Ngân Hà có bao nhiêu sao? Đây là câu hỏi khiến không ít người tò mò khi nhìn lên bầu trời đêm đầy sao. Trên thực tế, việc xác định chính xác số lượng sao trong Ngân Hà là điều không dễ dàng, nhưng khoa học hiện đại đã đưa ra nhiều ước tính thú vị.

Ngân Hà có bao nhiêu sao?

Ngân Hà có bao nhiêu sao? Câu trả lời ngắn gọn nhất từ các nhà thiên văn học là: khoảng từ 100 đến 400 tỷ ngôi sao. Đây là một con số ước lượng, bởi vì việc đếm chính xác từng ngôi sao trong thiên hà là điều bất khả thi với công nghệ hiện tại.

Vì sao con số lại dao động lớn đến vậy?

Ngân Hà rất rộng lớn, đường kính khoảng 100.000 năm ánh sáng, chứa các vùng dày đặc sao và bụi vũ trụ che khuất tầm nhìn.

Các nhà khoa học sử dụng phương pháp ước tính mật độ sao trong một vùng nhỏ rồi nhân lên cho toàn thiên hà.

Một số sao quá mờ hoặc bị bụi che khuất nên không thể quan sát được bằng mắt thường hay kính thiên văn đơn giản.

Vai trò của công nghệ trong việc đếm sao

Các kính thiên văn như Hubble, Gaia hay kính thiên văn không gian James Webb giúp ghi nhận hình ảnh trong các bước sóng khác nhau như hồng ngoại hoặc sóng radio để nhìn xuyên qua các đám bụi.

Nhờ đó, các nhà thiên văn mới có thể đưa ra ước lượng gần chính xác hơn về tổng số sao trong Ngân Hà.

Dù chưa thể đếm được chính xác Ngân Hà có bao nhiêu sao, nhưng các ước tính hiện tại cho thấy nó chứa hàng trăm tỷ ngôi sao – trong đó chỉ có một ngôi sao duy nhất có hành tinh được biết là có sự sống: Mặt Trời. 

Việc tìm hiểu số lượng sao không chỉ thỏa mãn trí tò mò mà còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu về sự sống ngoài hành tinh, quá trình hình thành thiên hà và vũ trụ rộng lớn.

Cách các nhà khoa học ước tính số sao

Việc xác định chính xác số sao trong dải Ngân Hà là một thách thức lớn với ngành thiên văn học, bởi chúng ta không thể nào đếm từng ngôi sao một cách trực tiếp do kích thước khổng lồ của thiên hà, các vùng bụi khí dày đặc và khoảng cách xa xôi. Do đó, các nhà khoa học phải dựa vào các phương pháp gián tiếp và các mô hình tính toán phức tạp để ước tính.

Ước lượng mật độ sao theo vùng

Các nhà thiên văn học thường chọn những vùng đại diện trong Ngân Hà – nơi có thể quan sát được rõ ràng, ít bị bụi vũ trụ che khuất – để đo mật độ sao trên một đơn vị thể tích không gian. 

Sau đó, họ nhân con số này với thể tích ước tính của toàn bộ thiên hà để đưa ra con số xấp xỉ tổng số sao. Tuy nhiên, cách tính này đòi hỏi phải hiệu chỉnh các yếu tố như vùng lõi dày đặc, cánh tay xoắn có mật độ sao khác nhau, và ảnh hưởng của các đám mây bụi.

Dữ liệu từ kính thiên văn hiện đại

Những công cụ như kính thiên văn không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), Hubble, và James Webb Space Telescope đã mang lại bước tiến vượt bậc. Nhờ khả năng quan sát ở nhiều bước sóng khác nhau, đặc biệt là tia hồng ngoại và tia X, các kính thiên văn này có thể nhìn xuyên qua các đám bụi dày, phát hiện được những ngôi sao mờ nhạt hoặc xa xôi không thể thấy bằng mắt thường.

Gaia hiện đang lập bản đồ 3D vị trí và chuyển động của hơn 1 tỷ ngôi sao trong Ngân Hà. Từ đó, các nhà nghiên cứu phân tích phân bố không gian và ước tính số sao trong toàn thiên hà có thể dao động từ 100 đến 400 tỷ sao – tùy vào mô hình và giả thuyết sử dụng.

Phân tích phổ và độ sáng

Mỗi ngôi sao phát ra một lượng ánh sáng nhất định tùy theo khối lượng, tuổi đời và nhiệt độ bề mặt. Bằng cách phân tích ánh sáng mà các vùng trong thiên hà phát ra (gọi là phân tích phổ), các nhà thiên văn học có thể suy luận ra số lượng sao trung bình và tổng cộng.

Ví dụ, một vùng có ánh sáng tương đương với 10.000 Mặt Trời có thể chứa khoảng 10.000 sao giống Mặt Trời hoặc hàng triệu sao nhỏ hơn. Sự ước lượng này phụ thuộc nhiều vào mô hình tiến hóa sao và phân bố khối lượng ban đầu (IMF).

>>>Xem thêm kiến thức: Thiên hà va chạm tạo ra hiện tượng gì trong vũ trụ?

Phân loại các ngôi sao trong Ngân Hà

Ngân Hà chứa hàng trăm tỷ ngôi sao với nhiều loại và đặc điểm khác nhau. Các nhà thiên văn học phân loại sao dựa trên kích thước, nhiệt độ, tuổi đời và giai đoạn phát triển của chúng. Dưới đây là những nhóm sao phổ biến nhất trong dải Ngân Hà:

Sao chính dãy (Main Sequence Stars)

Đây là loại sao phổ biến nhất, bao gồm những ngôi sao đang trong giai đoạn đốt hydro ở lõi. Mặt Trời là một ví dụ điển hình của sao chính dãy. Chúng có độ sáng và kích thước đa dạng, từ các sao nhỏ, mờ nhạt như sao lùn đỏ đến các sao lớn và sáng hơn.

Sao lùn đỏ (Red Dwarfs)

Sao lùn đỏ là những ngôi sao có kích thước nhỏ và nhiệt độ bề mặt thấp, ánh sáng yếu. Tuy vậy, chúng chiếm phần lớn số lượng sao trong Ngân Hà. Do tuổi thọ dài, sao lùn đỏ có thể tồn tại hàng chục đến hàng trăm tỷ năm.

Sao khổng lồ và siêu khổng lồ (Giant and Supergiant Stars)

Những ngôi sao này lớn hơn và sáng hơn nhiều so với sao chính dãy, thường ở giai đoạn phát triển sau cùng trước khi kết thúc cuộc đời bằng các hiện tượng như siêu tân tinh. Sao khổng lồ có kích thước và độ sáng vượt trội, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của thiên hà.

Sao neutron và lỗ đen (Neutron Stars and Black Holes)

Đây là các tàn tích của các ngôi sao lớn đã kết thúc vòng đời bằng vụ nổ siêu tân tinh. Sao neutron là những vật thể cực kỳ đặc và nhỏ, trong khi lỗ đen có trường hấp dẫn mạnh đến mức ánh sáng cũng không thoát ra được. Chúng không phát sáng nhưng có thể được phát hiện qua ảnh hưởng hấp dẫn và bức xạ tia X.

Các loại sao đặc biệt khác

Ngoài ra còn có các sao biến quang, sao trẻ, sao trắng lùn và các sao trong các cụm sao mở hoặc cầu. Sự đa dạng này phản ánh quá trình tiến hóa sao phức tạp diễn ra liên tục trong Ngân Hà.

Ngân Hà so với các thiên hà khác về số lượng sao

Ngân Hà, với khoảng 100 đến 400 tỷ ngôi sao, là một trong những thiên hà có kích thước và số lượng sao thuộc hàng trung bình đến lớn trong vũ trụ quan sát được. Tuy nhiên, khi so sánh với các thiên hà khác, số lượng sao của Ngân Hà có thể được xem là vừa phải, không phải là lớn nhất cũng không phải là nhỏ nhất.

Thiên hà Andromeda (M31)

Là thiên hà xoắn ốc gần nhất với Ngân Hà, Andromeda chứa khoảng 1 nghìn tỷ ngôi sao, gấp đôi đến gấp ba lần số sao trong Ngân Hà. Điều này làm cho Andromeda trở thành một trong những thiên hà lớn nhất trong nhóm địa phương, dự kiến sẽ va chạm với Ngân Hà trong tương lai hàng tỷ năm tới.

Thiên hà Elip khổng lồ M87

M87 là một thiên hà elip khổng lồ nằm ở trung tâm cụm thiên hà Virgo. Nó chứa hàng nghìn tỷ ngôi sao, vượt xa Ngân Hà về khối lượng và số lượng sao. M87 cũng nổi tiếng với lỗ đen siêu khối lượng khổng lồ ở trung tâm.

Các thiên hà lùn và dị dạng

Ngược lại, có nhiều thiên hà nhỏ hơn như các thiên hà lùn hoặc dị dạng chỉ chứa vài triệu đến vài tỷ ngôi sao – rất ít so với Ngân Hà. Những thiên hà này thường có kích thước nhỏ hơn và ít vật chất để hình thành sao.

Việc so sánh số lượng sao giữa Ngân Hà và các thiên hà khác giúp chúng ta hiểu rõ vị trí tương đối của thiên hà mình trong vũ trụ rộng lớn. Đồng thời, điều này cũng góp phần nghiên cứu về cách các thiên hà phát triển và tương tác qua hàng tỷ năm.

>>>Đọc thêm để hiểu rõ hơn: Tại sao thiên hà elip ít hình thành sao mới trong vũ trụ?

Ngân Hà có bao nhiêu sao là câu hỏi mở ra cánh cửa khám phá vũ trụ bao la. Dù con số chưa thể chính xác tuyệt đối, các nhà khoa học vẫn không ngừng nghiên cứu để hiểu rõ hơn về ngôi nhà thiên hà của nhân loại – nơi chứa hàng trăm tỷ ngôi sao rực rỡ.