Cosmic Serpent JWST
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ได้เพ่งสายตาที่ทรงพลังของมันไปที่เนบิวลาอะเพพ(Apep nebula) หรือบางครั้งก็เรียกว่า งูอวกาศ(Cosmic Serpent) และพบว่ามันกำลังกลืนหางตัวเอง หรือเปลือกฝุ่นขนาดใหญ่ที่ดูคล้ายหาง ให้ลักษณะที่เหมือนกับชื่ออะเพพของมัน ระบบแห่งนี้อาจจะเป็นกุญแจสู่การเข้าใจกระบวนการที่ผลิตฝุ่นจำนวนมากในการพัฒนากาแลคซีช่วงต้น ส่งผลต่อการก่อตัวดาวเคราะห์ในภายหลัง
ในเอกภพที่เต็มไปด้วยสิ่งมหัศจรรย์ ดาวโวล์ฟ-ราเยท์(Wolf-Rayet stars) กลับยืนอยู่หัวแถวได้ เป็นสถานะสุดท้ายของดาวยักษ์บางดวงที่ต้องข้ามผ่านก่อนที่จะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา โวล์ฟราเยท์ปล่อยลมดวงดาวที่รุนแรงมากซึ่งเป็นสาเหตุให้พวกมันทิ้งมวลจำนวนมากออกมาก่อนที่จะระเบิด เมื่อลมเหล่านี้ชนกับลมดวงดาวจากดาวฤกษ์ขนาดใหญ่อีกดวง การชนก็เป็นสาเหตุให้เกิดสภาพแวดล้อมที่หนาแน่นและเย็นจนอะตอมคาร์บอนเกาะกลุ่มเข้าด้วยกันกลายเป็นอนุภาคฝุ่น
ดาวฤกษ์มวลสูงมักจะก่อตัวขึ้นด้วยกัน Ryan White นักศึกษาจากมหาวิทยาลัยแมกควอรี่ ผู้เขียนรายงานก่อนตีพิมพ์ กล่าว แต่กระนั้น แม้ว่าดาวยักษ์เกือบทั้งหมดจะไม่เคยขึ้นไปถึงขั้นโวล์ฟราเยท์ และสำหรับดาวที่จะขึ้นไปถึงขั้นนั้นได้ก็เป็นช่วงเวลาที่สั้นมากๆ ในกาแลคซีทั้งปวง เราพบเพียงระบบเดียวเท่านั้นที่มีโวล์ฟราเยท์ 2 ดวงโคจรรอบกันและกันจนลมดวงดาวของพวกมันปะทะกัน ขณะนี้กล้องเวบบ์ได้ช่วยให้เราได้มองเห็นภายในของคู่นี้
ภาพเนบิวลาอะเพพ(Apep nebula) ภาพใหม่โดยกล้องเวบบ์ ภาพปก เนบิวลาอะเพพโดยกล้อง VLT
ฝุ่นจากโวล์ฟราเยท์คู่นี้ ถูกเป่าออกแทบจะเป็นเส้นตรง และการเคลื่อนที่ของดาวก็บิดเส้นฝุ่นกลายเป็นเนบิวลที่มีรูปร่างกังหัน ดูเหมือนกับน้ำที่ออกจากสปริงเคลอร์ในสวน เมื่อมองจากมุมบนโวล์ฟราเยท์คู่นี้ และสภาพแวดล้อมของพวกมัน เรียกรวมๆ ว่าอะเพพ(Apep) ตามชื่องูเทพเจ้าของอียิปต์ และพวกมันก็ไม่ปกติในหลายๆ ทาง
ระบบคู่ที่มีลมปะทะกันที่เราได้เห็นมักจะมีโวล์ฟราเยท์ดวงหนึ่ง กับดาวซุปเปอร์ยักษ์อีกดวงที่โคจรค่อนข้างใกล้กันและกัน ซึ่งส่งผลกับปฏิสัมพันธ์ของลม อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบหลักในอะเพพ มีระยะห่างจากกัน 100 au(ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์) เท่านั้น ซึ่ง White บอกว่ามีระยะเป็น 10 เท่าของระบบอื่นที่มีลมปะทะกัน และใช้เวลา 193 ปีเพื่อโคจรรอบกันและกัน
เกือบตลอดช่วงเวลาดังกล่าว ดาวทั้งสองอยู่ห่างจากกันมากเกินกว่าที่ลมที่ทรงพลังของพวกมันจะสร้างฝุ่นได้ แต่วงโคจรของพวกมันค่อนข้างรี จะมีราวไม่กี่สิบปีในช่วงที่เข้าใกล้กันมากที่สุด ที่จะสร้างกลุ่มเมฆฝุ่นขนาดมหึมาขึ้นมาซึ่ง White เปรียบเทียบกับควันบุหรี่ที่พ่นออกมาปุ๋ยๆ ผุยควันเหล่านั้นก่อตัวเป็นเปลือกซึ่งจะค่อยๆ ขยายตัวออกอย่างช้าๆ
ในอดีต เคยใช้กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ถูกใช้เพื่อถ่ายภาพเปลือกส่วนในสุด แต่ก็ขาดแคลนความไวที่จะได้เห็นเปลือกที่มีอายุนานกว่านั้น ซึ่งกล้องเวบบ์ก็มีความสามารถเกินเลยกล้องอื่นๆ โดยเผยให้เห็นเปลือกวงในสุดทั้งสาม การสำรวจเผยให้เห็นลมดวงดาวจากดาวดวงหนึ่งที่วิ่งด้วยความเร็ว 2100 กิโลเมตรต่อวินาที และอีกดวงที่โหมกระหน่ำแรงกว่าที่ 3500 กิโลเมตรต่อวินาที
ภาพเปรียบเทียบขนาดของดวงอาทิตย์ กับดาวฤกษ์ยักษ์ชนิดโอ และโวล์ฟราเยท์ซึ่งเคยเป็นดาวฤกษ์ชนิดโอมาก่อน ในระบบ WR 140 สถานะโวล์ฟราเยท์ได้ผลักมวลจำนวนมากถึงหลายเท่ามวลดวงอาทิตย์ออกมา
ในการศึกษาภาพเหล่านี้ White และผู้เขียนร่วมได้พบรูปร่างกรวยขนาดใหญ่มหึมาแห่งหนึ่งที่ถากออกจากเปลือก ซึ่งสามารถตามรอยไปถึงดาวฤกษ์ซุปเปอร์ยักษ์ชนิดโอ(O-type supergiant) ใกล้ๆ ได้ เพื่อนบ้านดวงนี้น่าจะก่อตัวโดยมีมวลที่ต่ำกว่าโวล์ฟราเยท์ทั้งสอง อย่างไรก็ตาม White กล่าวเสริมว่า โวล์ฟราเยท์คู่นี้ได้สาดวัสดุสารจำนวนมากมายออกมา จนขณะนี้ดาวชนิดโอมีมวลสูงที่สุดในระบบนี้แล้ว
ซุปเปอร์ยักษ์ดวงนี้ก็ทรงพลังอย่างมากแม้จะอยู่ห่างที่ระยะทางราว 1700 au บางครั้งมันก็ทำลายชั้นฝุ่นที่โวล์ฟราเยท์กำลังสร้างอย่างขะมักเขม้น White บอกว่าทีมยังไม่สามารถอธิบายความสามารถในการทำลายฝุ่นได้ บางทีอาจมีหลายสิ่งเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน อาจเป็นลมที่ชนกับฝุ่นนี้ แต่ดาวดวงนี้ก็สว่างอย่างมาก มันกำลังเปล่งรังสีเอกซ์และอุลตราไวโอเลตจำนวนมหาศาลซึ่งก็อาจกำลังทำลายฝุ่นอยู่
ซุปเปอร์ยักษ์ชนิดโอดวงนี้อยู่ไกลมากจนก่อนหน้านี้ไม่แน่ชัดว่ามันเกี่ยวข้องกับอะเพพด้วยหรือไม่ หรือมันบังเอิญอยู่ในทิศทางเดียวกันแต่ต่างระยะทาง การจำแนกช่องว่างที่ซุปเปอร์ยักษ์กำลังถากในเนบิวลาฝุ่นจึงช่วยตอบคำถามนี้ได้ White บอกว่าเป็นไปได้(แต่ยังไม่ยืนยัน) ว่าดาวทั้งสามก่อตัวขึ้นพร้อมกันและมวลเริ่มต้นของคู่ในที่สูงกว่า ก็ทำให้พวกมันพัฒนาไปเร็วกว่าจนถึงสถานะโวล์ฟราเยท์ก่อน พวกมันไม่น่าจะมีอายุเกิน 5 ล้านปี
ภาพอธิบายช่องว่างรูปกรวยที่ถูกถากโดยอิทธิพลจากดาวดวงที่สามซึ่งเป็นซุปเปอร์ยักษ์ชนิดโอในระบบอะเพพ
สถานะโวล์ฟราเยท์ของดาวจะคงอยู่เพียงไม่ถึง 1 แสนปี แต่เราไม่ทราบว่าคู่นี้ผ่านสถานะนี้ไปแค่ไหนแล้ว และจะมีดอกไม้ไฟอวกาศในเร็วๆ นี้หรือไม่ White กล่าวว่า ผุ้คนพยายามที่จะมองหาดาวในกาแลคซีอื่นเพื่อบอกให้ได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับโวล์ฟราเยท์ก่อนที่พวกมันจะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา อย่างไรก็ตาม ผลที่ได้ยังไม่แน่ชัด ดังนั้นเราจึงไม่ทราบว่าสัญญาณเหล่านี้จะเป็นอย่างไร แต่เราได้แนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับซุปเปอร์ยักษ์แดงแล้ว
แม้ว่าดาวโวล์ฟราเยท์จะพบได้ยากในปัจจุบัน และคู่ที่มีอยู่ก็เป็นอัตลักษณ์ในกาแลคซีของเรา แต่ดาวฤกษ์ยักษ์กลับพบได้เกลื่อนกลาดมากกว่านี้ในเอกภพยุคต้น ดังนั้นเมื่อทางช้างเผือกกำลังก่อตัวขึ้นมา ระบบคู่ลักษณะนี้อาจจะมีอยู่ทั่วไปมากกว่านี้
คิดกันว่า ฝุ่นจำนวนมากที่เราได้พบในเมฆก๊าซและกระแสธารก๊าซที่ล้อมรอบกาแลคซีส่วนใน ก็ก่อตัวขึ้นจากสภาพคล้ายๆ กันนี้ มีรายงานสองฉบับเกี่ยวกับระบบอะเพพ ฉบับหนึ่งนำทีมโดย Yinuo Han นักดาราศาสตร์จากคาลเทค และอีกฉบับโดย White นำเสนอใน Astrophysical Journal และเผยแพร่ก่อนตีพิมพ์บน arXiv
Apep งูเทพเจ้าของอิยิปต์ image credit: en.wikipedia.org
แหล่งข่าว iflscience.com : JWST reveals dust being destroyed in the galaxy’s most extreme colliding-wind binary
sciencealert.com : jaw-dropping image reveals dying stars entangled like serpents
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
