Vì sao các hằng tinh phát sáng?

Nhiệt độ bề mặt của các hằng tinh có thể lên tới hàng nghìn, thậm chí hàng vạn °C, nên chúng phát ra nhiều dạng sóng điện từ, trong đó có ánh sáng nhìn thấy. Lấy Mặt Trời, một hằng tinh khá thông thường, làm ví dụ: mỗi giây nó bức xạ khoảng 382 triệu tỉ tỉ oát năng lượng, đủ để cung cấp cho toàn thế giới sử dụng trong khoảng 10 triệu năm.

Vì sao hằng tinh có thể phát sáng? Đây từng là câu hỏi khiến các nhà thiên văn suy nghĩ suốt hơn một thế kỷ và chỉ được giải thích rõ trong vài chục năm gần đây. Đầu thế kỷ XX, nhà vật lý vĩ đại Anhstanh đưa ra thuyết tương đối, chỉ ra mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng, từ đó giúp các nhà thiên văn hiểu được nguồn gốc ánh sáng của hằng tinh. Trong lõi hằng tinh, nhiệt độ có thể vượt quá 100 triệu °C. Ở điều kiện cực nóng ấy, vật chất xảy ra phản ứng nhiệt hạch; chẳng hạn bốn nguyên tử hydro kết hợp thành một nguyên tử heli. Trong quá trình này, một phần khối lượng bị mất đi và chuyển hóa thành năng lượng khổng lồ. Năng lượng ấy truyền dần từ trong ra ngoài dưới dạng bức xạ, rồi phát ra từ bề mặt hằng tinh vào không gian, khiến hằng tinh có thể tỏa sáng lâu dài trong vũ trụ.

Nhiệt độ của các hành tinh thấp hơn hằng tinh rất nhiều nên chúng không thể tự phát sáng. Khối lượng hành tinh cũng nhỏ hơn hằng tinh rất xa. Ngay cả Mộc tinh, hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt Trời, cũng có khối lượng chưa tới một phần nghìn khối lượng Mặt Trời. Vì vậy, năng lượng do sự co ngót của hành tinh không đủ làm nhiệt độ bên trong tăng đến mức xảy ra phản ứng nhiệt hạch.