Thiên văn học

Một thiên thể để có thể tự phát ra ánh sáng cần có khối lượng tối thiểu khoảng 8% khối lượng Mặt Trời của chúng ta Các sao có khối lượng nhỏ hơn giới hạn này một chút được coi là giai

Khái quát thiên văn

Sao (star) hay còn gọi là hằng tinh là tất cả các thiên thể có

khả năng tự phát ra ánh sáng Tất cả đều là những khối cầu khí khổng lồ có khối lượng lớn hơn Trái Đất rất nhiều và nhờ một khối lượng lớn như thế mới giúp chúng tự tạo ra ánh sáng của bản thân mình.

Một thiên thể để có thể tự phát ra ánh sáng cần có khối lượng tối thiểu khoảng 8% khối lượng Mặt Trời của chúng ta

Các sao có khối lượng nhỏ hơn giới hạn này một chút được coi

là giai đoạn trung gian giữa sao và hành tinh, chúng là các sao lùn nâu hoặc lùn đen

Ngôi sao là gì

Ngôi sao được tạo thành từ những đám mây bụi và khí khổng lồ trong không gian, gọi là tinh vân (nebula) Tinh vân có khuynh hướng co rút về tâm do tác động của chính trọng lực , tạo thành Phôi sao - Protostar (hình thái đầu tiên của sao) Cuối cùng, khi nhiệt độ và tỷ trọng của lượng khí ở tâm phôi sao dần tăng cao, các phản ứng hạt nhân bắt đầu hình thành Phôi sao chuyển trạng thái và trở thành một ngôi sao thực sự (hay còn gọi là Sao Mới), nó tự tạo ra nhiệt năng & ánh sáng cho bản thân Lúc đó ngôi sao mới được xem là thực sự bắt đầu quá trình tồn tại của nó (Main sequence star) Việc tồn tại ở trạng thái này lâu như thế nào, và cái gì sẽ xảy

ra kế tiếp với ngôi sao là tuỳ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của nó

ngôi sao mới có khối lượng lớn hơn 10 lần khối lượng mặt trời,

thường có một kết thúc đặc biệt tồn tại khoảng vài triệu năm

Sao lớn (Massive star)

Đầu tiên, nó tự phồng lên thành một khối đỏ rực kích thước siêu khổng lồ và phát

ra ánh sáng (Red Supergiant), lớp vỏ ngoài mát dần và dãn ra liên tục Cuối cùng nhân của nó sụp đổ tạo nên một vụ nổ vĩ đại, lúc này gọi là trạng thái siêu tân tinh (Supernova) hay sao mớI hình thành Vài tuần sau, siêu tân tinh sẽ phát sáng với

độ sáng như là cả một thiên hà

Trong khi lớp ngoài của ngôi sao tung rắc không gian thì số phận của lõi một lần nữa lại phụ thuộc vào khối lượng của nó Lõi nào có khối lượng thấp sẽ bị ép thành một ngôi sao có đường kính nhỏ, và có cấu tạo đặc, gọi là Sao Nơ-tron (Neutron star) Nếu khối lượng lõi lớn bằng 2 lần khối lượng của mặt trời thì trọng lực của

nó sẽ nén nó mạnh hơn nữa, hình thành nên lỗ đen (Black hole)

Sao có khối lượng cỡ như mặt trời trải qua một qúa trình "lặng lẽ" hơn sao lớn khối lượng tối thiểu bằng 1/10 khối lượng của mặt trời,

tồn tại khoảng 100 tỉ năm hoặc hơn nữa

Mặt trời hình thành từ khoảng 5000 triệu năm trước, và nó chỉ mới "sống" hết có

nửa đời của nó

Sao nhỏ (Small star)

Nó tự phồng lên thành một khối đỏ rực và khổng lồ nhưng có kích thước nhỏ hơn (Red Giant) Sau đó nó đánh mất dần lớp vỏ ngoài, phần mất đi đó tạo nên một lớp

vỏ khí cho nó, trang thái của ngôi sao lúc này là một tinh vân hành tinh (Planetary Nebula) lõi nó bị lộ ra, chuyển thành một khối cầu nóng có màu trắng gọi là Sao lùn trắng (White Draft) vớI tỷ trọng cực lớn (một vật có kích thước cỡ hạt đậu

vàng trên Sao lùn trắng có thể nặng đến khoảng 1000kg)

khối cầu này sẽ nguội và nhạt dần đi trong hàng tỉ năm sau (giai đoạn lúc này nó được gọI là Cooling White Draft) Và khi ngừng phát ra ánh sáng, nó sẽ trở thành

một khối cầu đen (Black Draft)

Sao đôi(Double star)

• 2 sao gần nhau hoặc dính liền nhau trên

bầu trời khi nhìn bằng mắt thường.

Nếu sự gần nhau chỉ là biểu kiến thì ta gọi

đó là sao đôi quang học Nếu thật sự là 2 sao gần nhau tạo thành cặp trong không

Sao kép (binary star)

sao chùm (multiple star)

• sao kép thuộc nhóm sao đôi vật lí, gồm hai sao chuyển động

quanh khối tâm chung do hấp dẫn Các sao kép có thể được phát hiện bằng các quan sát quang học và được gọi là sao

kép nhìn thấy, cùng có thể chỉ phát hiện được qua phân tích quang phổ phát xạ của chúng Trong trường hợp này ta gọi chúng là sao kép quang phổ.

• Sao chùm là hệ nhiều sao liền nhau, liên hệ với nhau bằng

hấp dẫn Sao kép chính là trường hợp riêng của sao chùm

Sao biến quang (variable star)

• là các sao có độ sáng thay đổi, đều đặn hoặc

không đều đặn Chu kì biến đổi của độ sáng có thể là vài giờ hoặc vài năm Biên độ dao động có thể từ 15 đến 17 cấp sao.

Có 3 nhóm sao biến quang chủ yếu:

- Sao biến quang co giãn

- Sao biến quang bộc phát

Sao nơtron (neutron star)

• thiên thể nhỏ (bán kính khoảng 10.000km) nhưng có mật

độ vật chất rất lớn do được cấu tạo hầu hết từ các nơtron Khối lượng riêng của sao này khoảng 108 tấn/cm3.

• Sao nơtron là kết quả co lại của lõi một ngôi sao có khối lượng ban đầu bằng 1,4 đến 4 lần Mặt Trời Vụ co lại này dẫn đến một vụ n ổ sao siêu mới và kết thúc là sao nơtron

• Lần đầu tiên sao nơtron được phát hiện là vào ngày

28/11/1967 dưới dạng phát xạ xung điện từ nên còn có một tên khác là Pulsar.  Cho đến nay con người đã phát hiện ra gần 1000 Pulsar phát xạ xung điện từ như vậy

Quan sát bầu trời Quan

sát bầu trời

Còn nếu kéo dài cạnh còn lại của cái bát xuống dưới (phía Nam) thì đường nối đó

sẽ chỉ ra ngôi sao Regulus trong chòm Leo (Sư Tử)

Khi ta kéo dài cái đuôi của cái muỗng thành một cung tròn về hướng Tây nam thì

nó sẽ lần lượt đi qua sao Arcturus của chòm Bootes & sao Spica của chòm Virgo (Xữ Nữ)

mùa xuân

7 ngôi sao tạo thành hình cái

cái cày hay cái muỗng trong

chòm Đại Hùng (ursa major)

là "chìa khoá" để giải ra các

vị trí của những chòm sao

khác ở trên bầu trời phương

bắc

Đường nối dài của 2 ngôi sao

Alpha & Beta nằm ở ngoài

mùa hạ Những ngôi sao sáng nhất xuất hiện

trên thiên cầu là 3 ngôi sao thuộc về

"Tam Giác Mùa Hạ"

Ngôi sao nằm ở góc nhọn nhỏ nhất

của Tam Giác Mùa Hạ là Altair của

chòm sao Aquila (Đại Bàng),

Gần Thiên Đỉnh là ngôi sao sáng

nhất của chòm sao Lyra, đó là sao

Vega, cũng là ngôi sao sáng nhất

trong 3 ngôi sao của tam giác mùa

Hạ, phía dưới ngôi sao Vega là 4

ngôi sao nhỏ và yếu hơn, lập thành

một hình bình hành và cùng với sao

Vega lập thành chòm Lyra.

Deneb, ngôi sao sáng nhất của chòm

sao Thiên Nga (Cygnus), là ngôi sao

lập thành góc lớn nhất của tam giác

này

Người ta có thể mô tả chòm sao

Cygnus này như một chữ thập, một

số người gọi nó là chữ thập phương

Bắc , một cạnh của nó kéo dài từ

mùa thu

ở gần đường trung tuyến trời có

sự hiện diện của hình vuông

Pegasus và một vài nhóm sao

nhỏ của nó , nó giống như một

hình vuông lớn chiếm một

khoảng lớn trên bầu trời ,hình

vuông đó là thân mình của một

con ngựa và đôi cánh trải dài ra

phía trên cao hơn của Thiên

Cầu,

những đêm sáng trời, trong chòm

Andromeda, có thể nhìn thấy tinh

vân nổi tiếng Andromeda, nó là

một thiên hà xoắn nằm khá gần

Thiên đỉnh.

phần thấp của bầu trời Nam :

Capricornus chiếm vị trí trung

tâm của Hoàng đạo vào thời gian

này tiếp theo là Aquarius, Pisces

và Aries nối tiếp nhau về bên trái

khi nhìn bầu trời Nam

Bên ngoài của các chòm sao Hoàng Đạo, về phía Tây Nam, giữa Andromeda và Aries là chòm sao Cetus (con cá voi), chòm sao nhỏ Triangle Borealis, trên một chút là Fomalhaut của chòm sao Piscis Austrinus.

mùa đôngOrion là chòm nổi bật nhất trên

bầu trời bắc vào mùa đông & bầu

trời nam vào mùa hạ Đường nối 3

ngôi sao thắt lưng của Orion xuống

phía tây nam sẽ chỉ vào ngôi sao

Sirius, sao sáng nhất trên bầu trời

của chòm Canis Major (Đại Cẩu)

Sirius là một điểm của tam giác

khổng lồ hình thành bởi sao

Procyon của chòm Canis Minor

(Tiểu Cẩu) và sao Betelguese của

Orion, đây còn gọi là Tam Giác

Mùa Đông ở Bắc bán cầu

Ngôi sao Rigel cũng là một ngôi

sao nổi tiếng khác trong chòm

Orion, phần kéo dài của đường nối

từ nó đến Betelguese sẽ chỉ đến 2

Xác định trực tiếp

• Mọi người đều biết rằng hàng ngày Mặt Trời mọc

ở hướng Đông và lặn ở hướng Tây Dựa vào đó chúng ta có thể đóan được hướng Đông và hướng Tây bằng Mặt trời Tuy nhiên, thường thì Mặt trời không mọc ở chính hướng Đông và lặn ở chính hướng Tây (trừ ngày xuân phân 21/3 và thu phân

Xác định phương hướng bằng

phương pháp Owen Doff

• Chúng ta dùng một cọc cắm trên đất khi

có trời nắng Đánh dấu đỉnh bóng của

cọc là T Để một thời gian sau (khoảng

15 ‘), bóng của cóc sẽ dịnh chuyển sang

vị trí khác Đánh dấu đỉnh bóng của cọc

lúc này là Đ Nối hai điểm T và Đ lạI ta

sẽ có một đường thẳng chỉ hướng Động

Tây, đầu T chỉ hướng Tây, đầu Đ chỉ

hướng Đông Xác định được hướng

Đông Tây thì sẽ dễ dàng xác định được

hướng Bắc Nam.

BằNG ĐồNG Hồ

• Đặt đồng hồ nằm ngang trên lòng

bàn tay,hướng kim giờ về phía

Mặt trời (muốn chính xác hãy

dùng một que nhỏ đặt thẳng đứng

ngay giữa tâm đồng hồ, xoay

đồng hồ sao cho bóng của que trở

thành tia đối của kim giờ) Sau đó

lấy phân giác của góc tạo bởi kim

giờ và đường thẳng 6-12 sẽ chỉ

hướng Bắc Nam Phía góc nhỏ

chỉ hướng Nam, góc lớn chỉ

hướng Bắc.

Vật liệu cần :

·1 tấm bìa Carton cứng (hoặc miếng nhựa thì tốt).

·1 sợi dây chỉ (hoặc dây nhợ).

·1 vật nặng (có thể là viên đất sét, cây viết, cục tẩy, viên đá, )

·2 Ống tròn nhỏ (có thể lấy ống của cây viết bi hoặc làm bằng giấy)

·Băng keo hoặc keo dán

·Compa, thước kẻ, thước đo độ, viết, kéo

·Và từ điểm giữa ấy, đều ra hai bên độ sẽ tăng cho đến 90 (hai đểm ở 2 mép của nữa vòng tròn) Sau khi chia độ xong hãy vẽ những đường nối từ tâm đến những đểm đánh dấu để dễ sử dụng (Độ chia càng nhỏ thì đo càng chính xác)

·Tiếp theo nối sợi dây đã chuẩn bị với vật nặng , sau đó đục một lỗ ở tâm của nữa vòng tròn Nối đầu kia của sợi dây vào lỗ mới đục.

·Cuối cùng gắn 2 ống tròn vào mép của dụng cụ bằng keo Lưu ý là hai ống phải gắng thật thẳng hàng với nhau

·Dùng Compa vẽ một đường

tròn trên tấm Carton (Đường

kính khỏang từ 15 – 30cm là

vừa) , sau đó dung thước kẻ

chia vòng tròn ra làm hai Sau

khi vẽ xong, dùng kéo cắt lấy

nữa vòng tròn ra.

Lấy thước chia độ và viết chì

để đánh dấu chia độ trên nửa

vòng tròn mới cắt Lưu ý là

không phải chia từ 0 – 180 độ

như thước đo độ mà điểm giữa

cung tròn của nữa vòng tròn sẽ

là điểm 0 độ

sử

dụng

Xác định đối tượng quan sát (sao, trăng, hành tinh…): Đặt dụng cụ đo lên mắt và ngắm vật thể sao cho vật thể xuyên qua cả hai lỗ tròn (nghĩa là tia nhìn đến vật thể lúc đó sẽ trùng với mép của dụng cụ đo).Cố gắng giữ cho dụng cụ vuông góc với mặt đất Lúc này xem vị trí mà sợi dây đang chỉ là mấy độ, đó chính là độ cao của thiên thể đang đo Lưu ý là do phảI vừa ngắm vật thể vừa xem kết quả nên sẽ

hơi khó, nếu có 2 người thì sẽ dễ dàng hơn

• Ngòai công dụng để đo độ cao Thiên thể, chúng ta cũng có thể sử dụng dụng cụ này để xác định vĩ độ nơi ở của mình Đương nhiên là dùng bản đồ thì thuận tiện nhất, nhưng nếu chúng ta tự đo bằng dụng cụ do chính mình làm thì sẽ cảm thấy thú vị hơn

Bạn có biết rằng

• 1- Với vận tốc 300 km/giờ và nếu ta đi 24 giờ mỗi ngày không ngừng thì phải 57 năm mới đến mặt trời

• 2- Ánh sáng đi với vận tốc 300 000 km/giây , cần 8 phút rưỡi mới đến trái Ðất

• 3- Mặt trời là một ngôi sao như bất cứ ngôi sao nào ta thấy trong bầu trời nhưng đặc biệt là nó ở quá gần chúng ta và có độ lớn trung bình

• 4- Mặt Trới có đường kính 1 392 000 km trong lúc trái Ðất chỉ có 12 756 km

• 5- Nếu ta có thể đặt mặt Trời lên 1 bàn cân thì bàn cân bên kia phải đặt 333 000 lần khối lượng trái Ðất mới thăng bằng

• 6- Giả dụ như mặt Trời là một bong bóng rỗng thì ta có thể nhét vô trong 1 triệu lần quả Ðất

• 7- Thiên Hà chúng ta có khoảng 200 tỉ ngôi sao

8- Ngôi sao trong Thiên Hà của chúng ta và gần ta nhất phải cần 4,3 năm ánh sáng mới đến trái Ðất

9- 1 năm ánh sáng = 9 460 800 000 000 km

10- Trái đất di chuyển với vận tốc 108 000 km/giờ trong quỹ đạo của nó và chung quanh mặt trời

11- Hệ thống Mặt trời di chuyển trong giải Ngân Hà với vận tốc 72 000 km/giờ

12- Thiên Hà của chúng ta quay chung quanh chính nó với tốc độ là 900 000

km/giờ

13- Thiên Hà của chúng ta phải cần 220 000 000 năm để quay một vòng chung quanh nó

• 16- Hành tinh Vénus cần 225 ngày để quay một vòng quanh mặt trời và phải cần 243 ngày để tự quay xung quanh

• 24- Nếu ta có thể "để" hành tinh Saturne trong nước, nó sẽ nổi trên mặt nước (Saturne là hành tinh

• 27- Trời mưa trên hành tinh Vénus, nhưng không phải là nước rơi xuống mà là acide sulfurique

• 28.Thời gian ngoài vũ trụ trôi nhanh hơn (chứ không phải chậm hơn) thời gian trên mặt đất đó là kết quả thu được từ thuyết tương đối rộng Không chỉ là ngoài vũ trụ mới như vậy mà ngay trên trái đất thì thời gian ở vị trí cao hơn cũng trôi nhanh hơn mặc dù sự chênh lệch là vô cùng nhỏ Sở

dĩ có chuyện này bởi trường hấp dẫn của trái đất thay đổi theo khoảng cách tới tâm, càng lên cao gia tốc trọng trường càng giảm và theo thuyết tương đối thì hấp dẫn sẽ uốn cong không - thời gian Chính sự thay đổi của hấp dẫn theo khoảng cách đó làm cho không - thời gian cũng có độ cong khác nhau Hấp dẫn càng lớn thì không gian có độ cong càng cao và thời gian trôi càng

25 ngôi sao sáng nhất bầu trời

• Tên sao -Chòm sao -khoảng cách (năm AS)

• Sirius -Canis Major (Đại khuyển) -8,64

• Procyon -CanisMinor (Tiểu khuyển) -11,41

• Achernar -Eridanus (Sông cái) -130

• Agena -Centaurus (Bán nhân mã) -390

• Altair -Aquila (Thiên ưng) -16,1

• Bellatrix -Orion (Lạp Hộ) -140

• Betelgeuse -Orion (Lạp Hộ) -650 Aldebaran -Taurus (kim ngưu) -68 Acrux -Crux (Nam thập tự) -260 Spica -Virgo (thất nữ) -260 Antares -Scorpius (Bọ cạp) -425 Ollux -Gemini (song tử) -36 Fomalhaut -PiscisAustrinus (Nam ngư) -23 Deneb -Cygnus (thiên nga) -1600 Mimosa -Crux (Nam thập tự) -490 Regulux -Leo (Sư tử) -85 Adhara -CanisMajor (Đại khuyển) -680 Castor -Gemini (Song tử) -45 Shaula -Scorpius (Bọ cạp) -310