Sao Neutron – Vật Thể Khắc Nghiệt Nhất (Không Phải Lỗ Đen): tài liệu học tiếng Anh

Neutron stars are one of the most extreme and violent things in the universe. Ngữ pháp

Sao neutron là một trong những thứ khắc nghiệt và dữ dội nhất trong vũ trụ.

Giant atomic nuclei only a few kilometers in diameter,

Hạt nhân nguyên tử khổng lồ chỉ có đường kính vài km,

but as massive as stars.

nhưng có khối lượng bằng cả một ngôi sao.

And they owe their existence to the death of something majestic. Cụm từ

Và chúng tồn tại nhờ vào cái chết của một thứ gì đó hùng vĩ.

Stars exist because of a fragile balance.

Các ngôi sao tồn tại nhờ vào một sự cân bằng mong manh.

The mass of millions of billions of trillions of tons of hot plasma

Khối lượng hàng triệu tỷ tỷ tấn plasma nóng

are being pulled inwards by gravity and squeeze material together with so much force that nuclei fuse. Ngữ pháp

bị lực hấp dẫn kéo vào trong và ép vật chất lại với nhau với một lực mạnh đến mức các hạt nhân hợp nhất.

Hydrogen fuses into helium.

Hydro hợp nhất thành heli.

This releases energy,

Điều này giải phóng năng lượng,

which pushes against gravity and tries to escape.

đẩy ngược lại lực hấp dẫn và cố gắng thoát ra.

As long as this balance exists, Ngữ pháp

Chừng nào sự cân bằng này còn tồn tại,

stars are pretty stable.

các ngôi sao vẫn khá ổn định.

Eventually, the hydrogen will be exhausted.

Cuối cùng, hydro sẽ cạn kiệt.

Medium stars like our sun go through a giant phase Cụm động từ

Những ngôi sao trung bình như mặt trời của chúng ta trải qua một giai đoạn khổng lồ

where they burn helium into carbon and oxygen

nơi chúng đốt cháy heli thành carbon và oxy

before they eventually turn into white dwarfs.

trước khi chúng cuối cùng biến thành sao lùn trắng.

But in stars many times the mass of our sun,

Nhưng ở những ngôi sao có khối lượng gấp nhiều lần mặt trời của chúng ta,

things get interesting when the helium is exhausted.

mọi thứ trở nên thú vị khi heli cạn kiệt.

For a moment,

Trong một khoảnh khắc,

the balance of pressure and radiation tips Thành ngữ

sự cân bằng giữa áp suất và bức xạ bị phá vỡ

and gravity wins,

và lực hấp dẫn chiến thắng,

squeezing the star tighter than before.

ép ngôi sao chặt hơn trước đây.

The core burns hotter and faster

Lõi cháy nóng hơn và nhanh hơn

while the outer layers of the star swell by hundreds of times,

trong khi các lớp ngoài của ngôi sao phồng lên gấp hàng trăm lần,

fusing heavier and heavier elements. Ngữ pháp

hợp nhất các nguyên tố ngày càng nặng hơn.

Carbon burns to neon in centuries,

Carbon cháy thành neon trong nhiều thế kỷ,

neon to oxygen in a year,

neon thành oxy trong một năm,

oxygen to silicon in months,

oxy thành silic trong vài tháng,

and silicon to iron in a day.

và silic thành sắt trong một ngày.

And then, death.

Và sau đó, cái chết.

Iron is nuclear ash.

Sắt là tro hạt nhân.

It has no energy to give and cannot be fused.

Nó không có năng lượng để cung cấp và không thể hợp nhất.

The fusion suddenly stops and the balance ends.

Quá trình hợp nhất đột ngột dừng lại và sự cân bằng kết thúc.

Without the outward pressure from fusion, Ngữ pháp

Không còn áp suất hướng ra ngoài từ sự hợp nhất,

the core is crushed by the enormous weight of the star above it.

lõi bị nghiền nát bởi sức nặng khổng lồ của ngôi sao bên trên nó.

What happens now is awesome and scary.

Điều xảy ra bây giờ thật đáng kinh ngạc và đáng sợ.

Particles like electrons and protons really don't want to be near each other. Thành ngữ

Các hạt như electron và proton thực sự không muốn ở gần nhau.

But the pressure of the collapsing star is so great

Nhưng áp suất của ngôi sao đang sụp đổ quá lớn

that electrons and protons fuse into neutrons,

đến mức các electron và proton hợp nhất thành neutron,

which then get squeezed together as tightly as in atomic nuclei.

chúng sau đó bị ép chặt vào nhau như trong hạt nhân nguyên tử.

An iron ball the size of the Earth Mạch ý

Một quả cầu sắt bằng kích thước Trái Đất

is squeezed into a ball of pure nuclear matter the size of a city.

bị ép thành một quả cầu vật chất hạt nhân tinh khiết bằng kích thước của một thành phố.

But not just the core, the whole star implodes,

Nhưng không chỉ lõi, toàn bộ ngôi sao nổ tung vào trong,

gravity pulling the outer layers in at 25% the speed of light.

lực hấp dẫn kéo các lớp ngoài vào với vận tốc bằng 25% tốc độ ánh sáng.

This implosion bounces off the iron core,

Sự bùng nổ hướng nội này dội lại từ lõi sắt,

producing a shock wave that explodes outwards

tạo ra một sóng xung kích phát nổ ra bên ngoài

and catapults the rest of the star into space. Cách dùng từ

và phóng phần còn lại của ngôi sao vào không gian.

This is what we call a supernova explosion Ngữ pháp

Đây là những gì chúng ta gọi là vụ nổ siêu tân tinh

and it will outshine entire galaxies.

và nó sẽ sáng hơn toàn bộ các thiên hà.

What remains of the star is now a neutron star. Ngữ pháp

Phần còn lại của ngôi sao bây giờ là một sao neutron.

Its mass is around a million times the mass of the Earth,

Khối lượng của nó vào khoảng một triệu lần khối lượng Trái Đất,

but compressed to an object about 25 km wide.

nhưng bị nén lại thành một vật thể rộng khoảng 25 km.

It's so dense that the mass of all living humans Ngữ pháp

Nó đặc đến mức khối lượng của toàn bộ con người đang sống

would fit into 1 cubic centimeter of neutron star matter.

có thể nhét vừa trong 1 centimet khối vật chất sao neutron.

That's roughly a billion tons in a space the size of a sugar cube.

Con số này xấp xỉ một tỷ tấn trong một không gian có kích thước bằng một viên đường.

Put another way, Mạch ý

Nói cách khác,

that's Mount Everest in a cup of coffee. Thành ngữ

đó là đỉnh Everest nằm trong một tách cà phê.

From the outside,

Nhìn từ bên ngoài,

a neutron star is unbelievably extreme.

một ngôi sao neutron là vô cùng khắc nghiệt.

Its gravity is the strongest outside black holes

Lực hấp dẫn của nó là mạnh nhất ngoài các lỗ đen

and if it were any denser, it would become one. Ngữ pháp

và nếu nó đặc hơn một chút nữa, nó sẽ biến thành lỗ đen.

Light is bent around it,

Ánh sáng bị uốn cong xung quanh nó,

meaning you can see the front and parts of the back. Ngữ pháp

có nghĩa là bạn có thể nhìn thấy mặt trước và một phần mặt sau.

Their surfaces reach a million degrees Celsius

Bề mặt của chúng đạt tới một triệu độ C

compared to a measly 6,000 degrees for our sun. Cách dùng từ

so với con số 6.000 độ ít ỏi của mặt trời chúng ta.

Okay,

Được rồi,

let's look inside a neutron star. Mạch ý

hãy nhìn vào bên trong một ngôi sao neutron.

Although these giant atomic nuclei are stars, Mạch ý

Mặc dù những hạt nhân nguyên tử khổng lồ này là các ngôi sao,

in many ways they're also like planets

về nhiều mặt, chúng cũng giống như các hành tinh

with solid crusts over a liquid core.

với lớp vỏ rắn bọc ngoài lõi lỏng.

The crust is extremely hard.

Lớp vỏ cực kỳ cứng.

The outermost layers are made of iron left over from the supernova, Cụm động từ

Các lớp ngoài cùng được tạo thành từ lớp sắt còn sót lại từ siêu tân tinh,

squeezed together in a crystal lattice

bị ép vào nhau trong một mạng tinh thể

with a sea of electrons flowing through them. Thành ngữ

với một biển electron chảy qua chúng.

Going deeper,

Đi sâu hơn,

gravity squeezes nuclei closer together.

lực hấp dẫn ép các hạt nhân lại gần nhau hơn.

We find fewer and fewer protons Ngữ pháp

Chúng ta tìm thấy ngày càng ít proton

as most merge to neutrons

vì hầu hết đã sáp nhập thành neutron

until we reach the base of the crust.

cho đến khi chúng ta chạm đến đáy của lớp vỏ.

Here, nuclei are squeezed together so hard that they start to touch.

Tại đây, các hạt nhân bị ép chặt đến mức chúng bắt đầu chạm vào nhau.

Protons and neutrons rearrange,

Proton và neutron sắp xếp lại,

making long cylinders or sheets,

tạo thành các hình trụ hoặc tấm dài,

enormous nuclei with millions of protons and neutrons

những hạt nhân khổng lồ với hàng triệu proton và neutron

shaped like spaghetti and lasagna, Văn hóa

có hình dạng giống như mì spaghetti và lasagna,

which physicists call nuclear pasta.

được các nhà vật lý gọi là mì ống hạt nhân.

Nuclear pasta is so dense that it may be the strongest material in the universe,

Mì ống hạt nhân đặc đến mức nó có thể là vật liệu cứng nhất trong vũ trụ,

basically unbreakable.

về cơ bản là không thể phá vỡ.

Lumps of pasta inside a neutron star can even make mountains,

Các khối mì ống bên trong sao neutron thậm chí có thể tạo ra những ngọn núi,

at most a few centimeters high, Ngữ pháp

cao nhất chỉ vài cm,

but many times as massive as the Himalayas.

nhưng có khối lượng gấp nhiều lần dãy Himalaya.

Eventually, beneath the pasta,

Cuối cùng, bên dưới lớp mì ống,

we reach the core.

chúng ta chạm tới lõi.

We're not really sure what the properties of matter are Ngữ pháp

Chúng ta không thực sự chắc chắn đặc tính của vật chất là gì

when they're squeezed this hard.

khi chúng bị ép mạnh đến vậy.

Protons and neutrons might dissolve into an ocean of quarks,

Proton và neutron có thể hòa tan thành một đại dương quark,

a so-called quark-gluon plasma. Cách dùng từ

được gọi là plasma quark-gluon.

Some of those quarks might turn into strange quarks,

Một số quark đó có thể biến thành quark lạ,

making a sort of strange matter with properties so extreme Cụm từ

tạo ra một loại vật chất lạ có các đặc tính quá mức khắc nghiệt

that we made a whole video about it.

đến nỗi chúng tôi đã làm hẳn một video về nó.

Or maybe they just stay protons and neutrons.

Hoặc có thể chúng vẫn chỉ là proton và neutron.

No one knows for sure, Cụm từ

Không ai biết chắc chắn,

and that's why we do science.

và đó là lý do tại sao chúng ta làm khoa học.

That's all pretty heavy stuff, Thành ngữ

Đó đều là những thứ khá nặng nề,

literally,

theo đúng nghĩa đen,

so let's go back out into space.

vậy nên hãy quay trở lại không gian.

When neutron stars first collapse,

Khi các sao neutron mới sụp đổ,

they begin to spin very, very fast,

chúng bắt đầu quay rất, rất nhanh,

like a ballerina pulling her arms in. Mạch ý

giống như một nữ diễn viên múa ba lê thu tay lại.

Neutron stars are celestial ballerinas

Sao neutron là những vũ công ba lê trên trời

spinning many times per second.

quay nhiều vòng mỗi giây.

This creates pulses

Điều này tạo ra các xung

because their magnetic field creates a beam of radio waves,

vì từ trường của chúng tạo ra một chùm sóng vô tuyến,

which passes every time they spin.

quét qua mỗi khi chúng quay.

These radio pulsars are the best known type of neutron star. Cụm từ

Những ẩn tinh vô tuyến này là loại sao neutron được biết đến nhiều nhất.

About 2,000 are known of in the Milky Way.

Khoảng 2.000 ngôi sao loại này đã được biết đến trong Dải Ngân Hà.

These magnetic fields are the strongest in the universe,

Những từ trường này là mạnh nhất trong vũ trụ,

a quadrillion times stronger than Earth's after they're born. Ngữ pháp

mạnh gấp hàng triệu tỷ lần từ trường Trái Đất sau khi chúng được sinh ra.

They're called magnetars until they calm down a little. Cụm động từ

Chúng được gọi là sao từ cho đến khi chúng dịu xuống một chút.

But the absolute best kind of neutron stars are friends with other neutron stars. Thành ngữ

Nhưng loại sao neutron tuyệt vời nhất tuyệt đối là những ngôi sao kết bạn với các sao neutron khác.

By radiating away energy as gravitational waves, Ngữ pháp

Bằng cách bức xạ năng lượng dưới dạng sóng hấp dẫn,

ripples in space-time, Thành ngữ

những gợn sóng trong không thời gian,

their orbits can decay and they can crash into and kill each other

quỹ đạo của chúng có thể suy giảm và chúng có thể đâm vào nhau và tiêu diệt lẫn nhau

in a kilonova explosion that spews out a lot of their guts. Thành ngữ

trong một vụ nổ kilonova phun ra rất nhiều phần ruột của chúng.

When they do, Ngữ pháp

Khi chúng làm vậy,

the conditions become so extreme

điều kiện trở nên vô cùng khắc nghiệt

that for a moment heavy nuclei are made again.

đến nỗi trong một khoảnh khắc các hạt nhân nặng lại được tạo ra.

It's not fusion putting nuclei together this time, Ngữ pháp

Lần này không phải là sự hợp nhất ghép các hạt nhân lại với nhau,

but heavy neutron-rich matter falling apart and reassembling.

mà là vật chất nặng giàu neutron vỡ vụn và lắp ráp lại.

Only very recently,

Chỉ rất gần đây,

we've learned that this is probably the origin

chúng ta mới biết được rằng đây có lẽ là nguồn gốc

of most of the heavy elements in the universe,

của hầu hết các nguyên tố nặng trong vũ trụ,

like gold, uranium, and platinum,

như vàng, uranium và bạch kim,

and dozens more.

cùng hàng chục nguyên tố khác.

So then our two neutron stars collapse and become a black hole,

Vì vậy, sau đó hai sao neutron của chúng ta sụp đổ và trở thành một lỗ đen,

dying yet again.

lại chết thêm một lần nữa.

Not only do stars have to die to create elements, Ngữ pháp

Các ngôi sao không chỉ phải chết để tạo ra các nguyên tố,

they have to die twice.

chúng còn phải chết hai lần.

Over millions of years,

Qua hàng triệu năm,

these atoms will mix back into the galaxy,

những nguyên tử này sẽ hòa lẫn trở lại vào thiên hà,

but some of them end up in a cloud Cụm động từ

nhưng một số trong chúng kết thúc trong một đám mây

which gravity pulls together to form stars and planets,

nơi lực hấp dẫn kéo lại với nhau để hình thành các ngôi sao và hành tinh,

repeating the cycle.

lặp lại chu kỳ.

Our solar system is one example,

Hệ mặt trời của chúng ta là một ví dụ,

and the remains of those neutron stars that came before us

và tàn tích của những sao neutron đã đến trước chúng ta

are all around us.

đang ở xung quanh chúng ta.

Our entire technological modern world

Toàn bộ thế giới hiện đại công nghệ của chúng ta

was built out of the elements neutron stars made in eons past, Ghi chú

được xây dựng từ các nguyên tố mà sao neutron đã tạo ra từ thời xa xưa,

sending these atoms on a 13 billion-year journey Ngữ pháp

gửi những nguyên tử này vào một hành trình 13 tỷ năm

to come together and make us and our world.

để hợp nhất và tạo ra chúng ta cũng như thế giới của chúng ta.

And that's pretty cool.

Và điều đó khá là tuyệt.