Các ngôi sao là những vật thể không gian khổng lồ ở dạng những quả cầu khí tự phát ra ánh sáng, không giống như các hành tinh, vệ tinh hay tiểu hành tinh chỉ phát sáng vì chúng phản xạ ánh sáng của các ngôi sao. Trong một thời gian dài, các nhà khoa học không thể đi đến thống nhất về lý do tại sao các ngôi sao lại phát ra ánh sáng, và phản ứng nào ở sâu bên trong chúng khiến phát ra một lượng năng lượng lớn như vậy.
Lịch sử nghiên cứu các vì sao
Từ xa xưa, người ta cho rằng các vì sao là linh hồn của con người, là sinh linh hoặc là cây đinh giữ bầu trời. Họ đã đưa ra nhiều lời giải thích cho việc tại sao các ngôi sao lại tỏa sáng vào ban đêm, và trong một thời gian dài, Mặt trời được coi là một vật thể hoàn toàn khác với các ngôi sao.
Vấn đề phản ứng nhiệt xảy ra ở các ngôi sao nói chung và trên Mặt trời - ngôi sao gần chúng ta nhất - nói riêng, từ lâu đã khiến các nhà khoa học trong nhiều lĩnh vực khoa học lo lắng. Các nhà vật lý, hóa học, thiên văn học đã cố gắng tìm ra nguyên nhân dẫn đến việc giải phóng năng lượng nhiệt, kèm theo bức xạ mạnh.
Các nhà khoa học hóa học tin rằng các phản ứng hóa học tỏa nhiệt diễn ra trong các ngôi sao, dẫn đến giải phóng một lượng nhiệt lớn. Các nhà vật lý không đồng ý rằng phản ứng giữa các chất diễn ra trong các vật thể không gian này, vì không phản ứng nào có thể cho nhiều ánh sáng như vậy trong hàng tỷ năm.
Khi Mendeleev mở ra chiếc bàn nổi tiếng của mình, một kỷ nguyên mới đã bắt đầu trong việc nghiên cứu các phản ứng hóa học - các nguyên tố phóng xạ được tìm thấy và chẳng bao lâu sau đó là các phản ứng phân rã phóng xạ được đặt tên là nguyên nhân chính gây ra bức xạ của các ngôi sao.
Cuộc tranh cãi dừng lại một lúc, vì hầu như tất cả các nhà khoa học đều công nhận lý thuyết này là phù hợp nhất.
Lý thuyết hiện đại về bức xạ sao
Vào năm 1903, nhà khoa học Thụy Điển Svante Arrhenius, người đã phát triển lý thuyết về sự phân ly điện, đã bị đảo lộn bởi ý tưởng vốn đã có từ lâu về việc tại sao các ngôi sao tỏa sáng và tỏa nhiệt. Theo lý thuyết của ông, nguồn năng lượng trong các ngôi sao là các nguyên tử hydro, chúng kết hợp với nhau và tạo thành hạt nhân heli nặng hơn. Các quá trình này là do áp suất khí mạnh, mật độ và nhiệt độ cao (khoảng 15 triệu độ C) và xảy ra ở các vùng bên trong của ngôi sao. Các nhà khoa học khác bắt đầu nghiên cứu giả thuyết này, họ đã đưa ra kết luận rằng một phản ứng nhiệt hạch như vậy đủ để giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ mà các ngôi sao tạo ra. Nhiều khả năng phản ứng tổng hợp hydro đã cho phép các ngôi sao tỏa sáng trong hàng tỷ năm.
Ở một số ngôi sao, quá trình tổng hợp heli đã kết thúc, nhưng chúng vẫn tiếp tục tỏa sáng miễn là có đủ năng lượng.
Năng lượng được giải phóng trong phần bên trong của các ngôi sao được chuyển đến các vùng bên ngoài của khí, đến bề mặt của ngôi sao, từ đó nó bắt đầu bức xạ dưới dạng ánh sáng. Các nhà khoa học tin rằng các tia sáng đi từ lõi của các ngôi sao đến bề mặt trong hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm nghìn năm. Sau đó, bức xạ sao tới Trái đất cũng mất rất nhiều thời gian. Vì vậy, bức xạ của Mặt trời đến hành tinh của chúng ta trong tám phút, ánh sáng của ngôi sao gần thứ hai Proxima Tsentravra đến với chúng ta trong hơn bốn năm, và ánh sáng của nhiều ngôi sao có thể nhìn thấy bằng mắt thường trên bầu trời đã đi qua vài nghìn thậm chí hàng triệu năm.
