Mô phỏng một vụ nổ siêu tân tinh. Ảnh: Smithsonian Insider

Khoảng cách an toàn với một vụ nổ siêu tân tinh.

Siêu tân tinh là một vụ bùng nổ ngoạn mục của một ngôi sao lớn, nếu giả sử Mặt Trời của chúng ta phát nổ như một siêu tân tinh, sóng xung kích sẽ có thể không phá hủy toàn bộ Trái Đất nhưng phần đối diện với Mặt Trời sẽ bị thiêu rụi. Các nhà khoa học ước tính rằng toàn bộ hành tinh sẽ tăng nhiệt lên khoảng 15 lần so với hiện độ bề mặt bình thường của Mặt Trời. Hơn thế nữa, Trái Đất sẽ không ở trong quỹ đạo ban đầu nữa, khối lượng Mặt Trời giảm đi đột ngột có thể khiến Trái Đất bị bật vào không gian. Rõ ràng khoảng cách 8 phút ánh sáng là không an toàn. May mắn thay, Mặt trời của chúng ta không đủ điều kiện để trở thành một siêu tân tinh. Nhưng những ngôi sao khác ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta thì không. Khoảng cách an toàn gần nhất là bao nhiêu? Theo NASA, một siêu tân tinh sẽ phải cách Trái đất trong vòng 50 năm ánh sáng trước khi chúng ta cảm nhận được tác hại của nó.

Điều gì sẽ xảy ra rếu một siêu tân tinh phát nổ gần Trái Đất.

Giả sử có một vụ nổ siêu tân tinh cách chúng ta 30 năm ánh sáng, tia X và tia gamma năng lượng cao sẽ phá hủy tầng ozon, nó cũng sẽ có thể ion hóa nito và oxy trong khí quyển dẫn đến hình thành một lượng lớn oxit nito giống như khói sương. Hơn nữa, nếu một siêu tân tinh phát nổ trong vòng 30 năm ánh sáng, các sinh vật phù du và rạng san hô sẽ bị ảnh hưởng đặc biệt và dẫn đến ảnh hưởng chuỗi thức ăn đại dương một cách nghiêm trọng.

Các bức xạ năng lượng cao sẽ gây ra những đột biết của sinh vật trên Trái Đất và có thể làm thay đổi khí hậu của chúng ta. May mắn thay, không có ngôi sao nào trong vòng 50 năm ánh sáng chuẩn bị có một vụ nổ siêu tân tinh.

Các vụ nôt siêu tân tinh trong quá khứ

Chưa có các vụ nổ siêu sao nào trong bán kính 50 năm ánh sáng trong suốt lịch sử loài người. Siêu tân tinh gần đây nhất mà con người có thể quan sát được bằng mắt đó là Siêu tân tinh 1987A vào năm 1987, nó cách chúng ta khoảng 168.000 năm ánh sáng.

Trước đó, siêu tân tinh khác cũng có thể nhìn thấy bằng mắt thường đượng ghi lại bởi Johannes Kepler là vào năm 1604. Với khoảng cách 20.000 năm ánh sáng, nó tỏa sáng rực rõ hơn bất kỳ ngôi sao nào trên bầu trời đêm, nó thậm chí còn có thể nhìn thấy trong ánh sáng ban ngày, và nó không gây ra những ảnh hưởng trên Trái Đất như chúng ta đã thấy.


Tàn sư siêu tân tinh 1987A chụp bằng kình thiên văn Hubble năm 2011.  Siêu tân tinh này là siêu tân tinh gần nhất trong nhiều thế kỷ và chỉ có thể nhìn thấy bằng mắt. Nó nằm ở vùng ngoại ô của Tinh vân Tarantula trong Đám mây Magellan Lớn , một thiên hà vệ tinh nằm trong Dải Ngân hà của chúng ta . Nó nằm cách Trái đất khoảng 168.000 năm ánh sáng . Hình ảnh qua NASA / ESA / và P. Challis (Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian).

Ứng cử viên gần nhất ở khoảng cách bao xa?

Đầu tiên là có hai loại siêu tân tinh khác nhau, siêu tân tnh loại II là một ngôi sao lớn đang già đi và sụp đổ, không có ngôi sao nào đủ lớn như vậy quanh bán kính 50 năm ánh sáng cả. Siêu tân tinh loại I xảy ra khi một ngôi Sao Lùn Trắng nhỏ và mờ nhạt sụp đổ bởi vật chất và khối lượng lớn của người bạn đồng hành, những ngôi sao như vậy rất mờ nhạt và khó để phát hiện, nên chúng ta không chắc là xung quanh Trái Đất có nhiều không. Có thể có vài trăm ngôi sao này trong vòng 50 năm ánh sáng, nhưng chúng ta không biết có ngôi sao nào sẵn sàng bùng nổ.

Ngôi sao IK Pegasi B -  ứng cử viên tiền thân của siêu tân tinh được biết đến nằm gần nhất. Nó là một phần của hệ sao đôi, nằm cách Mặt Trời 150 năm ánh sáng. Ngôi sao chính trong hệ thống có tên IK Pegasi A - là một ngôi sao trong dãy chính giống Mặt Trời của chúng ta, nhưng điều đặc biệt đến từ người bạn đồng hành mờ nhạt ở vị trí còn gần hơn giữa Mặt Trời và Sao Thủy. Khi ngôi sao A bắt đầu tiền hóa thành sao khổng lồ đỏ, nó dự kiến sẽ phát triển đến bán kính mà ngôi sao lùn trắng có thể tích tụ hoặc tiếp nhận vât chất từ ngôi sao A, khi ngôi sao B đủ lớn, nó có thể tự sụp đổ như một siêu tân tinh.

Kích thước tương đối của IK Pegasi A (trái), IK Pegasi B cực nhỏ (dưới trung tâm) và Mặt Trời của chúng ta (phải). Ngôi sao nhỏ nhất ở đây là ứng cử viên tiền thân của siêu tân tinh gần nhất, ở cách chúng ta 150 năm ánh sáng. Hình ảnh RJ Hall / Wikimedia Commons .

Betelgeuse thì sao?

Một ngôi sao có thể trở thành một siêu tân tinh bất kỳ lúc nào đó là Betelgeuse, một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời. Đây là một ngôi sao siêu khổng lồ, về bản chất nó rất rực rỡ. Tuy nhiên, sự sáng chói như vậy có cái giá phải trả, Betelgeuse là một trong những ngôi sao nổi tiếng nhất trên bầu trời vì nó sẽ phát nổ vào một ngày nào đó, năng lượng khổng lồ có nghĩa là phản ứng tổng hợp của nó sẽ diễn ra rất nhanh chóng, cho đến khi nó sẽ cạn kiệt nhiên liệu và sụp đổ dưới sức nặng của chính mình và rồi tạo nên một vụ nổ siêu tân tinh loại II ngoạn mục. Khi điều này xảy ra, Betelgeuse sẽ sáng như Trăng Rằm và có thể nhìn thấy cả trong ánh sáng ban ngày.

Vậy khi nào thì điều đó sẽ xảy ra? Có lẽ không phải trong cuộc đời của chúng ta, nhưng không ai thực sự biết. Có thể là ngày mai, tuần sau hoạc một triệu năm trong tương lai. Nhưng có một điều chắc chắn là khi Betelgeuse phát nổ, bất kỳ sinh vật nào trên Trái Đất sẽ chứng kiến một sự kiện ngoạn mục trên bầu trời đêm và cuộc sống của chúng ta sẽ không hề bị tổn hại bởi khảng cách đến đó là 640 năm ánh sáng.

Betelgeuse là ngôi sao màu đỏ nằm trong chòm sao Lạp Hộ

Tần suất xuất hiện của các siêu tân tinh trong Ngân hà 

Không ai biết cả, các nhà khoa học đã suy đoán rằng bức xạ năng lượng cao từ các siêu tân tinh đã gây ra đột biến ở các lòa trên trái Đất và thậm chí có thể là con người. Một ước tính cho thấy có thể có một sự kiện bùng nổ siêu tân tinh nguy hiểm ở vùng lân cận Trái Đất cứ sau 15 triệu năm. Một ý kiến khác lại cho rằng, trung bình một vụ nổ siêu tân tinh xảy ra trong vòng 10 parsec (33 năm ánh sáng) sau mỗi 240 triệu năm. Vì vậy, không ai có thể biết rõ ràng cả, nhưng bạn có thể đối chiếu những con số đó với vài triệu năm con người tồn tại trên hành tinh và 4,6 tỷ năm đối với tuổi của Trái Đất, một siêu tân tinh chắc chắn sẽ xảy ra gần Trái Đất… nhưng có lẽ không phải trong tương lai gần của nhân loại.


Bài viết xem nhiều