CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 109

(ĐC sưu tầm trên NET)

 

Vũ Trụ Sẽ Kết Thúc NTN? - Số Phận Vũ Trụ sẽ đi về đâu?

Chúng ta đang sống trong hồi kết của vũ trụ

• Đại Việt
• 21:04 26/07/2019
• 11

Vũ trụ hôm nay không giống như ngày hôm qua. Ở mỗi khoảnh khắc trôi đi, có một số thay đổi rất nhỏ nhưng quan trọng đã và đang xảy ra, ngay cả khi chúng ta không nhận thức được.

Vũ trụ đang mở rộng, khoảng cách giữa các cấu trúc vũ trụ đang gia tăng theo thời gian. Cho đến cuối cùng, vũ trụ sẽ "chết" trong lạnh giá. Tiếc thay, không gì có thể thay đổi định mệnh này.
Một giây trước đây, vũ trụ nhỏ hơn một chút, một giây nữa kể từ lúc bạn đọc dòng này, vũ trụ lại lớn hơn một chút. Những thay đổi tinh tế này đều xuất hiện ở các mức độ vĩ mô mà so với chúng, loài người chỉ là những nguyên tử, không cách nào nhận thức được.
Khi vũ trụ mở rộng, các bức xạ, vật chất, neutrino, nhiệt độ và năng lượng tối bên trong vũ trụ đều thay đổi. Những gì chúng ta quan sát được trên bầu trời cũng sẽ thay đổi đáng kể.

Các thời kì của vũ trụ

Có sáu thời kì khác nhau trong sự phát triển của vũ trụ kể từ vụ nổ Big Bang. Không may, chúng ta đang sống trong thời đại cuối cùng.

Giới khoa học phân chia chu kì sống của vũ trụ thành các thời đại bởi vũ trụ không ngừng mở rộng.
Biểu đồ dưới cho thấy mọi thứ tồn tại trong vũ trụ đều có lượng năng lượng nhất định trong đó: Vật chất, bức xạ, năng lượng tối... Khi vũ trụ giãn nở, khối lượng mà các dạng năng lượng này chiếm giữ thay đổi, mỗi loại sẽ có mật độ phát triển khác nhau.

Vật chất (hàng trên), năng lượng và bức xạ (giữa) và năng lượng tối (dưới cùng) biểu hiện khác nhau ở các thời kì vũ trụ. Trong khi mật độ vật chất và bức xạ đều giảm thì vật chất tối và năng lượng tối vẫn giữ nguyên không thay đổi. Ảnh: Forbes.

Vũ trụ càng tồn tại sẽ càng mở rộng hơn nữa. Trong tương lai, nhiệt độ vũ trụ sẽ giảm, thay cho quá khứ từng rất nóng. Các bụi sao, khí nóng, vật chất từng rất hỗn loạn sẽ trở thành những cụm cục bộ như Hệ Mặt trời, thiên hà. Ngoài ra, tất nhiên vũ trụ sẽ lớn hơn nhiều trong tương lai.
Bằng cách áp dụng các định luật vật lý đã biết, so sánh những giải pháp khả thi với các quan sát và đo lường thu được, loài người có thể xác định nguồn gốc cũng như đích đến của chúng ta trong vũ trụ bao la trên con thuyền xanh là Trái Đất.
Có thể ngoại suy lịch sử quá khứ của chúng ta từ khi bắt đầu Big Bang và thậm chí trước đó, cho đến tận thời kỳ vũ trụ không ngừng giãn nở. Chúng ta cũng có thể ngoại suy vũ trụ hiện tại để thấy trước số phận cuối cùng đang chờ đợi trong tương lai xa.

Về mặt lý thuyết, có thể hiểu được sự phát triển của vũ trụ nhờ thuyết tương đối của Einstein, khi các quy luật không thời gian đã được chứng minh. Trong tương lai, chúng ta vẫn sẽ nhận được ánh sáng xa xăm từ các thiên hà trong quá khứ, nhưng chính tốc độ ánh sáng sẽ giới hạn chúng ta về khoảng cách có thể nhìn được là 14 tỷ năm ánh sáng, tức tuổi của vũ trụ. Xa hơn khoảng cách đó, ánh sáng sẽ không bao giờ chạm được chúng ta, vì chính chúng ta đang trôi xa nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Ảnh: Forbes.

Khi phân chia thời kỳ dựa trên các đặc điểm của vũ trụ, có sáu thời đại khác nhau mà vũ trụ sẽ trải qua. - Kỷ nguyên tiền giãn nở: Big Bang chưa xuất hiện.
- Kỷ nguyên nguyên thủy: Lúc bắt đầu Big Bang đến khi những tương tác hạt nhân cuối cùng xảy ra trong vũ trụ sơ khai.
- Kỷ nguyên plasma: Kết thúc tương tác hạt nhân và hạt không tán xạ, đến khi vũ trụ nguội đi đủ để hình thành các hạt trung tính.
- Thời đại tăm tối: Từ khi hình thành vật chất trung tính cho đến lúc các ngôi sao, thiên hà đầu tiên tái ion hoá (ion hoá hạt trung tính thành các hạt không trung tính) không gian liên thiên hà của vũ trụ.
- Thời đại của các vì sao: Kết thúc quá trình tái ion hoá đến lúc sự hình thành và tăng trưởng của các cấu trúc quy mô lớn chấm dứt, mật độ năng lượng tối chiếm ưu thế so với mật độ vật chất.

Sau khi Mặt trời trở thành sao lùn đen, nếu không có gì đẩy hoặc va chạm với tàn dư của Trái đất, bức xạ hấp dẫn cuối cùng sẽ khiến chúng ta xoắn ốc và bị tàn dư của Mặt trời nuốt chửng. Ảnh: Forbes.

- Kỷ nguyên năng lượng tối: Giai đoạn cuối cùng của vũ trụ chúng ta, khi sự mở rộng ngày càng tăng và các vật thể bị ngắt kết nối với nhau. Chúng ta sẽ mãi đi ra xa hơn vào không gian tối tăm.
Tóm lại, con người đã bước vào kỷ nguyên cuối cùng cho sự bắt đầu từ hàng tỷ năm trước. Hầu hết sự kiện quan trọng xác định lịch sử vũ trụ của chúng ta đã xảy ra.

Hồi kết của vũ trụ

Và rồi, chỉ còn sao lùn đen, những khối vật chất nhỏ bị cô lập, đậm đặc đến mức phản ứng tổng hợp hạt nhân tự xảy ra bên trong chúng sẽ vẫn tồn tại, các thiên hà trở nên thưa thớt và mất kết nối với nhau trong vũ trụ trống rỗng, không ngừng mở rộng.
Những “xác chết” ở trạng thái cuối cùng này sẽ tồn tại nhiều năm sau đó và bị đẩy xa nhau, vì năng lượng tối vẫn là yếu tố chi phối trong vũ trụ của chúng ta.
Năng lượng tối đã thúc đẩy sự giãn nở vào 6 tỷ năm trước và bắt đầu thống trị vũ trụ vào khoảng thời gian Hệ Mặt trời và Mặt trời chúng ta được sinh ra.
Vũ trụ có thể có sáu giai đoạn nhưng toàn bộ lịch sử Trái Đất không may đã ở trong giai đoạn cuối cùng. Hãy nhìn vào vũ trụ xung quanh, cố gắng chiêm ngưỡng vẻ đẹp còn sót lại vì nó chắc chắn sẽ không còn nhiều sắc màu và tràn ngập “sự sống” như thế này nữa.

Forbes

Mặt trời 'giãy chết' sẽ trông như thế này

• Nguyễn Hiếu
• 18:07 26/07/2019

Thời kỳ "giãy chết" của một ngôi sao cho chúng ta hình dung về những gì đến với Mặt trời trong vài tỷ năm tới.

Một ngày kia, mặt trời sẽ đốt cháy mọi thứ trên trái đất. Viễn cảnh u ám này còn cách vài tỷ năm và không ai trong chúng ta có cơ hội nhìn thấy điều đó. Tuy nhiên, một sự kiện tương tự đang diễn ra trong vũ trụ.
Một nhóm nhà khoa học quốc tế đã quan sát được cơn "giãy chết" của ngôi sao T Ursae Minoris (T UMi), vật thể giống như mặt trời của chúng ta nhưng già hơn và trong giai đoạn phình to khổng lồ trước khi tàn lụi.

Mặt trời cũng sẽ ở trong trạng thái phình to, đốt cháy những thành tinh xung quanh trước khi nguội lạnh. Ảnh: phys.org

"Đây là một trong những cơ hội hiếm hoi khi con người có thể quan sát được những dấu hiệu lão hóa của một ngôi sao", Meridith Joyce, nhà thiên văn học tại Đại học Quốc gia Australia (ANU), cho biết.
Joyce cùng với các nhà thiên văn học đến từ Hungary đã công bố nghiên cứu về sự kiện này trên Tạp chí Astrophysical Journal.
Joyce giải thích rằng mặt trời của chúng ta và T UMi có cùng kiểu diệt vong: phình to thành một quả cầu lửa khổng lồ trước khi sụp đổ.
Hàng tỷ năm nữa, mặt trời cũng sẽ ở trong trạng thái như T UMi, sau đó mở rộng thành một quầng khí phát sáng khổng lồ trước khi tàn lụi và để lại một thiên thể tương đối nhỏ và nguội.
"Nó sẽ trở nên lớn hơn nhiều khi tiến gần đến sự tàn lụi, nuốt chửng sao Kim, sao Thủy và có thể cả trái đất trong quá trình đó, trước khi thu nhỏ lại thành một sao lùn trắng", bà nói.
T UMi cách trái đất 3.000 năm ánh sáng và đã trải qua một loạt biến đổi trong vài triệu năm khi chuyển trạng thái từ ngôi sao khổng lồ tràn đầy năng lượng sang sao lùn trắng.
"Những rung động gây ra thay đổi mạnh mẽ, nhanh chóng về kích thước và độ sáng của ngôi sao, điều này có thể quan sát được trong vài thế kỷ", Joyce giải thích thêm rằng ngôi sao đã trở nên nhỏ hơn, mờ hơn và lạnh hơn trong ba thập kỷ qua.
"Chúng tôi tin rằng ngôi sao đang bước vào một trong những giai đoạn biến đối cuối cùng của nó", chuyên gia này khẳng định.

Theo CNET

Phát minh 'cứu tinh' cho 844 triệu người trên thế giới

• Đại Việt
• 08:13 26/07/2019

Tìm ra những phương pháp rẻ tiền để loại bỏ muối khỏi nước biển có thể giúp ích cho 844 triệu người trên toàn thế giới hiện không có nước sạch.

Các nhà khoa học đã chế tạo thành công chiếc đĩa nhỏ làm từ giấy lọc siêu thấm nước, có các ống nano carbon để hấp thụ ánh sáng, loại bỏ gần 100% muối trong chất lỏng ban đầu.

Kỹ thuật này thực chất dựa trên phương pháp truyền thống: Đun nóng nước cho đến khi bay hơi, để lại muối và các tạp chất khác. Để đun nước bằng năng lượng Mặt trời, người ta cần sử dụng loại vật liệu hấp thu nhiệt.

Tuy nhiên, nếu các lớp vật liệu hấp thu nhiệt thông thường bị muối bám vào, chúng sẽ không thể sử dụng. Điểm mới của kỹ thuật dùng các ống nano là việc loại bỏ muối ngay trong quá trình đun nước, tránh làm hỏng thiết bị.

Lọc nước biển bằng năng lượng Mặt trời Kỹ thuật này thực chất dựa trên phương pháp truyền thống: Đun nóng nước cho đến khi bay hơi, để lại muối và các tạp chất khác.

"Kết quả nghiên cứu của chúng tôi đã tiến thêm một bước tới ứng dụng thực tế công nghệ tạo hơi nước từ Mặt trời, chứng tỏ tiềm năng lớn trong việc khử mặn nước biển, thu hồi tài nguyên từ nước thải", kỹ sư hóa Xiwang Zhang từ Đại học Monash, Australia cho biết. "Chúng tôi hy vọng đây sẽ là điểm khởi đầu cho nghiên cứu sâu hơn về cung cấp nước sạch và an toàn cho hàng triệu người".

Hệ thống sử dụng sợi bông có đường kính 1 mm để vận chuyển nước mặn đến đĩa bay hơi, nơi nước tinh khiết được giữ lại và muối bị đẩy ra các cạnh. Tất cả quy trình vận hành nhờ ánh sáng Mặt trời. Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã đo độ hấp thụ ánh sáng lên tới 94% trên toàn bộ dải quang phổ Mặt trời. Đây là hiệu suất rất cao.

Thiết bị có khả năng sản xuất 6-8 lít nước sạch trên một mét vuông diện tích bề mặt mỗi ngày. Con số này chắc chắn sẽ không dừng lại.

Tìm ra những phương pháp rẻ tiền để loại bỏ muối khỏi nước biển có thể giúp ích cho 844 triệu người trên toàn thế giới hiện không có nước sạch. Ảnh: Dunya News.

Đây không phải là cách khử muối duy nhất. Năm ngoái, một nhóm nghiên cứu từ Mỹ giới thiệu kỹ thuật dùng năng lượng Mặt trời dựa trên hydrogel để loại bỏ muối khỏi nước biển, đủ mạnh để hoạt động trên nước Biển Chết.

Thách thức bây giờ là mở rộng các phương pháp như vậy để biến chúng thành hiện thực.

"An ninh nguồn nước là thách thức lớn nhất mà thế giới phải đối mặt trong thế kỷ 21, đặc biệt khi dân số tăng lên cùng lúc với các tác động của biến đổi khí hậu", Zhang nói, "Các nước đang phát triển, nguồn lực hạn chế sẽ chịu ảnh hưởng rõ rệt nhất".

Sử dụng năng lượng Mặt trời xử lý nước được coi là một trong những giải pháp bền vững nhằm giải quyết tình trạng khan hiếm nước sạch ở một số nơi mà không ảnh hưởng tới môi trường, tài nguyên.

Những bí mật về vũ trụ khiến bạn sững sờ

Thứ Năm, 25/07/2019 16:42 PM GMT+7

(VTC News) - Mỗi lần ngước lên bầu trời đêm rộng lớn, người ta luôn tự hỏi vũ trụ ngoài kia còn có bao nhiêu điều bí ẩn mà con người chưa từng biết tới.

Sao Hỏa có sóng thần và thác dung nham: Các nhà khoa học phát hiện bằng chứng nước ở thể lỏng trên sao Hỏa trong hàng thập kỷ trở lại đây. Năm 2017, NASA tìm thấy bằng chứng của hoạt động sóng thần trên sao Hỏa cách đây 3 tỷ năm, tiết lộ rằng các đại dương từng hình thành trên hành tinh đỏ. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng công bố các cơ sở cho thấy 1 dòng thác dung nham ở đây mà họ gọi là "Thác Niagara trên sao Hỏa".

Mặt Trăng có nhiều nước hơn chúng ta tưởng: Năm 2009, NASA tiết lộ các nhà khoa học tìm thấy các phân tử nước trên Mặt Trăng. Các nhà khoa học phát hiện nước trên Mặt Trăng bằng cách sử dụng quang phổ kế hiện đại, đo lường ánh sáng phản chiếu trên bề mặt Mặt Trăng. Năm 2017, với nhiều dữ liệu từ vệ tinh hơn, các chuyên gia đánh giá rằng có thể có một lượng lớn nước tồn tại sâu bên dưới Mặt Trăng. Nghiên cứu cũng chỉ rõ nước và hoạt động núi lửa đã tạo ra các tinh thể ngậm nước tồn tại khắp vệ tinh của Trái Đất này.

Những ngôi sao già nhất đã 14 tỷ năm tuổi: Sao Methuselah hay còn gọi là HD 140283 là ngôi sao già nhất trong vũ trụ tính tới năm 2017. So với số tuổi 16 tỷ năm của vũ trụ kể từ khi Big Bang (Vụ nổ lớn) xảy ra thì ngôi sao này có lẽ gần 14 tỷ năm tuổi. Đầu năm 2018, các nhà khoa học cũng phát hiện ra một ngôi sao trong dải Ngân hà có số tuổi là 13,5 tỷ năm mang tên J0815+4729, lớn hơn Mặt Trời của Trái Đất 60 lần.

Các vệ tinh cũng có vành đai: Phát hiện đầu tiên về việc này là vào năm 1997 với một thiên thạch có tên là Charklo nằm gần sao Thổ có đường kính khoảng 250 km. Chariklo cũng là vật thể không phải hành tinh có vành đai và có lẽ có ít nhất 1 vệ tinh quay quanh nó.

Các nhà khoa học phát hiện vài hành tinh giống Trái Đất: Năm 1995, các nhà thiên văn học phát hiện hành tinh đầu tiên xoay quanh 1 ngôi sao giống như Mặt Trời. 20 năm sau, kính thiên văn Kepler cũng phát hiện hành tinh quay quanh một ngôi sao giống Mặt Trời trong khu vực mà khoa học gọi là "vùng có thể sinh sống". Kể từ đó, một số hành tinh mới tương tự vậy được phát hiện. Năm 2017, NASA quan sát được một nhóm các hành tinh thuộc "vùng có thể sinh sống" với kích cỡ bằng Trái Đất xoay quanh một ngôi sao tên Trappist-1. Cũng vào tháng 11 năm đó, các nhà thiên văn học phát hiện ra Ross 128b. Hành tinh này chỉ cách Dải Ngân hà 11 năm ánh sáng và quay quanh một ngôi sao lùn đỏ. Tháng 2/2018, NASA phát hiện 95 ngoại hành tinh mới nằm ngoài Hệ Mặt trời với hình dạng, kích cỡ và tiềm năng sự sống giống Trái Đất.

Sao chổi Lovejoy "nhả" rượu: Được phát hiện năm 2014, sao chổi Lovejoy còn có tên gọi chính thức là C/2014 Q2 tới gần Mặt Trời vào tháng 1/2015. Trong hành trình trên, sao chổi này "nhả" một lượng chất lỏng với tỷ lệ 20 tấn/giây mà các nhà khoa học có thể quan sát được. Theo nhóm các nhà thiên văn học ở châu Âu, sao chổi Lovejoy tạo ra đám mây chứa rượu, đường và 19 phân tử hữu cơ khác. Nhà vật lý thiên văn Nicolas Biver nhận định với NASA vào lúc cao điểm, sao chổi Lovejoy "nhả" ra một lượng rượu bằng ít nhất 500 chai rượu vang/giây.

Lucy là ngôi sao kim cương khổng lồ: Các nhà khoa học phân loại Lucy là sao lùn trắng BPM 37093 (V886 Centauri) với nhiệt độ lõi khoảng hơn 8.300 độ C. Tuy nhiên, điều đặc biệt là thành phần cấu tạo khiến Lucy trở thành một viên kim cương khổng lồ với đường kính 4.000 km.

Dòng chảy tối, năng lượng tối, vật chất tối - những bí ẩn của vũ trụ: Khoảng 80% vũ trụ được tạo thành từ vật chất tối song các nhà khoa học chỉ biết nó tồn tại mà không thể chứng minh được sự tồn tại của nó. Bên trong vật chất tối là năng lượng tối - tác nhân gây ra sự giãn nở vũ trụ. Ngoài ra, NASA còn quan sát được sự kiện không gian khác mà họ gọi là "dòng chảy tối" - hiện tượng kéo các vật chất theo những hướng không thể giải thích được trong vũ trụ. Khi các nhà khoa học phát hiện ra các thiên hà đang di chuyển theo các hướng dường như không thống nhất với sự giãn nở tự nhiên của vũ trụ, họ mặc định thừa nhận thuyết "dòng chảy tối". Theo đó, "dòng chảy tối" có thể xuất phát từ một nơi nào đó bên ngoài vũ trụ mà chúng ta vẫn biết.

Thiên hà Baby Boom cứ 2 giờ lại tạo ra một ngôi sao mới: Thiên hà Baby Boom nằm cách chúng ta 12,3 tỷ năm ánh sáng, trung bình tạo ra 4.000 ngôi sao mới mỗi năm. Với tỷ lệ này, cứ 2 giờ lại có một ngôi sao mới được sinh ra.

Năm 2014 các nhà thiên văn học ở Harvard phát hiện một siêu hành tinh, hay còn gọi là Godzilla of Earths nằm cách chúng ta khoảng 560 năm ánh sáng. Hành tinh này còn được gọi là "siêu Trái Đất" khi nặng gấp 17 lần hành tinh chúng ta và có đường kính gần 30.000 km. Siêu Trái Đất quay quanh một hành tinh giống như Mặt Trời tên là Draco nằm trong một chòm sao được hình thành 3 tỷ năm sau sự kiện Big Bang. Được gọi là Kepler-10c, ngoại hành tinh này cứng như đá chứ không phải là một hành tinh khí giống sao Mộc như các nhà khoa học vẫn nghĩ. Tuy nhiên, oxy và nước nếu tồn tại ở Kepler-10c sẽ ngay lập tức chuyển thành chất rắn nên dù được gọi là "siêu Trái Đất" song hành tinh này không phải là nơi phù hợp cho sự sống tồn tại.

Video: Hố thiên thạch 345 triệu năm nhìn từ vũ trụ
Cơ quan Vũ trụ châu Âu chia sẻ hình ảnh hố thiên thạch đường kính 12,6 km được phi hành gia chụp từ Trạm Vũ trụ Quốc tế.

Phát hiện 'hòn đá không gian' bí ẩn giữ bí mật của hàng loạt hành tinh
Nhóm khoa học vừa phát hiện một vật thể ở rìa Hệ Mặt trời mà họ tin là nắm giữ bí mật về cách các hành tinh được hình thành.

Kiều Anh/VOV.VN