Nội dung

CÁC NHÀ VẬT LÝ THAM GIA VÀO CUỘC CHƠI

Tới giữa thế kỉ XIX, các nhà vật lý đã  có thể áp dụng cho các vì sao các định luật của chất khí và định luật bảo toàn năng lượng. Một mặt, họ hiểu rằng các sao không thể tỏa sáng mãi mãi. Nguồn năng lượng của chúng vẫn chưa tìm ra nhưng dù nó là gì đi nữa thì đằng nào cuộc đời sao cũng chỉ có hạn và những ngôi sao mới phải sinh ra để thay thế những ngôi sao già.

Mặt khác, những đám mây sáng rực rỡ và nóng của khí giữa các vì sao mà các nhà thiên văn phát hiện ra trong kính thiên văn của mình đã không làm hài lòng các nhà vật lý như vật chất giả thuyết của những ngôi sao tương lai. Bởi vì khí nóng có xu hướng nở ra dưới tác động của áp suất bên trong. Và các nhà vật lý đã không tin chắc rằng lực hấp dẫn cỏ thể thắng được áp suất khí. Vậy thì cải gì sẽ chiến thắng - áp suất hay lực hấp dẫn. Năm 1902, nhà vật lý trẻ người Anh Giêmxơ Ginxơ lần đầu tiên nghiên cứu các phương trình chuyển động của khí có tính tới lực hấp dẫn và tìm thấy rằng chúng có hai nghiệm. Nếu như khối lượng khí nhỏ và lực hấp dẫn của nó yếu mà nó lại được nung nóng khá mạnh thì trong nó sẽ lan truyền các sóng nén và sóng làm loãng khí tức là những dao động âm thông thường. Nhưng nếu đám mây khí nặng và lạnh thì lực hấp dẫn thắng áp suất khí. Lúc đó mây bắt đầu co lại cả khối và biến thành một quả cầu khí đặc - đó là ngôi sao. Những trị số tới hạn của khối lượng (M_J) và kích thước (R_J) của mây mà tại đó nó mất bền vững và bắt đầu co lại, không gì cản được (suy sập) được gọi là các trị số Ginxơ (Jeans).

Tuy vậy trong thời của Ginxơ và thậm chí muộn hơn nhiều, các nhà thiên văn đã không thể chỉ ra thứ khí mà từ đó những ngôi sao được hình thành. Trong lúc họ tìm kiếm vật chất tiền sao, những nhà vật lý cuối cùng đã hiểu rằng tại sao các ngôi sao lại sáng. Những nghiên cứu về hạt nhân nguyên tử và việc phát hiện ra phản ứng nhiệt hạch cho phép giải thích nguyên nhân chiếu sáng lâu dài của  những ngôi sao.