26 มิ.ย. 2024 เวลา 09:40 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

Once-in-a-lifetime ‘nova explosion’ set to light up the night sky at any moment

ครั้งหนึ่งในชีวิต มาดู 'การระเบิดโนวา' ที่จะส่องสว่างในท้องฟ้ายามค่ำคืน
ในไม่ช้าบิ๊กแบงจะกลายเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดชิ้นหนึ่งในท้องฟ้ายามค่ำคืนของเรา
นักดูดาวทั่วโลก ควรเตรียมพร้อมสำหรับเหตุการณ์ท้องฟ้าอันน่าตกตะลึง เนื่องจากระบบดาวคู่ในกลุ่มดาวมงกุฏเหนือหรือ โคโรนา โบรีอาลิส T Corona Borealis หรือชื่อย่อว่า ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ T CrB คาดว่า จะเกิดการระเบิดโนวาอันน่าตื่นตาตื่นใจ ในช่วงระหว่างวันนี้ ไปจนถึง เดือนกันยายน การระเบิดสามารถจะเกิดขึ้นได้ทุกเวลา
การระเบิดที่ไม่ธรรมดานี้ จะเปลี่ยน ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ ซึ่งป็นดาวฤกษ์ที่สลัวเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ไปเป็นดาวที่เทียบความสว่างได้กับความสว่างของดาวเหนือ หรือดาวโพลาริส
การระเบิดโนวาเหมือนกับที่คาดไว้ใน ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ เกิดขึ้นเป็นระบบของดาวคู่ ซึ่งจะมีดาวแคระขาว คู่กับ ดาวยักษ์แดง เป็นเพื่อนกัน สำหรับดาวแคระขาว ก็คือ เศษซากของดาวฤกษ์หรือพูดง่ายๆ ก็คือดวงอาทิตย์ที่เสียชีวิตไปแล้วนั่นเอง ดาวแคระขาวดวงนี้มีขนาดที่เล็กมาก คือมีขนาดเท่ากันกับโลกของเรา แต่ว่ามีมวลหรือมีน้ำหนักเท่ากันกับดวงอาทิตย์
โดยดาวแคระขาวจะโคจรอยู่ใกล้ชิดกับดาวยักษ์แดงซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่คู่หรือเป็นเพื่อนกัน โดยดาวยักษ์แดงกำลังถูกดาวแคระขาวซึ่งมีขนาดเล็กจิ๋ว แต่ว่ามีแรงโน้มถ่วงที่มหาศาล เพราะมีน้ำหนักที่มากกว่า ดึงดูดเอามวลสารของดาวยักษ์แดงที่เป็นเพื่อน ไปเป็นมวลสารของตัวเองอย่างช้าๆ
บาสคิลล์ Darren Baskill อาจารย์ และนักดาราศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์ กล่าวกับ บีบีซี ไซเอนซ์ โฟกัส BBC Science Focus ว่า “โนวาเป็นระบบดาวคู่ที่มีดาวสองดวงโคจรใกล้กัน” “ดวงดาวราวครึ่งหนึ่งในท้องฟ้ายามค่ำคืนที่เรามองเห็น จะเป็นระบบดาวคู่”
ในการระเบิดของโนวา อย่าไปสับสนกับการระเบิดของซูเปอร์โนวา ซึ่งการระเบิดของซูเปอร์โนวา เป็นการระเบิดครั้งใหญ่ ที่เกิดขึ้นพร้อมกับการเสียชีวิตของดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก ซึ่งการระเบิดของซูเปอร์โนวา สามารถปล่อยพลังงานออกมามากพอ ที่จะทำให้แกแล็กซีทั้งหมดส่องสว่างได้ในช่วงสั้นๆ เมื่อสิ้นสุดการระเบิด ตัวดาวฤกษ์จะหายไป กลายเป็นกลุ่มหมอก
แต่การระเบิดโนวานั้น ตัวดาวฤกษ์หรือตัวดาวแคระขาวที่เกิดการระเบิดนั้น ไม่ได้หายไป เช่น ในกรณีของ ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ หลังจากการระเบิดดาวแคระขาวจะยังคงอยู่ จะคอยกัดกินเพื่อนของมัน และเมื่อถึงจุดหนึ่ง มันก็จะเกิดการระเบิดขึ้น เกิดเป็นวัฏจักรเช่นนี้ต่อไปอีกอย่างน้อยราวหมื่นปี
ดาวแคระขาวจะขโมยมวลสารจากคู่ดาวของมัน โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า การสะสมมวลสาร เมื่อขโมยมวลสารจากคู่ดาวของมันได้จำนวนที่มากพอแล้ว มวลสารที่ได้มานี้ จะก่อตัวบนพื้นผิวดาวแคระขาว การก่อตัวของมวลสารมากขึ้นเรื่อยๆ จะทำให้อุณหภูมิของดาวแคระขาวสูงขึ้นเรื่อยๆ จนถึงอุณหภูมิวิกฤต และเมื่อดาวแคระขาวมีอุณหภูมิสูงถึงอุณหภูมิวิกฤต จะจุดประกายปฏิกิริยาฟิวชันของก๊าซไฮโดรเจนอันทรงพลัง ให้เกิดขึ้นในทันที
ผลลัพธ์ก็คือ การระเบิดนิวเคลียร์ครั้งใหญ่ของดาวแคระขาว การระเบิดนิวเคลียร์นี้ จะปล่อยก๊าซจำนวนมหาศาลออกจากตัวดาวแคระขาวในขณะระเบิด ทำให้ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ มีความสว่างเพิ่มขึ้นอย่างมาก
บาสคิลล์ กล่าวว่า "การระเบิดนิวเคลียร์ของดาวแคระขาวอย่างกะทันหันนี้ ได้ทำให้ชั้นพื้นผิวก๊าซร้อนขึ้น ซึ่งความร้อนของก๊าซนี้ จะเป็นตัวไปกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์มากขึ้น ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่น่าทึ่ง และทำให้ดาวฤกษ์สว่างขึ้นอย่างน่าทึ่งเช่นกัน นี่แหละที่เรียกว่า การระเบิดโนวา"
การระเบิดโนวาส่วนใหญ่ มักจะคาดเดาไม่ได้ และสังเกตได้เพียงครั้งเดียว แต่ ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ จัดอยู่ในประเภทพิเศษของการระเบิดโนวาที่สามารถเกิดซ้ำ ซึ่งจะระเบิดทุกๆ 80 ปีโดยประมาณ ดังนั้น หากคุณพลาดดูการระเบิดโนวาในครั้งนี้ คุณก็แค่รอจนถึงประมาณปี 2100 เท่านั้น
มันเป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด คืออยู่ห่างจากโลก เป็นระยะทางประมาณ 3,000 ปีแสง และเป็นระบบเดียวที่มีความสว่างพอ ที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แม้แต่ในพื้นที่ที่มีมลพิษทางแสงปานกลาง เช่น เมืองเล็ก และบางเมืองใหญ่
เนื่องจากว่า มันอยู่ไม่ห่างจากโลกเรา การระเบิดโนวาของ ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ จึงมาถึงเรา และมีแนวโน้มว่าจะเกิดการปะทุดังกล่าวอีก 35-40 ครั้งนับตั้งแต่ครั้งนี้ โดยแต่ละครั้งของการระเบิดโนวา จะมีสัญญาณแสงออกมาให้เห็น แต่ยังมีสัญญาณแสงที่ยังมาไม่ถึง
การปะทุครั้งสุดท้ายของ ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ ถูกบันทึกไว้ในปี 1866 และในปี 1949 โดยในการปะทุครั้งหลัง มีความสว่างของการปะทุ ได้ลดลงอย่างเห็นได้ชัด การลดลงของความสว่างแบบเดียวกันนี้ ได้เกิดขึ้นเมื่อต้นปีนี้ ซึ่งบ่งชี้ว่า กำลังจะมีการระเบิดอีกครั้งในระยะเวลาใกล้ๆ นี้
บาสคิลล์ อธิบายว่า “นักดาราศาสตร์สมัครเล่นทั่วโลก ได้จับตาดูดาวดวงนี้อย่างใกล้ชิด และสังเกตเห็นความแปรปรวนเล็กน้อยทุกๆ 3-4 เดือน” “เมื่อความแปรปรวนเช่นนี้ได้เคยเกิดขึ้นเมื่อปี 1945 ในครั้งนั้น ภายในระยะเวลาเพียงหนึ่งปี ก๊าซบนพื้นผิวดาวแคระขาวได้ระเบิดอย่างมากเมื่อมันกลายเป็นโนวา แล้วสิ่งเช่นนี้ จะเกิดขึ้นอีกเร็วๆ นี้หรือไม่”
วิธีดูโนวาระเบิด
ในขณะนี้จะยังมืดเกินไปถ้าจะดูด้วยตาเปล่า ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ ถ้าจะมองเห็นได้ในช่วงนี้ ก็ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นขนาดพอเหมาะ อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดการระเบิดขึ้นแล้ว ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษในการชมการระเบิดนี้แต่อย่างใด
ในการเตรียมตัวที่จะดู นักดูดาวควรจะทำความคุ้นเคยกับกลุ่มดาว มงกุฏเหนือ หรือ โคโรนา โบรีอาลิส เสียก่อน โดยการใช้แผนภูมิดาว หรือดูจากแอปดูดาวบนสมาร์ทโฟน
การเตรียมการนี้ จะทำให้การปรากฏตัวขึ้นของโนวา ดูโดดเด่นยิ่งขึ้น เมื่อเราเพิ่มชื่อดาวดวงใหม่ให้กับกลุ่มดาวที่เราคุ้นเคย
ฮอลแลนด์ Mark Hollands นักวิจัย จากมหาวิทยาลัยวอร์ริก แนะนำว่า "การระเบิดโนวานี้ สามารถจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เป็นเวลาสองสามคืน โดยมีความสว่างใกล้เคียงกับดาวฤกษ์อื่นๆ ในกลุ่มดาวโคโรนา บอเรลลิส แต่ถ้าคุณพลาดการดูในช่วงระยะเวลานั้นไป การระเบิดของโนวานี้ จะยังมองเห็นได้อีกหลายสัปดาห์ แต่จะต้องส่องดูด้วยกล้องส่องทางไกลดีๆ”
ในอีก 5 ถึง 6 พันล้านปีข้างหน้านี้ แม้ว่าดวงอาทิตย์ของเราจะเสียชีวิต และหลังจากดวงอาทิตย์เสียชีวิตแล้ว ในที่สุดดวงอาทิตย์ของเรา ก็จะกลายไปเป็นดาวแคระขาว แต่ก็จะไม่เกิดการปะทุโนวาเหมือนเช่นนี้ เนื่องจากดวงอาทิตย์ของเรา ไม่มีดาวคู่ที่เป็นเพื่อนใกล้ชิด จึงไม่สามารถจะรวบรวมมวลสารจากดาวที่เป็นเพื่อนไปสร้างเป็นโนวาได้
ไม่มีอะไรรับประกันว่า ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์ จะระเบิดในวันไหน อาจจะเป็นพรุ่งนี้ สัปดาห์หน้า หรือแม้แต่กระทั่งหลังจากเดือนกันยายนที่คาดการณ์กันไปแล้วก็ได้ แต่ว่าเมื่อเกิดการระเบิดขึ้น เราสามารถมั่นใจได้ว่า กล้องโทรทรรศน์จากทั่วทุกมุมโลก จะต่างจับจ้องไปที่ระบบดาวคู่ ที คอร์ บอร์อย่างแน่นอน
จับตาดูท้องฟ้า เพื่อชมเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ครั้งหนึ่งในชีวิต และเพลิดเพลินไปกับโอกาสที่หาได้ยากในการชมการระเบิดโนวาที่มีความสว่างพอ ที่จะมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์
ผู้เขียน : Tom Howarth
แปลไทยโดย : Wichai Purisa (senior scientist)
โฆษณา