Vũ Trụ rộng lớn với hàng nghìn hàng triệu ngôi sao mà chúng ta mới chỉ khám phá được một phần. Nhưng trong một phần đó cũng có những cái tên gây kinh ngạc về độ lớn thậm chí lớn hơn Mặt Trời 1-2 nghìn lần. Và cũng có những ngôi sao nhỏ, nhỏ hơn Mặt Trời hàng nghìn lần. Chúng ta cùng tìm hiểu về những ngôi sao nhỏ nhất Vũ Trụ đã được biết đến trong thời điểm hiện tại nhé.

Kích thước của ngôi sao được đo thế nào?

Lưu ý: Các thứ tự có thể thay đổi và việc tính toán bán kính cũng có xác suất sai nên chúng ta sẽ dựa theo quy luật tính toán chung từ các nhà khoa học theo danh sách các ngôi sao nhỏ nhất Vũ Trụ được đưa ra thời gian qua.

Theo các nhà thiên văn học thì các ngôi sao không có bề mặt cứng như hành tinh để xác định kích thước. Thay vào đó, các nhà thiên văn học dựa vào quang quyển của một ngôi sao để xác định kích thước của nó. Quang quyển là nơi ngôi sao trở nên trong suốt trước ánh sáng và các hạt ánh sáng hay photon có thể thoát khỏi ngôi sao. Đối với một nhà vật lý thiên văn, đây là bề mặt của ngôi sao, vì đây là điểm mà các photon có thể rời khỏi ngôi sao. Rồi họ dựa theo các tiêu chí nhiệt độ, độ sáng theo các công thức khác nhau để tính toán kích thước.

Nếu những ngôi sao lớn trong vũ trụ thường là siêu khổng lồ đỏ hoặc siêu khổng lồ đỏ thì những ngôi sao nhỏ thường là những sao lùn đỏ. Những sao lùn đỏ này là những ngôi sao có nhiều nhất và kém sáng nhất trong vũ trụ. Một ví dụ phổ biến về sao lùn đỏ là ngôi sao khá gần Mặt Trời có tên Proxima Centauri nằm cách Trái Đất 4,2 năm ánh sáng. Nó chỉ bằng 12% khối lượng và bằng khoảng 14% tổng kích thước của Mặt Trời. Bán kính của Proxima là khoảng 100.000 km.

Mặc dù nhỏ vậy nhưng đây vẫn chưa phải là ngôi sao nhỏ nhất. Dưới đây là danh sách các ngôi sao nhỏ nhất Vũ Trụ. Danh sách ở đây không tính các sao lùn trắng, sao neutron hay lỗ đen khối lượng sao bởi vì tất cả chúng đều là sao chết.

Ngôi sao nhỏ nhất Vũ Trụ là?

Hiện tại, ngôi sao trong Vũ Trụ được biết đến với bán kính nhỏ nhất là ngôi sao lùn đỏ EBLM JO555-57Ab:

• Bán kính: 0,084 R☉
• Khối lượng: 0,081 M☉

Đây có lẽ là ngôi sao lùn đỏ nhỏ nhất được phát hiện cho đến nay: EBLM J0555-57Ab. Sao thuộc hệ ba sao EBLM J0555-57 nằm trong chòm sao Pictor, cách Trái đất khoảng 600 năm ánh sáng. Nó là một phần của hệ thống ba sao dường như quay quanh ngôi sao chính của nó với chu kỳ 7,8 ngày.

Lần đầu tiên ngôi sao được quan sát bởi một nhóm các nhà nghiên cứu làm việc trong dự án EBLM (Eclipsing Binary Low Mass) để tìm kiếm các ngoại hành tinh chuyển tiếp. Sau khi phát hiện, các nhà nghiên cứu đã áp dụng phương pháp quang phổ Doppler để rút ra thông tin quan trọng về sao này.

Bán kính của EBLM J0555-57Ab tương đương với bán kính của Sao Thổ và nó có khối lượng khoảng 0,081 M☉ hoặc 85,2 M jup (khối lượng Sao Mộc). Nó hiện là ngôi sao nhỏ nhất được biết là có đủ khối lượng để hỗ trợ quá trình tổng hợp hydro.

Còn được gọi là 1SWASP J055532.69-571726.0Ab, ngôi sao này nặng hơn Sao Mộc khoảng 85 lần và có bán kính 0,84 bán kính Sao Mộc (có thể so sánh với bán kính của Sao Thổ).

Lực hấp dẫn trên bề mặt sao của nó mạnh hơn khoảng 300 lần so với những gì con người cảm nhận được trên Trái đất. EBLM J0555-57Ab quay quanh một ngôi sao chính giống Mặt Trời, EBLM J0555-57A, trong khoảng 8 ngày và được xác định khi nó đi qua phía trước ngôi sao đồng hành lớn hơn của nó, một phương pháp thường được sử dụng để phát hiện các ngoại hành tinh chứ không phải sao.

Các nhà thiên văn học cho biết: “EBLM J0555-57Ab có thể nhỏ như các ngôi sao có thể trở thành, vì nó có khối lượng vừa đủ để cho phép phản ứng tổng hợp hạt nhân hydro thành heli. Nếu nó nhỏ hơn nữa, áp suất ở tâm ngôi sao sẽ không còn đủ để cho phép quá trình này diễn ra. Nếu ngôi sao này hình thành với khối lượng chỉ thấp hơn một chút, thì phản ứng nhiệt hạch của hydro trong lõi của nó không thể được duy trì và thay vào đó, ngôi sao sẽ biến thành một sao lùn nâu.”

Xem thêm về: Ngôi sao lớn nhất Vũ Trụ là sao nào?

Danh sách những ngôi sao nhỏ nhất Vũ Trụ

Lưu ý:

• 1 R☉ = bán kính Mặt Trời = 696.340 km
• 1 M☉ = khối lượng Mặt Trời = 1,9891 ×10^30 kg

Ngôi sao	Kích thước	Note
EBLM JO555-57Ab	Bán kính: 0,084 R☉	khoảng 58.492 km
2MASS J0523-1403	Bán kính: 0,086 R☉	khoảng 59.885 km
TRAPPIST-1	Bán kính: 0,121 R☉	khoảng  84.257 km
OGLE-TR-122 B	Bán kính: 0,120 R☉	khoảng  83.560 km
Luyten 726-8 A và B	Bán kính: 0,14 R☉	khoảng 97.488 km
Cận Nhân Mã	Bán kính: 0,14 R☉	khoảng 97.488 km
Wolf 359	Bán kính: 0,16 R☉	khoảng  111.414 km
Ross 248	Bán kính: 0,16 R☉	khoảng 111.414 km
Barnard’s Star	Bán kính: 0,196 R☉	khoảng 136.482km
CM Draconis B	Bán kính: 0,2396 R☉	khoảng 166.843 km
Ross 154	Bán kính: 0,24 R☉	khoảng 167.121km
CM Draconis A	Bán kính: 0,2534 R☉	khoảng 176.452 km

Các ngôi sao nhỏ như này rất khó phát hiện và quan sát chính xác vì kích thước nhỏ của chúng, mặc dù người ta tin rằng chúng chiếm tới 75% số sao trong thiên hà của chúng ta.

Vấn đề khác trong việc tìm kiếm và đo các ngôi sao nhỏ có liên quan đến độ nhạy của kính thiên văn. Chẳng hạn, chỉ đến năm 2001, các nhà thiên văn học mới đo chính xác Proxima Centauri – một sao lùn đỏ có khối lượng gấp 150 lần Sao Mộc nhưng chỉ gấp 1,5 lần kích thước của nó.

Proxima Centauri nằm ở cuối đường chéo dãy chính và có khối lượng chỉ bằng 15% khối lượng Mặt trời của chúng ta. Nếu nó nhỏ lại một nửa, phản ứng tổng hợp sẽ không bắt đầu ở lõi của nó và nó sẽ là một sao lùn nâu. Đó là lý do vì sao đây là một thành tựu lớn đến nỗi đây là ngôi sao nhỏ đầu tiên được đo lường.

Mới đây 2023 các nhà nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc đã chia sẻ thông tin về TMTS J0526B nhưng chưa có kết quả đo để xác định rõ ràng hơn như các ngôi sao trên nên hiện tại chưa xếp vào ngôi sao nhỏ nhất thế giới.  Cùng tìm hiểu rõ hơn về những ngôi sao nhỏ nhất vũ trụ khác dưới đây.

2. 2MASS J0523-1403

• Bán kính: 0,086 R☉
• Khối lượng: Dưới 0,08 M☉

Năm 2003, một dự án khảo sát thiên văn là 2MASS, đã phát hiện ra một sao lùn đỏ có khối lượng thấp trong chòm sao Lepus cách Trái đất khoảng 40 năm ánh sáng. Sau những nghiên cứu ban đầu, người ta đã tìm ra một số điểm về ngôi sao này.

Với khối lượng nhỏ hơn 0,08 M☉, độ sáng 0,000126 L☉ (độ sáng mặt trời) và nhiệt độ hiệu dụng là 2074 K, 2MASS J0523-1403 nằm ở rìa giữa các ngôi sao dãy chính và sao lùn nâu. Đây là ngôi sao nhỏ thứ hai trong vũ trụ hiện nay được tìm thấy.

3. TRAPPIST-1

Bán kính: 0,121 R☉

Khối lượng: 0,089 M☉

Hiện tại, TRAPPIST-1 có thể là ngôi sao nổi tiếng nhất trong số được các nhà thiên văn học và những người đam mê không gian rất quan tâm. Bởi vì khả năng tồn tại sự sống của các hành tinh đang quay quanh ngôi sao. TRAPPIST-1 là một ngôi sao lùn đỏ cực lạnh với bán kính chỉ bằng 11% và khối lượng bằng 8% khối lượng của Mặt trời.

Nếu có khả năng ngôi sao nhỏ hơn trạng thái hiện tại thì nó sẽ không có khối lượng cần thiết để đốt cháy hydro và sẽ là một sao lùn nâu. Nhiều nghiên cứu khoa học khác nhau đã kết luận rằng TRAPPIST-1 khoảng 7,6 tỷ năm tuổi với sai số 2,2 tỷ năm. Bởi vì độ sáng thấp, TRAPPIST-1 có thể tồn tại tới 12 nghìn tỷ năm, dài hơn nhiều so với Mặt trời.

4. OGLE-TR-122 B

• Bán kính: 0,120 R☉
• Khối lượng: 0,092 M☉

OGLE-TR-122 là một hệ sao đôi chứa một trong những ngôi sao chuỗi chính tổng hợp hydro nhỏ nhất được biết đến với tên gọi OGLE-TR-122 B. Để so sánh, ngôi sao này lớn hơn Sao Mộc khoảng 20% ​​và có 100 ngôi sao. Khối lượng của nó chỉ nhỏ hơn 0,1 khối lượng Mặt Trời. Nó có khối lượng thấp nhất có thể có của một ngôi sao tổng hợp hydro. Ngôi sao chính, OGLE-TR-122A thường được coi là một ngôi sao giống Mặt trời.

5. Luyten 726-8 A và B

• Bán kính: 0,14 R☉
• Khối lượng: 0,102 M☉, 0,100 M☉

Gliese 65 hay Luyten 726-8 là một hệ sao đôi nằm cách Mặt trời khoảng 8,7 năm ánh sáng trong chòm sao Kình Ngư. Cả hai ngôi sao trong hệ thống này đều có bán kính tương tự nhau nhưng Luyten 726-8 A nặng hơn một tý so với Luyten 726-8. Chúng cũng thể hiện độ sáng giống nhau khi nhìn từ Trái đất.

Cả hai ngôi sao Luyten-726-8 A và B đều đồng thời là sao biến quang (một ngôi sao có độ sáng dao động) và sao bùng phát (sự bùng phát đột ngột của các ngọn lửa mạnh). Tuy nhiên, Luyten-726-8 B dường như năng động và mạnh mẽ hơn người bạn đồng hành của nó.

6. Cận Nhân Mã Proxima Centauri

• Bán kính: 0,14 R☉
• Khối lượng: 0,1221 M☉

Nằm ở khoảng cách 4,25 năm ánh sáng, Proxima Centauri đang được xem là ngôi sao gần hệ Mặt Trời của chúng ta nhất. Nó là thành phần thứ ba và nhỏ nhất trong hệ sao Alpha Centuari Triple. Do cấp sao biểu kiến ​​là 11,05 nên Proxima không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tuy nhiên, nó có thể ghi nhận độ sáng tăng đột ngột do hoạt động từ tính tăng vọt.

So với Mặt trời, Proxima Centauri chỉ có khối lượng bằng 12% và mật độ gấp 33 lần. Là một ngôi sao loại M có khối lượng thấp, nó là một trong những ngôi sao nhỏ nhất được quan sát cho đến nay, có đường kính góc có thể đo trực tiếp.

7. Wolf 359

• Bán kính: 0,16 R☉
• Khối lượng: 0,09 M☉

Wolf 359 là một sao lùn đỏ nằm trong chòm sao Sư Tử, cách Trái đất khoảng 7,9 năm ánh sáng. Nó là một trong những ngôi sao mờ nhất và có khối lượng nhẹ nhất được phát hiện cho đến nay. Wolf 359 gần như không vượt quá giới hạn thấp nhất mà tại đó bất kỳ ngôi sao nào cũng có thể duy trì phản ứng tổng hợp hydro trong lõi của nó.

Bán kính của nó được ước tính bằng khoảng 16% bán kính Mặt Trời hay khoảng là 110.000 km. Để hiểu rõ hơn, chúng ta có thể so sánh Wolf 359 với hành tinh Sao Mộc, hành tinh này nhỏ hơn một chút với bán kính xích đạo khoảng 71.492 km.

Hơn nữa, Wolf 359 còn được coi là một ngôi sao bùng phát do độ sáng của nó đột ngột bùng phát. Điều này là do hoạt động từ tính tăng cao trên bề mặt của nó. Các nhà nghiên cứu tin rằng ngôi sao này tương đối trẻ hơn với độ tuổi dưới 1 tỷ năm.

8. Ross 248

• Bán kính: 0,16 R☉
• Khối lượng: 0,136 M☉

Ross 248 hay còn có tên Gliese 905 hay HH Andromedae. Đây là một ngôi sao lùn đỏ, khối lượng thấp nằm cách Mặt Trời khoảng 10,3 năm ánh sáng. Nó có bán kính khoảng 16% và 12% khối lượng Mặt Trời. Với chỉ 0,2% độ sáng của Mặt Trời, Ross 248 quá mờ để có thể quan sát bằng mắt thường và kính thiên văn gia đình.

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng đó là một ngôi sao bùng phát, được đặc trưng bởi sự bùng nổ đột ngột về độ sáng của chúng. Ngôi sao này lần đầu tiên được nhà thiên văn học và vật lý học Frank Elmore Ross phân loại vào năm 1926.

9. Barnard’s Star

• Bán kính: 0,196 R☉
• Khối lượng: 0,144 M☉

Như bạn có thể thấy ở trên, Barnard’s Star là ngôi sao gần thứ tư với Mặt Trời sau ba ngôi sao trong hệ Alpha Centauri. Nó là một sao lùn đỏ có khối lượng rất thấp với phân loại quang phổ M4. Ngôi sao này được các nhà nghiên cứu sâu rộng trong nhiều năm, chủ yếu là do vị trí gần Trái Đất của nó.

Mặc dù ngôi sao này tương đối gần Trái Đất nhưng cường độ biểu kiến ​​cực mờ +9,5 khiến nó hoàn toàn không thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Chỉ có kính thiên văn hoạt động ở bước sóng hồng ngoại mới có thể phát hiện ngôi sao này rõ ràng hơn. Các nhà khoa học chắc chắn rằng ngôi sao của Bernard già hơn nhiều so với Mặt Trời và có thể là một trong những ngôi sao già nhất trong toàn bộ Dải Ngân Hà.

Vào đầu những năm 1960 và 1970, Barnard’s Star là chủ đề gây tranh cãi lớn. Rất ít nhà thiên văn học như Peter van de Kamp liên tục lập luận rằng ngôi sao này được quay quanh ít nhất một khối khí khổng lồ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không thể tìm thấy bất kỳ khối khí khổng lồ nào quay quanh ngôi sao.

10. CM Draconis B

• Bán kính: 0,2396 R☉
• Khối lượng: 0,2141 M☉

Cách chúng ta khoảng 47 năm ánh sáng trong chòm sao Draco có hai sao lùn đỏ gần như giống hệt nhau trong một hệ nhị phân che khuất được gọi là CM Draconis. Cả hai sao lùn đỏ đều nằm trong số những ngôi sao nhẹ nhất được quan sát cho đến nay. Hệ nhị phân cho phép các nhà thiên văn học kiểm tra các lý thuyết sao hiện tại trên các sao có khối lượng rất thấp.  

CM Draconis B là sao lùn đỏ thứ hai trong hệ sao CM Draconis. Nó nhẹ hơn một chút và có bán kính nhỏ hơn CM Draconis A. Nó cũng mát hơn so với bạn đồng hành của nó. Theo Danh mục tổng hợp các ngôi sao biến quang, ít nhất một trong số chúng là sao biến quang và một ngôi sao khác là sao bùng phát.

11. Ross 154

• Bán kính: 0,24 R☉
• Khối lượng: 0,17 M☉

oss154Hình ảnh lịch sự: Alchetron Ross 154 là một trong những láng giềng gần nhất của Mặt trời và nó nằm trong chòm sao Nhân Mã. Đó là một sao lùn đỏ, nghĩa là nó tạo ra năng lượng bằng cách đốt cháy hydro trong lõi. So với Mặt trời, Ross 154 chỉ có khối lượng bằng 17% và bán kính khoảng 24%.

Do tốc độ quay tương đối cao hơn, các nhà thiên văn học tin rằng nó có thể trẻ hơn Mặt trời. Trong khoảng 157.000 năm nữa, ngôi sao này sẽ tiến đến gần Mặt trời nhất ở khoảng cách 6,39 năm ánh sáng. Hiện tại, nó nằm ở khoảng cách 9,6 năm ánh sáng.

12. CM Draconis A

• Bán kính: 0,2534 R☉
• Khối lượng: 0,2310 M☉

CM Draconis A là ngôi sao còn lại trong hệ nhị phân cùng sao thư 10 là CM Draconis B Mặc dù giống ngôi sao B và khối lượng nhẹ nhưng ngôi sao A lớn hơn so với B một ít và hơn ngôi sao số 11 kia. Do đó nó ở vị trí thứ 12 này.

Trên đây là thông tin về 12 ngôi sao nhỏ nhất Vũ trụ được biết đến hiện nay. 

Mời các bạn cùng xem thêm bài viết: Tinh vân là gì? Top 20 tinh vân đẹp nhất