Thế nào là sao lùn trắng?

Bạn đã từng nghe nói đến sao lùn trắng chưa? Có lẽ bạn sẽ nghĩ đó chỉ là tên riêng của một ngôi sao nào đó. Thực ra, sao lùn trắng không phải tên một ngôi sao, mà là tên gọi của một loại sao. Giống như đời người có các giai đoạn thiếu niên, trung niên và tuổi già, các nhà thiên văn cũng chia cuộc đời hằng tinh thành thời kỳ đầu, thời kỳ giữa và thời kỳ cuối. Sao lùn trắng thuộc loại sao ở giai đoạn cuối.

Đừng nghĩ rằng sao lùn trắng bước vào tuổi già là sắp kết thúc ngay. Dù cùng được gọi là sao lùn trắng, tuổi thực tế của hai ngôi sao có thể chênh nhau hàng trăm triệu năm, vì tuổi thọ của từng hằng tinh không giống nhau. Có hằng tinh sống trên mấy tỉ năm, nhưng cũng có hằng tinh chỉ tồn tại vài chục triệu năm. Vì vậy, hai hằng tinh cùng 30 triệu năm tuổi có thể ở hai trạng thái rất khác: với hằng tinh sống hàng tỉ năm, nó vẫn còn khá trẻ; còn với hằng tinh tuổi thọ chỉ vài chục triệu năm, nó đã già và đi vào thời kỳ “sắp chết”.

Tuổi tác không đủ để làm tiêu chuẩn đánh giá sao lùn trắng. Vậy dựa vào đâu để nhận biết giai đoạn của một sao lùn trắng?

Hai chữ “trắng” và “lùn” đã mô tả khá rõ đặc điểm của loại hằng tinh này. “Trắng” cho thấy nhiệt độ của nó cao. Nhiệt độ bề mặt Mặt Trời khoảng 6000 °C, còn sao lùn trắng có nhiệt độ bề mặt cao hơn Mặt Trời rất nhiều, khoảng 1 vạn °C, nên phát ra ánh sáng màu trắng. “Lùn” nghĩa là kích thước rất nhỏ. Thể tích sao lùn trắng nói chung gần bằng Trái Đất, chưa tới một phần triệu thể tích Mặt Trời. Có sao lùn trắng còn nhỏ hơn, chỉ bằng 1/10 triệu Mặt Trời, nhưng khối lượng lại tương đương Mặt Trời.

Vào mùa đông, nhìn lên bầu trời phía đông nam, ta có thể thấy một hằng tinh sáng nhất gọi là sao Thiên Lang. Bên cạnh nó có một ngôi sao nhỏ mắt thường không nhìn thấy, quay quanh sao Thiên Lang, gọi là bạn sao Thiên Lang. Đó là sao lùn trắng đầu tiên được phát hiện vào năm 1862. Tuy kích thước của nó tương đương Trái Đất, mật độ lại lớn đến kinh ngạc: một mẩu vật chất bằng hạt đậu của nó có thể nặng hơn 1 kg.

Hiện nay, người ta đã phát hiện hơn 1000 sao lùn trắng tuy nhỏ nhưng có khối lượng rất lớn. Trong hệ Ngân hà của chúng ta, số sao lùn trắng chắc chắn không chỉ có như vậy; chỉ vì chúng quá nhỏ nên rất khó phát hiện.