ค้นพบต้นกำเนิดของดาวเหนือเสียงในทางช้างเผือก

การจำลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อดาวแคระขาว HeCO สองดวงชนกัน จะเกิดการระเบิดอันทรงพลัง ส่งผลให้ดาวฤกษ์ขนาดเล็กถูกดีดออกด้วยความเร็วสูงพอที่จะหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของทางช้างเผือกได้

สถาบันเทคโนโลยีเทคนิออน (อิสราเอล) เพิ่งประกาศการค้นพบต้นกำเนิดของดาวฤกษ์ที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยสังเกตมา นั่นคือ ดาวแคระขาวความเร็วเหนือเสียง ซึ่งบางดวงตั้งอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราเองด้วย

ดาวแคระขาวเป็นแกนกลางที่ร้อนจัดและหนาแน่นมาก มีขนาดประมาณเท่าโลก ซึ่งเหลืออยู่หลังจากดาวฤกษ์เริ่มตาย เมื่อดาวแคระขาวเหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากในอวกาศ เราเรียกว่า "ดาวแคระขาวความเร็วเหนือเสียง" สาเหตุที่ทำให้พวกมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วขนาดนั้นยังคงเป็นปริศนาก่อนการวิจัยล่าสุดนี้

ทีมวิจัยนานาชาติ นำโดย ดร. ฮิลา กลานซ์ จากเทคนิออน ได้ทำการจำลองแบบสามมิติของการรวมตัวกันของดาวแคระขาวหายากสองดวง ซึ่งเป็นดาวแคระขาวที่ประกอบด้วยฮีเลียม คาร์บอน และออกซิเจน (HeCO WDs) โดยใช้แบบจำลองทางอุทกพลศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ ได้จำลองปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคย่อยอะตอมและสสารมืด ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นมวลประมาณ 86% ของจักรวาล

การจำลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า เมื่อดาวแคระขาว HeCO สองดวงชนกัน จะเกิดการระเบิดครั้งใหญ่ ทำให้ดาวดวงเล็กถูกดีดออกไปด้วยความเร็วสูงมากพอที่จะหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของกาแล็กซีทางช้างเผือก

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดาวแคระขาวขนาดเล็กจะเสียรูปทรงเมื่อเข้าใกล้ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ จากนั้นจะชนและระเบิดเปลือกนอกของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ ตามด้วยการระเบิดที่แกนกลาง กระบวนการนี้จะเปลี่ยนดาวแคระขาวหลักให้กลายเป็นซูเปอร์โนวาประเภท Ia พร้อมกับปล่อยแกนกลางของดาวฤกษ์รองออกมาด้วยความเร็วมากกว่า 2,000 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่าความเร็วที่จำเป็นในการหลุดพ้นจากกาแล็กซีทางช้างเผือกถึงสี่เท่า

ดร. แกลนซ์เน้นย้ำว่า “เป็นครั้งแรกที่เราได้แสดงให้เห็นถึงเส้นทางที่ชัดเจนสำหรับเศษซากจากการรวมตัวของดาวแคระขาวที่จะสามารถเข้าถึงความเร็วเหนือเสียงได้ โดยมีลักษณะที่ตรงกับดาวแคระขาวร้อนและสลัวที่สังเกตได้ในฮาโลกาแล็กซี”

การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยไขปริศนาปรากฏการณ์ "ดาวฤกษ์หนีออกนอกกาแล็กซี" เท่านั้น แต่ยังเปิดมุมมองใหม่เกี่ยวกับซูเปอร์โนวาประเภท Ia ที่ผิดปกติ ซึ่งมีความสว่างน้อยกว่าความสว่างมาตรฐานอีกด้วย

เนื่องจากซูเปอร์โนวาประเภท Ia ถูกใช้เป็น "ประภาคารแห่งจักรวาล" ในการวัดระยะทางและอัตราการขยายตัวของจักรวาล การทำความเข้าใจความแปรผันของปรากฏการณ์นี้ให้ดียิ่งขึ้นจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คำนวณเกี่ยวกับจักรวาลและประวัติการก่อตัวของธาตุต่างๆ ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ปรากฏการณ์ "การเลื่อนไปทางแดง" ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความยาวคลื่นของแสงยืดออกเนื่องจากวัตถุที่ปล่อยแสงเคลื่อนที่ออกไป เป็นเครื่องมือสำคัญในการวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาล และซูเปอร์โนวาประเภท Ia เป็นเครื่องมือวัดมาตรฐานสำหรับปรากฏการณ์นี้

ศาสตราจารย์ฮาไก เพเรตส์ ผู้ร่วมเขียนกล่าวว่า “ การค้นพบ นี้ไม่เพียงแต่ช่วยอธิบายที่มาของดาวฤกษ์ความเร็วเหนือเสียงเท่านั้น แต่ยังเปิดประตูสู่การสังเกตการณ์การระเบิดของดาวฤกษ์ประเภทที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนอีกด้วย”

แตกต่างจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ที่ใช้เพียงการจำลองแบบ 2 มิติ นี่เป็นครั้งแรกที่มีการนำแบบจำลอง 3 มิติมาใช้เพื่อติดตามกระบวนการทั้งหมดของการรวมตัวและการแตกตัวของดาวฤกษ์ ซึ่งช่วยให้ทีมวิจัยสามารถอธิบายกระบวนการสร้างดาวแคระขาวความเร็วเหนือเสียงได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น โดยเฉพาะดาวฤกษ์ที่รู้จักกันดี เช่น J0546 และ J0927 ซึ่งมีอุณหภูมิ ความสว่าง และความเร็วที่ผิดปกติ

ดร. แกลนซ์ ยืนยันว่างานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่ไขปริศนาของดาวฤกษ์ที่ "หลุดออกนอกเส้นทาง" เท่านั้น แต่ยังเปิดช่องทางใหม่สำหรับการก่อตัวของซูเปอร์โนวาประเภท Ia ที่จางและผิดปกติอีกด้วย

ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Astronomy/

(TTXVN/เวียดนาม+)

ที่มา: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp