หลักฐานชี้ชัด ‘ดาวแคระขาว’ กินดาวบริวาร
นักดาราศาสตร์จากศูนย์วิจัยทางดาราศาสตร์เมืองอาร์มา ไอร์แลนด์เหนือ ค้นพบสัญญาณที่บ่งบอกว่าดาวฤกษ์ดวงหนึ่งกำลังกลืนกินดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อยใกล้เคียง
KEY
POINTS
- นักดาราศาสตร์พบ “รอยแผลโลหะ” ปรากฏอยู่บนพื้นผิว “ดาวแคระขาว” สัญญาณที่บ่งบอกว่าดาวฤกษ์ดวงหนึ่งกำลังกลืนกินดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อยใกล้เคียง
- รอยแผลดังกล่าว เกิดจากแรงดึงดูดของดาวฤกษ์ดูดโลหะเข้าในลักษณะเหมือนการดูดผ่านกระบอกกรวย
- “ดาวแคระขาว” เป็นขั้นสุดท้ายในวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ เป็นเศษซากของดาวฤกษ์ที่ไม่เหลือเชื้อเพลิงใด ๆ อยู่ ซึ่ง “ดวงอาทิตย์” ของเราก็จะเข้าสู่สภาพดาวแคระขาวอีก 5 พันปี
ดร. จอห์น แลนด์สตรีท นักดาราศาสตร์จากศูนย์วิจัยทางดาราศาสตร์เมืองอาร์มา ไอร์แลนด์เหนือ ค้นพบสัญญาณที่บ่งบอกว่าดาวฤกษ์ดวงหนึ่งกำลังกลืนกินดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อยใกล้เคียง
นักดาราศาสตร์เปิดเผยว่าสัญญาณดังกล่าวนั้นคือ “รอยแผลโลหะ” (metal scar) ซึ่งเป็นภาพที่ไม่เคยพบมาก่อน ปรากฏอยู่บน พื้นผิว “เศษซากของดาวฤกษ์” ใจกลางระบบสุริยะของมัน ที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 63 ปีแสง
ทั้งนี้ รอยแผลโลหะที่มีความยาว 500 กิโลเมตร มีขนาดเทียบเท่ากับ “เวสตา” (Vesta) ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่สุดอันดับ 2 ในระบบสุริยะ
อย่างไรก็ตาม ระบบสุริยะดังกล่าวไม่สามารถสร้างพลังงานออกมาแล้ว เพราะ “ดาวฤกษ์” ได้ตายไปแล้ว กลายเป็นเพียง “ดาวแคระขาว” ขนาดเท่าโลก หลงเหลืออยู่ที่ใจกลางของระบบสุริยะแห่งนี้ โดยนักดาราศาสตร์ตั้งชื่อว่า “WD 0816-310”
“รอยแผลโลหะ” บนดาวที่ตาย
ดร. แลนด์สตรีต ผู้ร่วมเขียนรายงานการวิจัยครั้งนี้ พบว่า รอยแผลโลหะถือกำเนิดขึ้นภายหลังจากดาวแคระขาวได้กลืนกินดาวเคราะห์และอุกกาบาตที่อยู่ล้อมรอบ ทำให้เกิดการควบแน่นของโลหะหนาแน่นจนกลายเป็นรอยแผลบนพื้นผิวดาว
“น่าประหลาดใจที่สสารไม่ได้ผสมกันกลายเป็นเนื้อเดียวกันกับผิวดาวฤกษ์ ตามที่ทฤษฎีกล่าวไว้ โดยรอยแผลโลหะที่เกิดขึ้นนี้ เป็นร่องรอยของวัตถุของดาวเคราะห์ที่ควบแน่นกัน ส่วนแรงดึงดูดก็ทำให้มันเกาะแน่นอยู่ที่พื้นผิวดาวฤกษ์ นี่เป็นสิ่งที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อน” เขากล่าว
สำหรับงานวิจัยนี้ ดำเนินงานโดยทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (Very Large Telescope: VLT) ในเขตทะเลทรายอาตากามา ทางตอนเหนือของชิลี ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ หอดูดาวท้องฟ้าซีกใต้ของยุโรป
นักดาราศาสตร์ระบุว่า การตรวจจับโลหะได้ในระดับสูง สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดกับแรงดึงดูดของดาวฤกษ์ ทำให้ทีมนักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ได้ว่า รอยแผลโลหะตั้งอยู่บนขั้วแรงดึงดูดฟากหนึ่งของดาวฤกษ์
นั่นหมายความว่า แรงดึงดูดของดาวฤกษ์ดูดโลหะเข้าในลักษณะเหมือนการดูดผ่านกระบอกกรวย แล้วก่อให้เกิดรอยแผลดังกล่าว
สเตฟาโน บักนูโล นักดาราศาสตร์ของหอดูดาวและท้องฟ้าจำลองอาร์มา ระบุว่า เป็นที่รู้กันดีว่าดาวแคระขาวบางดวงกัดกินชิ้นส่วนของระบบดวงดาวของมันเอง
“ในช่วงที่ดาวแคระขาวค่อย ๆ เย็นลงอย่างช้า ๆ มันก็จะกลืนกินชิ้นส่วนของดาวเคราะห์บริวารของพวกมัน และตอนนี้ เราค้นพบแล้วว่า แรงดึงดูดของดาวแคระขาวนี่เอง ที่มีส่วนสำคัญต่อกระบวนการนี้ จนก่อให้เกิดรอยแผลบนพื้นผิวดาวแคระขาว” บักนูโลกล่าว
“ดาวแคระขาว” คือ ดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว
“ดาวแคระขาว” คือเศษซากของดาวฤกษ์ที่ไม่เหลือเชื้อเพลิงสำหรับการทำปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันอีกต่อไป ถือว่าเป็นขั้นสุดท้ายในวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ซึ่งเมื่อไม่มีแรงนิวเคลียร์ฟิวชันอยู่ก็จะทำให้สมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันจากเทอร์โมนิวเคลียร์เสียไป
ขณะเดียวกันแรงดึงดูดจะทำให้สสารที่หนักกว่าเคลื่อนเข้าสู่ใจกลางดาว ส่วนสสารที่เบากว่า เช่น ไฮโดรเจน หรือฮีเลียม จะลอยตัวสู่ชั้นนอกของดาว ทำให้ดาวฤกษ์มีขนาดเล็กลง เนื้อดาวถูกบีบอัดเข้าไปในแกน จนแกนดาวร้อนสุดขีดเปลี่ยนสีกลายเป็นสีขาว และเย็นตัวลงในที่สุด
ทั้งนี้ ตอนที่แกนดาวร้อนที่สุด ดาวฤกษ์จะมีชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยไฮโดรนเจน แต่เมื่อดาวฤกษ์เย็นตัวลง ชั้นบรรยากาศมักจะแปรเปลี่ยนเป็นฮีเลียม
แม้ในปัจจุบันดาวแคระขาว WD 0816-310 จะมีขนาดใกล้เคียงกับโลก แต่ในอดีตเป็นดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์แต่มีขนาดใหญ่กว่า
นักดาราศาสตร์คาดว่า ในอีก 5 พันล้านปีข้างหน้า “ดวงอาทิตย์” ของเราก็จะเข้าสู่สภาพดาวแคระขาวด้วยเช่นกัน
แต่ก่อนหน้านั้นดวงอาทิตย์จะกลายเป็น “ดาวยักษ์แดง” ก่อน ตามข้อมูลของนาซาระบุว่า ในช่วงนี้ดวงอาทิตย์จะขยายตัวออกจนถึงรอบวงโคจรของดาวอังคาร และกลืนดาวเคราะห์ชั้นใน ของระบบสุริยะ ทั้งดาวพุธและดาวศุกร์ แต่ยังไม่มีข้อมูลชัดเจนว่าโลกจะระเหยไปพร้อมกันด้วยหรือไม่
