Những ngôi sao lang thang và sự kiện có xác suất bằng 0
Vũ trụ là một cỗ máy khổng lồ của chuyển động không ngừng, nơi hàng tỉ ngôi sao bị ràng buộc trong những vũ điệu quỹ đạo với các thiên hà. Nhưng không phải tất cả đều tuân thủ luật chơi.
Một số ngôi sao, do tương tác hấp dẫn với các hố đen siêu nặng hoặc do vụ nổ siêu tân tinh bất đối xứng, bị hất văng ra khỏi "ngôi nhà" của mình và trở thành những "ngôi sao lang thang" (rogue stars), những kẻ du mục cô độc, lướt đi qua không gian liên sao với tốc độ kinh hoàng.
Giả thuyết một ngôi sao lang thang va chạm với Mặt Trời giống như việc bạn cố gắng ném hai hạt cát vào nhau từ hai đầu của một bãi biển rộng lớn trong một cơn bão, xác suất gần như bằng 0. Khoảng cách trung bình giữa các ngôi sao trong dải Ngân Hà là khoảng 4.2 năm ánh sáng (khoảng 40 nghìn tỉ km).
Tuy nhiên, nếu một sự kiện như vậy có thể thực sự xảy ra, nó sẽ không chỉ là một vụ nổ ánh sáng thông thường. Đây sẽ là một vụ va chạm giữa hai khối cầu plasma khổng lồ, một sự kiện cực đoan đến mức mọi thứ chúng ta biết về Hệ Mặt Trời sẽ bị xóa sổ hoàn toàn.
Để hiểu được mức độ thảm khốc, chúng ta cần hình dung về Mặt Trời. Mặt Trời không phải là một khối rắn. Nó là một khối cầu plasma nóng bỏng khổng lồ, được giữ lại bởi chính trọng lực của nó, nơi các phản ứng tổng hợp hạt nhân diễn ra không ngừng.
Lõi của Mặt Trời nóng đến 15 triệu độ C, và áp suất đủ lớn để nén hydrogen thành helium, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ. Một ngôi sao lang thang, dù nhỏ hơn hay lớn hơn Mặt Trời, cũng là một cỗ máy hạt nhân tương tự. Va chạm hai cỗ máy này sẽ tạo ra một hiện tượng mà khoa học chưa từng chứng kiến.
Các nhà vật lý thiên văn đã mô phỏng một số kịch bản va chạm sao trong quá khứ, chủ yếu là các sao neutron hoặc sao lùn trắng, nhưng va chạm trực diện với một ngôi sao như Mặt Trời là một kịch bản khác biệt hoàn toàn. Nó không chỉ là sự hợp nhất; nó là một vụ nổ hủy diệt trước khi một thực thể mới hình thành.
Một nghiên cứu mô phỏng của Đại học Cambridge cho rằng, trước khi xảy ra va chạm, trường hấp dẫn của ngôi sao lạ sẽ bắt đầu tác động lên Mặt Trời và các hành tinh trong Hệ Mặt Trời từ khoảng cách hàng chục nghìn năm ánh sáng. Càng đến gần, tác động này càng trở nên khủng khiếp.
Thảm họa vũ trụ và sự kết thúc của Trái Đất
1. Giai đoạn tiếp cận và hỗn loạn quỹ đạo
Sự hủy diệt không bắt đầu bằng một tiếng nổ, mà bằng một sự hỗn loạn âm thầm nhưng tàn phá. Khi ngôi sao lang thang tiến vào đám mây Oort (vòng đệm băng giá bao quanh Hệ Mặt Trời), lực hấp dẫn của nó sẽ làm nhiễu loạn hàng tỉ thiên thạch và sao chổi, đẩy chúng vào các quỹ đạo bất thường. Hàng triệu thiên thạch khổng lồ sẽ bắt đầu đổ về phía Mặt Trời, tạo ra một trận "mưa đá" không ngừng nghỉ.
Khi ngôi sao này đến gần hơn, quỹ đạo của các hành tinh bên ngoài như Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương sẽ bị thay đổi nghiêm trọng. Chúng có thể bị hất văng ra khỏi Hệ Mặt Trời hoặc lao vào một quỹ đạo va chạm.
Thậm chí, hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ cũng không an toàn. Lực hấp dẫn của ngôi sao lạ sẽ tạo ra một "cuộc chiến" lực hấp dẫn ba bên, phá vỡ sự cân bằng đã tồn tại hàng tỉ năm.
Đối với Trái Đất , quỹ đạo ổn định của chúng ta sẽ không còn. Chúng ta sẽ bị kéo dãn và đẩy vào một quỹ đạo hình elip cực đoan, đôi khi tiến gần Mặt Trời đến mức tan chảy, đôi khi lại bị hất văng ra vùng không gian lạnh giá. Đại dương sẽ bốc hơi và đóng băng luân phiên. Cuộc sống trên Trái Đất , như chúng ta biết, sẽ kết thúc từ rất lâu trước khi vụ va chạm xảy ra.
2. Giai đoạn va chạm và cái chết của Mặt Trời
Cuối cùng, khoảnh khắc định mệnh sẽ đến. Ngôi sao lạ sẽ xuyên qua vầng hào quang (corona) của Mặt Trời và tiến thẳng vào lõi. Thay vì một "vụ nổ lớn" đơn lẻ, đây sẽ là một quá trình kéo dài.
Các tầng khí quyển bên ngoài của hai ngôi sao sẽ hòa vào nhau, tạo ra một cơn bão plasma và bức xạ chưa từng có. Ánh sáng của Mặt Trời sẽ không còn ổn định. Nó sẽ nhấp nháy, thay đổi màu sắc và bùng phát một cách điên cuồng khi hai lõi sao tiến lại gần nhau.
Khi hai lõi va chạm, đó là đỉnh điểm của sự hủy diệt. Lực hấp dẫn và nhiệt độ cực đoan sẽ kích hoạt một "cơn bão" tổng hợp hạt nhân. Một lượng năng lượng khổng lồ, tương đương với vụ nổ của hàng tỉ quả bom hydro cùng lúc, sẽ được giải phóng.
Mặt Trời sẽ bùng nổ, không phải theo kiểu siêu tân tinh mà là một vụ nổ khổng lồ đến từ sự va chạm trực tiếp của hai lò phản ứng hạt nhân tự nhiên. Lượng tia X và tia gamma thoát ra sẽ thiêu đốt mọi thứ trong phạm vi hàng tỉ km. Vòng đệm thiên thạch vành đai Kuiper sẽ bốc hơi. Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất , Sao Hỏa và Sao Mộc sẽ không còn tồn tại, hoặc chỉ còn là những tàn dư đá nóng chảy bị ném đi với tốc độ cao.
3. Sau vụ va chạm: Một ngôi sao mới ra đời
Khi bụi vũ trụ lắng xuống, Mặt Trời, như chúng ta biết, đã biến mất. Phần còn lại của hai ngôi sao sẽ hợp nhất và tạo ra một thực thể mới. Tùy thuộc vào khối lượng của ngôi sao lang thang, Mặt Trời mới có thể trở thành một ngôi sao lớn hơn, nóng hơn và sáng hơn.
Ví dụ, nếu ngôi sao lang thang là một sao lùn đỏ (red dwarf) nhỏ, Mặt Trời sẽ hấp thụ nó và trở thành một ngôi sao khổng lồ đỏ sớm hơn dự kiến. Ngược lại, nếu ngôi sao lang thang là một ngôi sao lớn hơn Mặt Trời, khối lượng hợp nhất sẽ đủ để tạo ra một ngôi sao màu xanh khổng lồ (blue giant), với vòng đời chỉ vài triệu năm thay vì hàng tỉ năm.
Trong trường hợp Mặt Trời mới có khối lượng lớn hơn, nó sẽ đốt cháy nhiên liệu hydro của mình nhanh hơn gấp hàng trăm lần. Vùng có thể sống được (habitable zone) sẽ dịch chuyển ra xa, và những hành tinh còn sót lại sẽ trải qua một sự thay đổi khí hậu cực đoan, bất kể chúng đã bị ném đi xa bao nhiêu. Các hệ hành tinh khác sẽ bị ảnh hưởng bởi vụ nổ và sự thay đổi cấu trúc không gian trong khu vực này.
Kịch bản một ngôi sao lang thang va chạm với Mặt Trời là một lời nhắc nhở mạnh mẽ về sự mong manh và cũng là sự kỳ diệu của sự tồn tại của chúng ta. Mặc dù xác suất của sự kiện này cực kỳ thấp, nó cho thấy sự ổn định của Hệ Mặt Trời không phải là điều hiển nhiên. Hàng tỉ năm qua, chúng ta đã may mắn được sống trong một hệ thống hành tinh được sắp xếp một cách hoàn hảo.
Việc nghiên cứu và mô phỏng những kịch bản thảm khốc này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách các ngôi sao tương tác và cách các hệ hành tinh được hình thành và tồn tại. Nó buộc chúng ta phải đối diện với thực tế rằng, không gian liên sao không phải là một vùng trống rỗng mà là một vũ đài của những tương tác hấp dẫn mạnh mẽ. Và có lẽ, may mắn lớn nhất của chúng ta là cho đến nay, kẻ lang thang kia vẫn chưa tìm thấy "ngôi nhà" của nó.
Lấy link