สัญญาณวิทยุจากดาวที่กำลังจะตายจะมีเสียงอย่างไร?

ตามรายงานของ Science Alert เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ตรวจพบสัญญาณวิทยุของเหตุการณ์ดังกล่าวในกาแล็กซีที่อยู่ห่างจากโลกมากกว่า 400 ล้านปีแสง การค้นพบดังกล่าวซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม ให้เบาะแสที่น่าสนใจว่าดาวคู่ดังกล่าวได้รับผลกระทบอย่างไร

การระเบิดของดาวแคระขาว ภาพ: NASA

การระเบิดของดวงดาวที่ตายแล้ว

เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 8 เท่าเริ่มไม่มีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในแกนกลางอีกต่อไป พวกมันก็จะผลัดชั้นนอกออกไป ส่งผลให้เกิดกลุ่มก๊าซหลากสีสัน และทิ้งแกนกลางที่หนาแน่นและร้อนไว้เบื้องหลัง ซึ่งเรียกว่าดาวแคระขาว

ดวงอาทิตย์จะผ่านช่วงเปลี่ยนผ่านนี้ในอีกประมาณ 5,000 ล้านปีข้างหน้า โดยจะค่อยๆ เย็นลงและหายไป อย่างไรก็ตาม หากดาวแคระขาวมีมวลเพิ่มขึ้น กลไกการทำลายตัวเองของดาวจะเริ่มทำงานเมื่อมีมวลประมาณ 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ จากนั้น การระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์จะทำลายดาวฤกษ์จนเกิดเป็นซูเปอร์โนวาประเภท Ia

คำถามยังคงอยู่ว่า มวลส่วนเกินจะมาจากไหนจึงจะมีพลังขับเคลื่อนการระเบิดดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์ เคยคิดว่าอาจเป็นก๊าซที่รั่วไหลออกมาจากดาวฤกษ์คู่ที่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งโคจรอยู่ในวงโคจรใกล้เคียง แต่ดาวฤกษ์มักจะกระจัดกระจายและปล่อยก๊าซไปทั่ว

การระเบิดของซูเปอร์โนวาจะทำให้เกิดแรงกระแทกกับก๊าซที่รั่วไหลและทำให้เกิดการเรืองแสงในช่วงคลื่นวิทยุ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะค้นหามานานหลายทศวรรษแล้ว แต่กล้องโทรทรรศน์วิทยุก็ไม่พบซูเปอร์โนวาประเภท Ia ที่เพิ่งเกิดใหม่

ผลก็คือ นักวิจัยเริ่มคิดว่าซูเปอร์โนวาประเภท Ia จะต้องเป็นดาวแคระขาวคู่หนึ่งที่หมุนเข้าด้านในและรวมตัวกันในลักษณะที่ค่อนข้างสะอาด โดยไม่ทิ้งก๊าซกระแทกหรือสัญญาณวิทยุไว้

ดาวคู่สูญเสียมวลสารก่อนเกิดการระเบิด ภาพ: Science Alert

ซูเปอร์โนวาประเภทหายาก

ซูเปอร์โนวา 2020eyj ถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ในฮาวายเมื่อวันที่ 23 มีนาคม 2020 เป็นเวลาประมาณ 7 สัปดาห์ที่มันแสดงพฤติกรรมเหมือนซูเปอร์โนวาประเภท Ia อื่นๆ แต่ในช่วง 5 เดือนต่อมา ความสว่างของมันก็หยุดจางลงและเริ่มแสดงลักษณะที่บ่งชี้ถึงการเพิ่มขึ้นผิดปกติของก๊าซฮีเลียม

นักวิจัยเริ่มสงสัยว่าซูเปอร์โนวา 2020eyj น่าจะเป็นซูเปอร์โนวาประเภท Ia ในกลุ่มย่อยที่หายาก

เพื่อพยายามยืนยัน พวกเขาจึงตัดสินใจตรวจสอบว่ามีก๊าซช็อตเพียงพอที่จะสร้างสัญญาณวิทยุได้หรือไม่ เนื่องจากซูเปอร์โนวาอยู่ทางเหนือไกลเกินไปที่จะสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ เช่น Australia Telescope Compact Array ใกล้นาร์ราบรี พวกเขาจึงต้องใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายตัวที่กระจายอยู่ทั่วสหราชอาณาจักรเพื่อสังเกตซูเปอร์โนวาประมาณ 20 เดือนหลังจากการระเบิด

เป็นครั้งแรกที่พวกเขาตรวจพบซูเปอร์โนวาประเภท Ia อายุน้อยมากได้อย่างชัดเจนที่ความยาวคลื่นวิทยุ ซึ่งได้รับการยืนยันอีกครั้งจากการสังเกตการณ์ครั้งที่สองประมาณห้าเดือนต่อมา ซึ่งถือเป็นเหตุการณ์สำคัญที่แสดงให้เห็นว่าซูเปอร์โนวาประเภท Ia ไม่ได้เกิดจากการรวมตัวของดาวแคระขาวสองดวงเสมอไป

เสียงกระซิบจากดวงดาวที่กำลังจะตาย

คุณสมบัติที่น่าทึ่งอย่างหนึ่งของซูเปอร์โนวาประเภท Ia ก็คือ ดูเหมือนว่าซูเปอร์โนวาทั้งหมดจะมีความสว่างสูงสุดที่ใกล้เคียงกัน ซึ่งสอดคล้องกับการที่ซูเปอร์โนวาทั้งหมดมีมวลถึงระดับหนึ่งก่อนจะระเบิด

คุณสมบัตินี้เองที่ช่วยให้ไบรอัน ชมิดท์ นักดาราศาสตร์และเพื่อนร่วมงานของเขาสามารถสรุปผลที่ได้รับรางวัลโนเบลในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ได้ โดยสรุปได้ว่าการขยายตัวของเอกภพนับตั้งแต่บิ๊กแบงไม่ได้ชะลอตัวลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (ตามที่ทุกคนคาดการณ์ไว้) แต่กลับเร่งขึ้นเนื่องจากผลกระทบที่เรียกว่าพลังงานมืด

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมซูเปอร์โนวาประเภท Ia จึงเป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีความสำคัญมาก และผู้คนยังคงไม่ทราบแน่ชัดว่าการระเบิดของดาวฤกษ์เหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและเมื่อใด สิ่งที่ทำให้ซูเปอร์โนวาเหล่านี้มีความเสถียรมากนั้นเป็นเรื่องที่นักดาราศาสตร์กังวล

นอกจากนี้ หากดาวแคระขาวคู่ที่รวมตัวกันมีมวลรวมกันสามเท่าของดวงอาทิตย์ เหตุใดจึงปลดปล่อยพลังงานออกมาเท่ากัน?

นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าซูเปอร์โนวา 2020eyj เกิดขึ้นเมื่อก๊าซฮีเลียมจำนวนมากพอที่จะหลุดออกจากดาวคู่และตกตะกอนอยู่บนพื้นผิวของดาวแคระขาว โดยผลักมันให้เกินขีดจำกัดมวลของมัน

คำถามในปัจจุบันคือ เหตุใดจึงไม่มีใครเคยเห็นสัญญาณวิทยุนี้มาก่อนในซูเปอร์โนวาประเภท Ia อื่น ๆ คำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดก็คือ ความอดทนและความพากเพียรบางครั้งก็ได้รับผลตอบแทนในทางที่คาดไม่ถึง ในกรณีนี้ ความอดทนช่วยให้นักวิจัยได้ยินเสียงกระซิบของดวงดาวที่กำลังจะตายในระยะไกล

ที่มา: Zing News

มีประโยชน์
อารมณ์
ความคิดสร้างสรรค์
มีเอกลักษณ์

แหล่งที่มา: https://vtc.vn/tin-hieu-vo-tuyen-tu-mot-ngoi-sao-sap-chet-se-nhu-the-nao-ar784177.html