của chúng ta về các ngôi sao.
40 trên 45 nguyên tố hóa học chúng ta có trên Trái Đất
cũng có mặt trong quang phổ của Mặt Trời.
Vậy nên chúng ta có thể kết luận rằng cấu tạo của Mặt trời
cũng giống với của Trái Đất.
Nếu chúng ta nung nóng vỏ Trái Đất đến mức độ phát sáng,
quang phổ của nó cũng sẽ giống với của Mặt trời.
Annie, tôi nghĩ giờ tôi đã hiểu tất cả chúng có nghĩa gì rồi.
Suốt bao năm tháng làm việc vừa qua của chị.
Nói tôi nghe đi.
Tôi đã tính toán xem quang phổ trông sẽ thế nào
trên một dải dài các mức nhiệt độ khác nhau,
và chúng khớp với hệ thống phân loại của chị một cách hoàn hảo!
Quang phổ của một ngôi sao bất kỳ cho ta biết chính xác nó nóng đến đâu.
Hệ thống "O-B-A-F-G-K-M" của chị thực ra chính là thang đo nhiệt độ của các ngôi sao,
từ nóng nhất tới lạnh nhất.
Đây chính là nó, Annie! Nhờ công trình của chị,
tôi đã khám phá ra các vì sao được làm gần như hoàn toàn từ
hydro và heli.
Tỷ lệ hydro và heli phải cao gấp hàng triệu lần
tỷ lệ kim loại trên các ngôi sao đó.
Tôi biết, nó nghe thật ngớ ngẩn.
Cô chắc chứ?
Đã có ai kiểm tra tính toán của cô chưa?
Chưa, nhưng tất cả đều có trong luận án của tôi.
giờ đang trên đường được gửi tới cho Tiến sĩ Russell rồi.
Tội nghiệp thật.
Russell cảm thấy thương hại cho Cecilia Payne.
Luận án của cô dưới con mắt ông là sai một cách cơ bản.
Rõ ràng không thể nào có chuyện
hydro lại nhiều hơn gấp một triệu lần
kim loại được.
Những bằng chứng thu thập cẩn thận của cô đi ngược lại hoàn toàn
với những tri thức khoa học đương thời.
"Làm sao mình có thể đúng được", cô nghĩ,
"nếu như điều đó có nghĩa
là 1 nhà khoa học lớn đến thế lại đã sai sao?"
Bất chấp sự tự tin của cô vào chất lượng công trình của mình,
cô đầu hàng và viết thêm một câu nữa vào luận án của mình
làm giảm rất nhiều những giá trị khám phá của nó.
Phải tới bốn năm sau
Russell mới nhận ra là Payne đã đúng
Nhưng cũng phải công nhận, ngay khi nhận ra,
ông đã lập tức thừa nhận đó là các khám phá của cô.
Công trình "Khí quyển các ngôi sao" của Payne được coi
là luận án tiến sĩ xuất sắc nhất
từng được viết trong lịch sử thiên văn học.
Nó trở thành văn bản cơ sở trong ngành này.
Tôi đã sai khi không bảo vệ hơn nữa các ý tưởng của mình.
Tôi đã đầu hàng uy quyền dù tôi có lòng tin là tôi đúng.
Nếu bạn chắc chắn vào các số liệu của bạn,
bạn nên bảo vệ quan điểm của mình.
Lời nói của những người nhiều uy quyền
có thể chiến thắng ở những mặt khác của nhân loại,
nhưng với khoa học, thứ duy nhất có ý nghĩa là các bằng chứng
và tính logic của chính các lập luận.
Cách hiểu của Cecilia Payne về thứ tự quang phổ của Annie Jump Cannon
cho phép chúng ta đọc câu chuyện cuộc đời của các vì sao
và lần ngược lại câu chuyện của chinh sự sống
từ buổi đầu tiên của nó
trong lòng những cái chết rực lửa.
Có rất nhiều loại sao.
Một số sáng như Mặt trời.
Một số thì mờ nhạt.
Những ngôi sao vĩ đại nhất lớn hơn gấp hàng triệu lần
những ngôi sao nhỏ nhất.
Một số ngôi sao già đến mức không tưởng,
hơn mười tỷ năm tuổi.
Một số thì đang được sinh ra ngay lúc này.
Khi các nguyên tử hợp hạch trong lòng các ngôi sao,
chúng tạo ra ánh sáng sao.
Các vì sao được sinh ra từ chất thải
tạo thành từ khí và bụi của các đám mây vũ trụ.
Quần thể các ngôi sao được tạo ra
gồm từ những ngôi sao lùn,
không lớn hơn các hành tinh lớn nhất...
cho tới những ngôi sao siêu khổng lồ, khiến Mặt trời cũng trở thành tí hon.
Các vì sao trong tinh vân bên dưới Vành đai Orion là các sao mới sinh,
khoảng 5 triệu năm tuổi,
và vẫn còn được bọc trong đám khí và bụi
đã sinh ra chúng.
Các sao trong chòm Pleiades đã là trẻ nhỡ nhỡ rồi,
khoảng 100 triệu năm tuổi.
Chúng đã trút bỏ lớp vỏ khí và bụi
nhưng chúng vẫn bị ràng buộc lại với nhau bởi trọng lực của chính chúng.
Một vài trăm triệu năm nữa,
chúng sẽ rời hẳn nhau ra và đi những con đường riêng,
không bao giờ gặp lại nhau.
Hầu hết các ngôi sao trong chòm Bắc Đẩu là trẻ mới lớn,
khoảng nửa tỷ năm tuổi.
Chúng đã rời khỏi quần tinh ban đầu tạo ra chúng
dù chúng ta vẫn có thể lần ra được tổ tiên chung của chúng.
Dần dần, chúng sẽ tỏa ra khắp Ngân Hà.
Nhưng hầu hết các chòm sao quen thuộc
là một tập hợp của các ngôi sao không có liên quan tới nhau,
một số mờ và ở gần đây,
một số lại sáng và ở rất xa.
Còn Mặt Trời của chúng ta?
Dù chỉ từ khoảng cách một vài năm ánh sáng
đã khó có thể nhìn thấy nó giữa những ngôi sao khác.
Nó kia kìa.
Mặt trời của chúng ta đã vào tuổi trung niên
và đã đi rất xa từ nơi nó được sinh ra.
Các ngôi sao chị em của nó,
ấp trong cùng một đám mây vũ trụ,
đang nằm rải rác khắp thiên hà.
Rất nhiều trong số đó có những hành tinh của riêng chúng.
Có lẽ một số còn đang nuôi dưỡng
sự tiến hóa của sự sống và trí thông minh.
Hầu hết các ngôi sao trên bầu trời đêm của chúng ta
thực ra đều quay quanh một hoặc nhiều bạn đồng hành khác.
Bằng mắt thường,
chúng ta thường không thể thấy những thành viên mờ nhạt hơn này
trong một hệ thống sao đôi và đa như thế.
Ở một thế giới với ba mặt trời,
ban đêm sẽ là thứ hiếm hoi,
và ban ngày sẽ luân chuyển giữa màu xanh và màu đỏ.
Định mệnh của một ngôi sao là phải sụp đổ.
Trong số hàng ngàn ngôi sao bạn thấy
khi bạn nhìn lên bầu trời đêm,
mỗi ngôi sao đều đang sống
trong một khoảng nghỉ giữa hai cuộc sụp đổ...
một cuộc sụp đổ trước của một đám mây vũ trụ tối
giúp tạo ra ngôi sao,
và một cuộc sụp đổ sau của một ngôi sao sáng
trong hành trình đến với định mệnh cuối cùng của nó.
Trọng lực khiến sao co lại
trừ khi có một lực khác can thiệp.
Mặt trời là một quả cầu khổng lồ của những đám khí sáng rực.
Chất khí cực nóng trong lòng nó
đẩy Mặt trời mở rộng ra ngoài.
Cùng lúc đó, tự bản thân trọng lực của Mặt trời
lại kéo nó co lại hướng vào trong.
Và Mặt trời của chúng ta nằm ở giữa hai lực đó
trong một trạng thái cân bằng ổn định
giữa trọng lực và lửa hạt nhân,
một sự cân bằng sẽ được duy trì
cho đến bốn tỷ năm nữa.
Nhưng khi Mặt trời tiêu thụ dần hydro
lõi của nó dần thu nhỏ
và bề mặt của Mặt trời sẽ dần mở rộng ra.
Nó diễn ra rất chậm,
không thể nhận biết được,
trong quãng thời gian hàng triệu năm.
Nhưng sau khoảng 1 tỷ năm,
Mặt trời sẽ sáng hơn khoảng 10%
so với bây giờ.
10% nghe không có vẻ nhiều,
nhưng lượng nhiệt thêm vào đó sẽ có tác động lớn tới Trái Đất.
Khi Mặt trời cuối cùng cũng dùng cạn nhiên liệu hạt nhân của nó,
khoảng bốn đến năm tỷ năm nữa,
chất khí của nó sẽ nguội lại và áp lực sẽ giảm.
Vật chất bên trong của Mặt trời không còn có thể đỡ được
khối lượng của các lớp bên ngoài,
và vụ sụp đổ đầu tiên sẽ lại tiếp diễn.
Không có gì tồn tại mãi mãi.
Kể cả các vì sao cũng sẽ chết.
Heli, chất tro bụi
của 10 tỷ năm phản ứng hợp hạch hydro,
đã dồn chất lại trong lòng Mặt trời.
Khi không còn lửa hạt nhân để chống đỡ khối lượng của nó,
tâm của Mặt trời sẽ sụp đổ cho đến khi nó trở nên đủ nóng
để bắt đầu kết hợp nguyên tử heli lại thành cacbon và oxi.
Tâm của Mặt trời
giờ nóng hơn trước rất nhiều.
Khí quyển của nó nhanh chóng mở rộng.
Trong một triệu năm tiếp theo, nó sẽ nở ra
tới hơn 100 lần kích thước ban đầu của nó...
một sao khổng lồ đỏ.
Nó sẽ bao lấy và nuốt chửng
hành tinh Sao Thủy...
và Sao Kim,
và rất có thể cả Trái Đất.
Tôi thích nghĩ rằng trong vài chục triệu năm tới,
trước khi tới tương lai xa xôi đó,
nếu vẫn còn sự sống sinh ra trên Trái Đất,
họ sẽ tìm được ngôi nhà mới giữa các vì sao.
Khi Mặt trời đã đốt hết lượng heli của nó,
nó trở nên cực kỳ thiếu ổn định,
đẩy những lớp ngoài cùng của nó ra ngoài vũ trụ.
Lớp lõi siêu nóng bị lộ ra
sẽ bao trùm tất cả mọi thứ xung quanh nó
bằng tia tử ngoại với cường độ lớn.
Các nguyên tử sẽ nhảy một điệu nhảy hoang dại và rực sáng.
Mặt trời sẽ sụp đổ như một món soufflé,
co nhỏ lại gấp hàng trăm lần xuống ngang kích cỡ Trái Đất.
Và, ở mức độ đó, Mặt trời sẽ đặc đến nỗi
các electron bị dồn nén quá nhiều của nó sẽ bắt đầu đẩy ngược lại
không cho Mặt trời co rút thêm bất cứ một chút nào nữa.
Lõi ánh sáng ở trong tâm đó
sẽ là phần duy nhất của Mặt trời tiếp tục tồn tại,
một sao lùn trắng, vẫn sẽ tiếp tục tỏa sáng một cách mờ nhạt
trong vòng thêm 100 tỷ năm nữa.
Liệu những sinh thể của một tương lai xa xôi đó
khi bay ngang qua tàn tích của ngôi sao này
có biết gì về những sự sống và thế giới mà nó đã từng một thời ủ ấm?
Cái chết rực sáng đó
của các ngôi sao bình thường không kéo dài lâu,
chỉ khoảng vài chục nghìn năm,
trước khi tan dần thành khí và bụi vũ trụ,
mà từ đó các ngôi sao mới lại có thể được sinh ra.
Các sao trong một hệ thống sao đôi
có thể có một định mệnh khác.
Sao Sirius, ngôi sao sáng nhất trên bầu trời đêm,
có một bạn đồng hành rất mờ nhạt,
một sao lùn trắng.
Nó từng là một ngôi sao giống Mặt trời.
Một ngày nào đó, khi Sirius dùng hết nhiên liệu
và trở thành một sao khổng lồ đỏ,
nó sẽ trút bỏ những vật chất của nó sang cho ngôi sao lùn trắng.
Trọng lực kinh khủng từ người bạn đồng hành đó
sẽ thu hút đám khí,
kéo nó vào một đĩa xoáy tròn.
Khi lượng khí từ ngôi sao lớn hơn
rơi vào bề mặt của ngôi sao lùn trắng,
nó sẽ kích hoạt những vụ nổ hạt nhân.
Vụ bùng nổ lớn nhất sẽ giải phóng
năng lượng nhiều gấp 100.000 lần Mặt trời.
Mỗi một vụ bùng nổ sao như thế gọi là một "tân tinh"
từ “nova”, chữ Latin cho từ "mới".
Một ngôi sao lớn khoảng gấp 15 lần Mặt trời
như là Rigel, sao siêu khổng lồ xanh
tạo nên bàn chân phải của chòm Orion
lại có một định mệnh khác đang chờ nó.
Vụ sụp đổ sẽ không bị chặn lại bởi áp lực từ các electron.
Ngôi sao sẽ tiếp tục sụp đổ vào chính nó
cho đến khi nhân của nó chật đến nỗi
chúng bắt đầu đẩy ngược lại.
Rigel sẽ co lại khoảng 100.000 lần
cho đến khi không còn khoáng trống nào trong nhân của nó nữa
và nó không thể thu nhỏ hơn được nữa.
Tới mức đó, nó châm ngòi
cho một phản ứng hạt nhân mạnh hơn: một siêu tân tinh.
Hầu hết các bước tiến hóa của sao
đều phải tốn hàng triệu hoặc hàng tỷ năm.
Nhưng vụ sụp đổ bên trong
làm kích hoạt một vụ nổ siêu tân tinh thì chỉ cần đến vài giây,
Thứ còn lại
sẽ là một lõi hạt nhân với kích cỡ bằng một thành phố nhỏ,
một sao neutron liên tục xoay tròn có tên một sao xung.
Nhưng với một ngôi sao lớn hơn
gấp 30 lần Mặt trời...
một ngôi sao như Alnilam, trong vành đai Orion...
sẽ không có gì cản được sự tự sụp đổ của nó.
Trong một vài triệu năm,
khi Alnilam dùng hết nhiên liệu,
nó nữa cũng sẽ trở thành một siêu tân tinh.
Những vụ bùng nổ ở tâm của Alnilam
sẽ mạnh đến nỗi ngay cả lực hạt nhân
cũng không đủ mạnh để chống lại sự sụp đổ.
Không gì có thể chống lại được trọng lực mạnh đến thế.
Và một ngôi sao như thế có một định mệnh rất đáng kinh ngạc.
Nó sẽ tiếp tục sụp đổ
vượt quá biên giới của không-thời gian
gọi là "chân trời sự kiện",
vượt qua nó là chúng ta không thể thấy gì hết.
Khi nó vượt qua biên giới đó,
ngôi sao sẽ biến mất hoàn toàn khỏi tầm nhìn.
Nó sẽ nằm bên trong một hố đen,
một nơi với trọng lực mạnh đến nỗi
không gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát khỏi nó.
Nhưng có một định mệnh còn kịch tính hơn nữa
đang chờ một loại sao rất hiếm.
Chỉ có 1 sao như thế trong cả thiên hà này.
nó thiếu ổn định đến nỗi khi nó nổ,
nó sẽ không chỉ trở thành một tân tinh hay một siêu tân tinh.
Nó sẽ trở thành một thứ lớn khủng khiếp hơn nhiều...
một đại tân tinh.
Và nó có thể xảy ra trong cuộc đời chúng ta.
Ít nơi trên Trái Đất có một góc nhìn bầu trời đêm
đẹp hơn ở Australian Outback.
Không có cao ốc,
không xe cộ, không đèn đường, không gì cả.
Chỉ có vô cùng nhiều ánh sao...
và thỉnh thoảng vài chú kangaroo.
Bạn có thể có một góc nhìn rất đẹp
về Dải Ngân Hà từ đây.
Trung tâm của thiên hà chúng ta
mọc cao trên bầu trời
và nó uốn mình trải dài khắp bầu trời
như xương sống của buổi đêm.
Chúng ta sống trong một thiên hà xoắn ốc.
Và khi chúng ta nhìn vào Dài Ngân Hà,
chúng ta đang nhìn thấy ánh sáng từ hàng tỷ ngôi sao trong đĩa xoáy của nó.
Và bên dưới bầu trời tối tuyệt đẹp này,
bạn có thể thấy Ngân Hà không phải là một dải ánh sáng đồng đều.
Có những khoảng tối, đứt đoạn trong ánh sáng sao.
Những khoảng tối đó được tạo thành bởi bụi vũ trụ.
Đám bụi chặn ánh sáng sao, và có rất nhiều chúng.
Hầu hết các nền văn minh đều nhìn lên các ngôi sao
và nối kết các chấm sáng
để tạo nên những hình ảnh quen thuộc trên bầu trời.
Các chòm sao.
Nhưng những người thổ dân Aboriginal của Australia
thấy một hình ảnh trên nền bóng tối
chạy dài khắp Dải Ngân Hà.
Họ thấy một con emu, một loài chim lớn,
động vật bản địa của nơi này.
Không phải ở các ngôi sao, mà ở những nơi không có chúng.
Có rất nhiều cách để nhìn lên bầu trời đêm.
Trong suốt hơn một triệu năm, chúng ta đã quan sát bầu trời.
Có rất nhiều thứ đã xảy ra trong thời gian đó.
Các siêu tân tinh nổ trong thiên hà chúng ta khoảng 1 lần mỗi thế kỷ.
Nếu chúng ta có thể nén lại tất cả những buổi tối ngắm sao đó
vào trong chỉ một phút,
Đây là thứ chúng ta sẽ thấy.
Giờ, nếu mắt chúng ta là kính thiên văn,
nếu chúng là kính viễn vọng với thấu kính to bằng bánh xe ngựa,
và nếu tầm nhìn của chúng ta không chỉ giới hạn trong 1 loại ánh sáng,
thì đây là Dải Ngân Hà mà chúng ta sẽ thấy.
Một thiên hà trong ánh sáng gần-hồng ngoại
với những luồng bụi
đẩy ra bởi những vụ nổ siêu tân tinh
in bóng trên một bức phông nền
của hằng hà sa số ngôi sao.
Ở cách xa khoảng 7.500 năm ánh sáng,
tại một phần khác của thiên hà,
có một nơi của những vụ chấn động
ở một mức độ không tưởng.
Đây là tinh vân Carina,
một cỗ máy sản xuất sao.
Một tia sáng phải tốn đến 50 năm để đi hết nó.
Những ngôi sao khổng lồ được sinh ra ở đây
đốt cháy những đám khí và bụi xung quanh nó
với những tia cực tím cực mạnh của mình.
Khi một ngôi sao khổng lồ chết,
nó nổ tan thành từng mảnh nhỏ.
Vật chất của nó bị đẩy tung ra khoảng không mênh mông
để được trộn lại bởi ánh sao
và gom lại bởi trọng lực.
Từ sao trở thành bụi
và từ bụi lại trở thành sao.
Trong vũ trụ, không có gì bị bỏ phí hết.
Nhưng có một giới hạn cho việc một ngôi sao có thể lớn đến đâu.
Trở lại thế kỷ 17, khi Edmond Halley
vượt qua đường xích đạo để vẽ bản đồ các chòm sao phía Nam,
Eta Carinae có vẻ như chỉ là một ngôi sao mờ nhạt khác.
Nhưng vào năm 1843, Eta Carinae
đột nhiên trở thành ngôi sao sáng thứ hai trên bầu trời,
chỉ thua Sirius.
Và nó vẫn phát cuồng lên như vậy kể từ đó tới giờ.
Đám mây hình quả tạ kia
là tàn dư đang mở rộng của sự kiện đó.
Tại trung tâm của nó là một ngôi sao điên.
Nói về sự thiếu ổn định...
Eta Carinae ít nhất lớn hơn
Mặt trời gấp 100 lần,
và đổ ra nhiều ánh sáng hơn gấp năm triệu lần.
Nó đang tiến rất sát giới hạn độ lớn tối đa có thể của một ngôi sao.
Còn nữa, có bằng chứng cho thấy Eta Carinae
đang bị tra tấn bằng trọng lực bởi người anh em song sinh của nó...
một ngôi sao khổng lồ khác quay quanh nó
cũng gần như Sao Thổ với Mặt trời vậy.
Tâm của một ngôi sao khổng lồ trút ra nhiều ánh sáng đến nỗi
áp lực hướng ra ngoài có thể thắng cả lực hút trọng lực của ngôi sao.
Nếu một ngôi sao quá khổng lồ,
áp lực phát sáng của nó áp đảo cả trọng lực
và làm ngôi sao nổ tung.
Định mệnh của Eta Carinae đã được ấn định
kể từ khi nó được hình thành hàng triệu năm trước đây.
Khi nó cuối cùng cũng nổ tung...
và ai biết được, có khi nó đã nổ rồi;
Cuối cùng thì, chúng ta đang nhìn nó qua ánh sáng đã rời ngôi sao này
từ 7.500 năm trước đây.
Nó sẽ là một biến động không giống bất cứ gì ta từng chứng kiến.
Một đại tân tinh.
Một vụ nổ lớn đến độ nó khiến một siêu tân tinh
chỉ như một tép pháo nhỏ khi so sánh.
Nếu có những hệ mặt trời ở gần đó
với các hành tinh chứa sự sống, những ngày còn lại của họ không nhiều nữa.
Một đại tân tinh tỏa rất nhiều bức xạ ra vũ trụ...
không chỉ ánh sáng, mà còn cả tia X và tia gamma,
đến độ các hành tinh cách xa hàng chục
hay thậm chí có lẽ là hàng trăm năm ánh sáng
có thể bị mất sạch khí quyển
và bị chìm ngập trong bức xạ chết người.
Nó sẽ phá tan tành
hàng nghìn hệ sao xung quanh.
Ngay lúc này, bạn có lẽ đang tự hỏi:
"Liệu chúng ta có an toàn không?"
Nếu Eta Carinae nổ tung,
điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất?
Cứ yên tâm, Trái Đất sẽ vẫn bình an.
Hãy nhớ rằng, chúng ta cách Eta Carinae 7.500 năm ánh sáng.
Cường độ của bức xạ từ một ngôi sao,
kể cả một ngôi sao đang nổ tung,
đều yếu đi nhanh chóng theo khoảng cách.
Dù vậy, Eta Carinae, trong cái chết đau đớn của nó
vẫn sẽ tạo ra một buổi diễn tuyệt vời.
Nó sẽ chiếu sáng bầu trời của Nam bán cầu
với ánh sáng tương đương với một mặt trăng.
Bài ca cuối cùng hoành tráng nhất mà một ngôi sao có thể hát.
Tổ tiên của chúng ta tôn thờ Mặt Trời.
Và họ không hề xuẩn ngốc chút nào.
Tôn kính Mặt trời và các vì sao là rất có lý
bởi vì chúng ta là con cháu của chúng.
Chất silicon trong đá, chất oxy trong không khí,
nguyên tử cacbon trong ADN, sắt trong các cao ốc chọc trời,
bạc trong những món trang sức của ta...
tất cả đều được làm trong những ngôi sao từ hàng tỷ năm trước.
Hành tinh này, xã hội này, và cả bản thân mỗi chúng ta
đều là bụi sao.
Ừm, vậy điều gì khiến các nguyên tử nhảy múa?
Làm thế nào năng lượng từ một ngôi sao chuyển hóa
thành mọi thứ xảy ra trong cuộc sống này?
Mà năng lượng là gì?
Chúng ta đang đứng ngập trong nó.
khi các nguyên tử hydro hợp hạch trong Mặt trời,
chúng tạo thành các nguyên tử heli.
Và sự kết hợp này giải phóng ra một dòng năng lượng
có thể lang thang trong lòng Mặt trời đến hơn mười triệu năm
trước khi tìm được đường tới bề mặt.
Và một khi đã tới đó, nó được tự do bay
thẳng từ Mặt trời tới Trái Đất
dưới dạng ánh sáng nhìn thấy được.
Nếu nó chạm phải bề mặt của một chiếc lá,
nó sẽ được giữ lại trong cây dưới dạng năng lượng hóa học.
Từ ánh sáng mặt trời...
trở thành rượu nho.
Tôi có thể cảm thấy não tôi đang chuyển năng lượng hóa học từ rượu vang
thành năng lượng điện của suy nghĩ của tôi,
và điều khiển dây thanh âm của tôi
để tạo ra năng lượng âm thanh của giọng nói của tôi.
Những sự chuyển hóa năng lượng như vậy.
đang xảy ra ở mọi nơi và mọi lúc.
Năng lượng từ ngôi sao của chúng ta
giúp vận hành gió và sóng biển
và mọi sự sống xung quanh chúng.
Chúng ta thật may mắn đến đâu khi có nguồn năng lượng sạch khổng lồ này
rơi xuống như lộc thánh từ trên trời xuống cho tất cả chúng ta.
Cùng nâng ly tới Annie Jump Cannon,
Henrietta Swan Leavitt,
và Cecilia Payne
vì đã mở đường cho ngành vật lý thiên văn hiện đại.
Và tới tất cả những chị em của Mặt trời.
Không có nơi nào có thể trốn thoát được sự thay đổi trong vũ trụ
Khoảng 10 đến 20 triệu năm tới,
vũ trụ sẽ có một khoảnh khắc đáng nhớ,
như thể Orion cuối cùng cũng đã bắt được bảy chị em gái xinh đẹp kia.
Nhưng trước khi ông bắt được họ,
Ngôi sao lớn nhất trong chòm Orion sẽ nổ tung thành siêu tân tinh.
Cuộc truy đuổi các nàng Pleiades của Orion cuối cùng sẽ chấm dứt
và bảy chị em gái
sẽ lại lướt nhẹ về vòng tay chờ đợi
của Dải Ngân Hà.
Chúng ta trên Trái Đất sẽ kinh ngạc mà chiêm ngưỡng
sự trở về của một Mặt trời đơn độc.
Nhưng từ một hành tinh quay quanh một ngôi sao
trong một quần tinh hình cầu xa xôi,
sẽ thấy một cảnh bình minh còn huy hoàng hơn nữa.
Không phải là một cảnh mặt trời mọc...
mà là một thiên hà mọc.
Một buổi sáng với 200 tỷ mặt trời.
Cảnh mọc lên của cả Ngân Hà.
Một đĩa xoáy khổng lồ với những đám mây khí đang sụp đổ,
những hệ hành tinh đặc dần, những ngôi sao sáng siêu khổng lồ,
những mặt trời ổn định tuổi trung niên, những sao khổng lồ đỏ, những sao lùn trắng,
những tinh vân hành tinh, những siêu tân tinh,
những sao neutron, những sao xung, những hố đen,
và, có mọi lý do để nghĩ,
vô vàn những vật thể xa lạ khác mà chúng ta còn chưa khám phá ra.
Từ một thế giới như thế, nằm rất cao phía trên Ngân Hà,
sẽ rất rõ ràng, cũng như cách nó đang bắt đầu
trở nên rõ ràng trên thế giới của chúng ta,
rằng chúng ta được làm từ các nguyên tử và các ngôi sao,
rằng vật chất của chúng ta và hình hài của chúng ta
được tạo nên bởi một vũ trụ vĩ đại và cổ xưa,
mà chúng ta là một phần của nó.