สัญญาณวิทยุจากดาวที่กำลังจะตายจะมีเสียงอย่างไร?

Science Alert รายงานว่า เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ตรวจพบสัญญาณวิทยุของเหตุการณ์ดังกล่าวในกาแล็กซีที่อยู่ห่างจากโลกมากกว่า 400 ล้านปีแสง การค้นพบนี้ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม เผยให้เห็นเบาะแสที่น่าสนใจเกี่ยวกับผลกระทบของดาวคู่ดังกล่าว

สัญญาณวิทยุจากดาวที่กำลังจะตายจะมีลักษณะอย่างไร? - 1 — การระเบิดของดาวแคระขาว ภาพ: NASA

การระเบิดของดาวที่ตายแล้ว

ดังนั้น เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึงแปดเท่าเริ่มหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในแกนกลาง พวกมันจะลอกเปลือกชั้นนอกออก กระบวนการนี้ก่อให้เกิดเมฆก๊าซหลากสีสันและทิ้งแกนกลางที่ร้อนและหนาแน่นไว้เบื้องหลัง เรียกว่าดาวแคระขาว

ดวงอาทิตย์จะผ่านช่วงเปลี่ยนผ่านนี้ในอีกประมาณ 5 พันล้านปี โดยจะเย็นตัวลงอย่างช้าๆ และหายไป อย่างไรก็ตาม หากดาวแคระขาวมีมวลเพิ่มขึ้น กลไกการทำลายตัวเองของมันจะเริ่มทำงานเมื่อมีมวลประมาณ 1.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ จากนั้น การระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์จะทำลายดาวฤกษ์ดวงนี้ ซึ่งเรียกว่าซูเปอร์โนวาประเภท Ia

แต่คำถามคือมวลส่วนเกินจะมาจากไหนจึงจะทำให้เกิดการระเบิดเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์ เคยคิดว่าอาจเป็นก๊าซที่รั่วไหลออกมาจากดาวฤกษ์คู่ที่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งโคจรอยู่ใกล้ แต่ดาวฤกษ์มักจะกระจัดกระจายและปล่อยก๊าซไปทั่ว

การระเบิดของซูเปอร์โนวาจะทำให้เกิดการกระแทกกับก๊าซที่ล้นออกมาและทำให้เกิดการเรืองแสงที่ความยาวคลื่นวิทยุ แม้จะค้นหามานานหลายทศวรรษ แต่ก็ยังไม่พบซูเปอร์โนวาประเภท Ia อายุน้อยที่ถูกตรวจพบด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ

ผลก็คือ นักวิจัยเริ่มคิดว่าซูเปอร์โนวาประเภท Ia จะต้องเป็นดาวแคระขาวคู่หนึ่งที่หมุนเข้าด้านในและรวมเข้าด้วยกันในลักษณะที่ค่อนข้างสะอาด โดยไม่ทิ้งก๊าซที่น่าตกใจหรือสัญญาณวิทยุไว้

สัญญาณวิทยุจากดาวที่กำลังจะตายจะมีลักษณะอย่างไร? - 2 — ดาวฤกษ์ข้างเคียงสูญเสียมวลสารก่อนเกิดการระเบิด ภาพ: Science Alert

ซูเปอร์โนวาประเภทหายาก

ซูเปอร์โนวา 2020eyj ถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ในฮาวายเมื่อวันที่ 23 มีนาคม 2020 เป็นเวลาประมาณเจ็ดสัปดาห์ที่มันมีลักษณะเหมือนซูเปอร์โนวาประเภท Ia อื่นๆ แต่ในอีกห้าเดือนต่อมา ความสว่างของมันก็หยุดลดลง และเริ่มแสดงลักษณะที่บ่งชี้ถึงการเพิ่มขึ้นผิดปกติของก๊าซฮีเลียม

นักวิจัยเริ่มสงสัยว่าซูเปอร์โนวา 2020eyj อาจเป็นซูเปอร์โนวาประเภท Ia ในกลุ่มย่อยที่หายาก

เพื่อยืนยัน พวกเขาจึงตัดสินใจตรวจสอบว่ามีการกระแทกก๊าซมากพอที่จะส่งสัญญาณวิทยุหรือไม่ เนื่องจากซูเปอร์โนวาอยู่ทางเหนือไกลเกินกว่าที่จะสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อย่างเช่น Australia Telescope Compact Array ใกล้เมืองนาร์ราบรี พวกเขาจึงต้องใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายชุดที่กระจายอยู่ทั่วสหราชอาณาจักรเพื่อสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวาประมาณ 20 เดือนหลังจากการระเบิด

เป็นครั้งแรกที่พวกเขาตรวจพบซูเปอร์โนวาประเภท Ia อย่างชัดเจน ซึ่งมีอายุน้อยมากในช่วงคลื่นวิทยุ ได้รับการยืนยันอีกครั้งจากการสังเกตการณ์ครั้งที่สองประมาณห้าเดือนต่อมา นับเป็นก้าวสำคัญที่แสดงให้เห็นว่าซูเปอร์โนวาประเภท Ia ไม่ได้เกิดจากการรวมตัวกันของดาวแคระขาวสองดวงเสมอไป

เสียงกระซิบของดวงดาวที่กำลังจะตาย

หนึ่งในคุณสมบัติที่น่าทึ่งที่สุดของซูเปอร์โนวาประเภท Ia คือ ดูเหมือนว่าซูเปอร์โนวาทั้งหมดจะมีความสว่างสูงสุดใกล้เคียงกัน ซึ่งสอดคล้องกับการที่ซูเปอร์โนวาทั้งหมดมีมวลถึงจุดหนึ่งก่อนจะระเบิด

คุณสมบัตินี้เองที่ทำให้ไบรอัน ชมิดท์ นักดาราศาสตร์และเพื่อนร่วมงานได้ข้อสรุปที่ได้รับรางวัลโนเบลในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ข้อสรุปคือการขยายตัวของเอกภพนับตั้งแต่บิ๊กแบงไม่ได้ชะลอตัวลงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง (ดังที่ทุกคนคาดการณ์ไว้) แต่กลับเร่งขึ้นเนื่องจากผลกระทบที่เรียกว่าพลังงานมืด

นั่นคือเหตุผลที่ซูเปอร์โนวาประเภท Ia จึงเป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง และผู้คนยังคงไม่ทราบแน่ชัดว่าการระเบิดของดาวฤกษ์เหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและเมื่อใด สิ่งที่ทำให้พวกมันเสถียรเช่นนี้เป็นข้อกังวลสำหรับนักดาราศาสตร์

นอกจากนี้ หากดาวแคระขาวคู่ที่รวมตัวกันมีมวลรวมกันสามเท่าของดวงอาทิตย์ เหตุใดจึงปล่อยพลังงานออกมาเท่ากัน?

นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าซูเปอร์โนวา 2020eyj เกิดขึ้นเมื่อก๊าซฮีเลียมจำนวนมากเพียงพอหลุดออกจากดาวคู่และถูกสะสมไว้บนพื้นผิวของดาวแคระขาว ทำให้ดาวมีมวลเกินขีดจำกัด

อย่างไรก็ตาม คำถามในตอนนี้คือ ทำไมจึงไม่มีใครเคยเห็นสัญญาณวิทยุนี้มาก่อนในซูเปอร์โนวาประเภท Ia อื่นๆ คำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดคือ ความอดทนและความเพียรพยายามบางครั้งก็ให้ผลตอบแทนที่คาดไม่ถึง ในกรณีนี้ ความอดทนช่วยให้นักวิจัยได้ยินเสียงกระซิบของดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายอันไกลโพ้น

ที่มา: Zing News

มีประโยชน์
อารมณ์
ความคิดสร้างสรรค์
มีเอกลักษณ์

แหล่งที่มา