Sao Rigel là gì và tại sao nó lại sáng đến thế?

Việc chỉ ra các chòm sao trên bầu trời là một trò thú vị, và khi những chòm sao đó có những ngôi sao sáng nổi bật, khó có ai có thể làm ngơ chúng trên bầu trời đêm. Một trong những chòm sao mà tất cả trẻ em và các nhà thiên văn học nghiệp dư nhận biết đầu tiên là Orion vì chòm sao này không những dễ dàng nhận biết, mà còn chứa một ngôi sao tên Rigel - một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời!

Sao Rigel là gì?

Rigel là một ngôi sao khổng lồ màu xanh dương được tìm thấy trong Orion, và nó đóng vai trò làm "chân trái" cho chòm sao. Rigel là ngôi sao sáng thứ 7 trên bầu trời đêm và là ngôi sao sáng nhất trong chòm sao Orion. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng do độ sáng của ngôi sao có lúc thay đổi và vì siêu sao đỏ khổng lồ có tên Betelgeuse (cũng thuộc chòm sao Orion) đôi khi vượt qua Rigel về độ sáng.

Rigel là một ngôi sao khổng lồ màu xanh dương được tìm thấy trong chòm sao Orion.

Tên khoa học của sao Rigel là Beta Orionis, trong khi Betelgeuse lại có tên khoa học là Alpha Orionis. Là siêu sao xanh sáng nhất trên bầu trời, độ sáng nổi bật của sao Rigel khiến người ta dễ dàng bỏ qua một trong những đặc điểm thú vị nhất của nó: đó là các ngôi sao tạo nên hệ đa sao này. Rigel bao gồm Rigel A (siêu sao chính), Rigel Ba, Rigel Bb và Rigel C - tất cả đều nhỏ hơn nhiều và tạo thành cấu trúc ba sao trong chính hệ của mình.

So với mặt trời, Rigel (Beta Orionis) được cho là sáng hơn gấp 60.000-350.000 lần nếu chỉ xét về độ sáng, nhưng do còn chưa chắc chắn về khoảng cách và sự thay đổi độ sáng của ngôi sao này, giới khoa học rất khó xác định độ sáng chính xác của Rigel. Có thể nói, khó có thể bỏ lỡ ngôi sao này trên bầu trời, đặc biệt là do màu xanh độc đáo của sao Rigel so với các ngôi sao khác có màu vàng, cam và đỏ.

Tại sao Rigel lại sáng đến thế?

Nếu bạn mê mẩn chòm sao Orion, thật khó để cưỡng lại ánh sáng màu xanh đến từ Rigel, nhưng độ sáng của ngôi sao lại càng đáng chú ý vì con số ước tính khả thi nhất về khoảng cách của sao đến hệ mặt trời là khoảng 860 năm ánh sáng. Do người thường khó hình dung được khoảng cách thiên văn học này, hãy thử làm phép so sánh sau đây: ánh sáng từ ngôi sao gần nhất - mặt trời - chỉ mất 8 phút và 20 giây để chiếu xuống Trái đất. Trong khi đó, ánh sáng lấp lánh của sao Rigel mà bạn nhìn thấy trên bầu trời đêm phải mất hơn 8 thế kỷ để mắt bạn có thể nhìn ra.

Để giải thích câu hỏi tại sao siêu sao này sáng gấp hơn 350.000 lần so với mặt trời theo ước tính hàng đầu, câu trả lời vừa đơn giản, lại vừa phức tạp. Mặt trời tỏa ra nguồn năng lượng tương đương 100 tỷ tấn chất nổ mỗi giây và có nhiệt độ bề mặt xấp xỉ 5810 nghìn. Hành tinh này lớn đến mức có thể nuốt gọn khoảng 1,3 triệu hành tinh có kích thước ngang với Trái đất. Thế nhưng, so với Rigel, "quả cầu lửa" của chúng ta không là gì cả. Rigel còn lớn hơn khoảng 74 lần và có nhiệt độ bề mặt cao hơn gấp đôi ngôi sao nhỏ bé Mặt trời.

Rigel còn lớn hơn khoảng 74 lần và có nhiệt độ bề mặt cao hơn gấp đôi ngôi sao nhỏ bé Mặt trời.

Việc là một ngôi sao riêng biệt và giai đoạn vòng đời cũng ảnh hưởng đến độ sáng của Rigel. Do kích thước khổng lồ, Rigel đốt cháy một lượng nhiên liệu khổng lồ: mặc dù chỉ mới tồn tại được 10 triệu năm– tuổi đời còn rất trẻ so với Mặt trời, nó đã đốt cháy lõi hydro. Cuối cùng, sau khi đốt cháy heli, oxy và silicon, chắc chắn Rigel tiến hóa thành siêu tân tinh (supernova) giống như các siêu sao đỏ khổng lồ khác. Các chuyên gia tin rằng khi ngôi sao này biến đổi thành siêu tân tinh, Rigel sẽ tỏa sáng như mặt trăng thứ hai trên bầu trời.

Khi một ngôi sao lớn như Rigel và đốt cháy nhiên liệu với tốc độ "khủng" như vậy, khối lượng năng lượng tuyệt đối và bức xạ được phát ra là rất lớn. Rigel vẫn là một trong những siêu sao xanh lớn nhất từng được phát hiện, do đó, không có gì ngạc nhiên nếu siêu sao tỏa sáng như một ngọn hải đăng giữa các vì sao.

Rigel lớn đến mức nào?

Con người hay dùng mối tương quan để so sánh, giúp chúng ta hiểu được thế giới và vũ trụ, ngay cả khi quy mô quá lớn đối với tri thức nhỏ bé của con người. Vì vậy, sau khi biết rằng Rigel khiến Mặt trời chỉ trông như quả bóng bàn bên cạnh bóng bãi biển, các nhà khoa học cũng dễ dàng đối chiếu Rigel với các ngôi sao khác trên bầu trời.

Như đã đề cập ở trên, Rigel to hơn khoảng 74 lần so với Mặt trời, nhưng con số đó mới chỉ là một nửa so với kích thước về mặt lý thuyết của một ngôi sao. Cụ thể, các nhà khoa học cho rằng kích thước tối đa của các ngôi sao trong vũ trụ gấp khoảng 150 lần so với "quả cầu lửa" của chúng ta. Khi đạt đến kích thước này, áp suất bức xạ sẽ quá lớn để đám mây khí hoặc tinh vân khổng lồ ngưng tụ và hình thành ngôi sao.

Rigel khiến Mặt trời chỉ trông như quả bóng bàn bên cạnh bóng bãi biển.

Nói cách khác, có những ngôi sao có thể lớn gấp đôi Rigel - ngôi sao sáng lấp lánh có thể thấy bằng mắt thường trên bầu trời cách chúng ta 860 năm ánh sáng! Tuy nhiên, càng lớn thì tuổi thọ ngôi sao càng ngắn và vì rất nhiều ngôi sao được hình thành và tồn tại trong các tinh vân khí, che khuất phần lớn tầm nhìn của chúng ta, có thể còn có những ngôi sao lớn hơn ngoài kia, được cấu tạo, phát triển và đốt cháy trước khi con người có cơ hội chứng kiến ánh sáng rực rỡ của mình!

Kết luận

Trong vài triệu năm tới, khi Rigel đi qua các giai đoạn trong vòng đời, độ sáng của nó sẽ tiếp tục thay đổi, nhưng chừng nào con người còn tồn tại, tia sáng bí ẩn từ "chân trái" chòm sao Orion sẽ tiếp tục nuôi dưỡng trí tưởng tượng của con người và nhắc nhở chúng ta về sự bao la của vũ trụ.