ซากซุปเปอร์โนวาคู่จากดาวฤกษ์คู่หู
นักดาราศาสตร์ได้จำแนกซากซุปเปอร์โนวาคู่แรกที่เคยพบ เป็นซากซุปเปอร์โนวาในกลุ่มดาวคนคู่ ในรายงานที่เผยแพร่ใน Nature Communications ทีมบอกว่าดาวมวลสูงต้นกำเนิดซากซุปเปอร์โนวาทั้งสอง ครั้งหนึ่งเคยอยู่ในระบบดาวคู่ที่โคจรรอบกันและกันอย่างใกล้ชิด
ดาวดวงแรกระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาเมื่อ 20000 ถึง 110,000 ปีก่อน การระเบิดได้ผลักดาวคู่หูให้วิ่งออกไปในอวกาศ จากนั้นในอีกราวแปดหรือเก้าพันปีก่อน หลังจากวิ่งห่างกันออกไป 40 ปีแสง ดาวดวงที่สองก็ระเบิดทำลายตัวเองด้วย ทั้งคู่เหลือซากซุปเปอร์โนวา(supernova remnants) ทิ้งไว้
Miltiadis Michailidis นักวิจัยหลังปริญญาเอกแผนกฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด คาลิฟอร์เนีย กล่าวว่า ด้วยการใช้ข้อมูล 16 ปีจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มี การวิเคราะห์ของเราได้พบรังสีแกมมาที่เกี่ยวข้องกับซากแห่งหนึ่งที่ถูกซ่อนอยู่ในแสงจ้าของซากเพื่อนบ้าน เนบิวลาแมงกะพรุน(Jellyfish Nebula) ซึ่งเป็นหนึ่งในซากซุปเปอร์โนวาที่เปล่งรังสีแกมมาที่สว่างที่สุด
มีความเชื่อมโยงหลายอย่างระหว่างซากทั้งสองที่เราสรุปได้ว่าพวกมันน่าจะเกี่ยวข้องกัน ให้ตัวอย่างแรกของระบบดาวคู่ที่ดาวทั้งสองระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาแก่เรา Michailidis นำเสนอการค้นพบในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันครั้งที่ 248 ที่พาซาดีนา คาลิฟอร์เนีย
ภาพพหุความยาวคลื่นนี้แสดงซากซุปเปอร์โนวา เนบิวลาแมงกะพรุน(ขวา), เมฆก๊าซที่มันกำลังมีปฏิสัมพันธ์อยู่ กับเส้นใยโค้งอย่างชัดเจนทางซ้ายบน(สีม่วง) เส้นใยที่นั่นทั้งในช่วงตาเห็นและยูวี เป็นส่วนที่มองเห็นได้ของซากซุเปอร์โนวา G189.6+3.3 ที่ซ้อนทับอยู่ แสงช่วงตาเห็นแสดงเป็นสีเหลือง, ยูวีเป็นสีม่วง, อินฟราเรดเป็นสีฟ้า, แดงและส้ม ดาวสว่างเจิดจ้าด้านขวาไกลคือ Propus หรือ Eta Geminorum
การศึกษามุ่งเป้าไปที่ซากซุปเปอร์โนวาสลัวแห่งหนึ่งซึ่งมีชื่อว่า G189.6+3.3 ซึ่งมองเห็นได้ในช่วงความยาวคลื่นพลังงานสูงอย่างรังสีเอกซ์ มันถูกมองข้ามโดยซากเพื่อนบ้านที่สว่างกว่าและเป็นที่รู้จักมากกว่าอย่าง เนบิวลาแมงกะพรุน(Jellyfish Nebula; IC 443) ซากทั้งสองดูเหมือนจะซ้อนทับกันบางส่วนเมื่อมองในช่วงรังสีเอกซ์ หลักฐานล่าสุดบอกว่าพลาสมาร้อนที่อาจเกี่ยวข้องกับ G189.6+3.3 อาจจะกระจายอยู่ทั่วพื้นที่ ซึ่งเป็นร่องรอยว่าการซ้อนทับอาจจะไม่ใช่แค่บางส่วน แต่เกือบทั้งสิ้น
ดาวฤกษ์มวลสูงดวงหนึ่งระเบิดเมื่อเชื้อเพลิงในแกนกลางที่สร้างพลังงานของมัน ได้หมดลงและยุบตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง เหนี่ยวนำให้เกิดการระเบิดที่เปล่งส่วนนอกๆ ของดาวออกจากกัน คลื่นกระแทกจากซุปเปอร์โนวาก็ห่อเมฆเศษซากร้อนที่ขยายตัวรวดเร็วออกสู่อวกาศ เมื่อสิบกว่าปีก่อน การสำรวจจากกล้องเฟอร์มี่โดย LAT(Large Area Telescope) ได้แสดงว่าคลื่นกระแทกจากซากได้เร่งความเร็วอนุภาคจนมีความเร็วระดับเศษเสี้ยวความเร็วแสง ในกระบวนการซึ่งเสนอเป็นครั้งแรกโดย Enrico Fermi ในปี 1949
อนุภาคความเร็วสูงเหล่านี้ซึ่งเรียกว่า รังสีคอสมิค(cosmic rays) มีปฏิสัมพันธ์กับก๊าซในห้วงอวกาศระหว่างดวงดาวสร้างรังสีแกมมาขึ้นมา ซึ่งเป็นแสงในแบบที่มีพลังงานสูงสุด อนุภาคในรังสีคอสมิคเป็นโปรตอนถึง 99% เพื่อพิสูจน์ว่าโปรตอนที่ถูกเร่งความเร็วเป็นตัวการที่ทำให้เรืองสว่าง นักดาราศาสตร์สำรวจหารายละเอียดรังสีแกมมาที่จำเพาะ
โดยเมื่อโปรตอนรังสีคอสมิคชนกับก๊าซในห้วงอวกาศ มันจะสร้างอนุภาคอายุสั้นที่เรียกว่า ไพออนเป็นกลาง(neutral pion) ซึ่งก็สลายตัวแทบจะทันทีกลายเป็นโฟตอนรังสีแกมมาคู่หนึ่ง การเปล่งคลื่นนี้เกิดขึ้นที่ช่วงพลังงานที่จำเพาะตามมวลของไพออนและอยู่ในช่วงที่ LAT สามารถตรวจจับได้
ภาพเน้นเส้นใยก๊าซที่เชื่อมโยงซากซุปเปอร์โนวาคู่นี้
ในปี 2013 การสำรวจของเฟอร์มีได้พิสูจน์ว่าเนบิวลาแมงกะพรุน ซึ่งกำลังมีปฏิสัมพันธ์กับส่วนหนึ่งของเมฆก๊าซไฮโดรเจนที่เรืองสว่างที่เรียกว่า Sharpless 249 ได้สร้างรังสีแกมมาผ่านกลไกข้างต้น ส่วนเพื่อนบ้านของมัน G189.6+3.3 ซึ่งถูกพบในปี 1994 อันเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจรังสีเอกซ์โดยดาวเทียมเรินเกน(ROSAT) ที่นำโดยเจอรมนี พบเส้นใยก๊าซสว่างเส้นหนึ่งที่วางตัวอยู่ระหว่างซากที่ซ้อนทับกัน
การสำรวจใหม่เผยว่าเส้นใยก๊าซที่นั่นคลื่นกระแทกเปลือกก๊าซที่ขยายตัวของ G189.6+3.3 ชนกับก๊าซในอวกาศที่หนาทึบและชะลอความเร็วลงอย่างมาก ซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญว่าซากทั้งสองกำลังมีปฏิสัมพันธ์กับระบบเมฆก้อนเดียวกัน ยิ่งกว่านั้น การวิเคราะห์ข้อมูลเฟอร์มีตลอด 16 ปีที่ผ่านมาก็แสดงว่า G189.6+3.3 เองก็เรืองรังสีแกมมาด้วย
นักดาราศาสตร์คิดว่าแมงกะพรุนเป็นว่าที่เครื่องเร่งอนุภาคในอวกาศที่เรียกว่า PeVatron ซึ่งสามารถเร่งโปรตอนจนมีพลังงานที่สูงมากจนน่าจะเกือบหนีออกจากกาแลคซีของเราได้ อนุภาคลักษณะนั้นสามารถผลิตรังสีแกมมาที่มีพลังงานสูงกว่าแสงช่วงตาเห็นหลายล้านล้านเท่า การได้พบเครื่องเร่งอนุภาคแห่งที่สองใกล้แมงกะพรุนก็น่าจะให้เงื่อนงำใหม่แก่นักวิทยาศาสตร์ว่าซากซุปเปอร์โนวาพัฒนาเป็น PeVatrons ได้อย่างไร
ซากที่ซ้อนทับกันอยู่, เส้นใยก๊าซที่เชื่อมพวกมัน และข้อมูลจำนวนมากจากเฟอร์มีและเครื่องมืออื่นผลักดันเราให้เจาะลึกเข้าสู่พื้นที่เชิงซ้อนแต่ถูกศึกษาน้อยแห่งนี้ Marianne Lemoine-Goumard ผู้เขียนร่วม นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ศูนย์เพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส(CNRS) ที่มหาวิทยาลัยบอร์โดซ์ กล่าว ด้วย LAT ของเฟอร์มี เราได้พบการเปล่งแกมมาที่เกิดจากการเร่งความเร็วโปรตอนในส่วนเหนือของซากที่สลัวกว่า ถ้าซากทั้งสองมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างเดียวกัน พวกมันจะต้องมีระยะห่างจากเราเท่าๆ กันด้วย
ภาพแสดงว่าเกิดอะไรขึ้นกับดาวคู่หนึ่งซึ่งต่างก็ระเบิดและกลายเป็นซากซุปเปอร์โนวา ทุกวันนี้ ซากทั้งสองก็ยังขยายตัวและซ้อนทับกัน Image credit: M. Michailidis et al. 2026
ทีมสรุปว่าซากทั้งสองอยู่ห่างจากเราราว 6 พันปีแสง ศูนย์กลางการระเบิดอยู่ห่างกัน 40 ปีแสงตามแนวระนาบบนท้องฟ้า และดาวต้นกำเนิดก็อาจมีมวล 20 เท่าดวงอาทิตย์หรือสูงกว่านั้น นอกจากนี้ ทีมยังได้ทำแบบจำลองเสมือนจริงคอมพิวเตอร์ระบบดาวคู่มวลสูง 1 ล้านคู่ โดยได้แสดงว่าระบบที่ดาวทั้งคู่อยู่ใกล้กันมากพอที่จะแลกเปลี่ยนสสารและมีปฏิสัมพันธ์กันตลอดช่วงชีวิต สามารถสร้างซุปเปอร์โนวาคู่ที่มีระยะห่างและการเหลื่อมเวลาเท่าๆ กันที่พบจากการสำรวจจริง
ทีมยังประเมินโอกาสที่จะเป็นความบังเอิญว่ามีไม่ถึง 1% ซึ่งยืนยันความเกี่ยวข้องทางกายภาพ หลักฐานที่เรามีตั้งแต่การสำรวจตลอดหลายช่วงสเปคตรัม, คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของซาก, แบบจำลอง และอื่นๆ สร้างภาพของซุปเปอร์โนวาคู่อย่างครบถ้วน Michailidis กล่าว การศึกษายังได้จำแนกตัวอย่างระบบคู่ที่ดาวทั้งสองจะระเบิดและเหลือซากซุปเปอร์โนวาคู่ให้ตรวจจับได้
ระบบเชิงซ้อน IC443/G189.6+3.3 ได้ให้โอกาสที่หาได้ยากแก่นักดาราศาสตร์ในการศึกษาว่าระบบคู่มวลสูงพัฒนา, แลกเปลี่ยนสสาร, ระเบิดและเจอกับการเปลี่ยนแปลงความเร็ว(หรือถูกผลัก) โดยพลังระเบิดซุปเปอร์โนวาได้อย่างไร มันยังได้ให้ห้องทดลองใหม่ในการเข้าใจว่าซากซุปเปอร์โนวาคู่มีพฤติกรรมอย่างไร ซึ่งรวมถึงว่าพวกมันเร่งอนุภาค, สร้างรังสีแกมมา และตกแต่งสภาพแวดล้อมของพวกมันอย่างไร
การสำรวจรังสีแกมมาจากซากซุปเปอร์โนวาของเฟอร์มียังคงเผยให้เห็นชีวิตที่เปี่ยมด้วยพลวัตของดาวฤกษ์ Elizabeth Hays นักวิทยาศาสตร์โครงการเฟอร์มีที่ศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด กล่าว ขณะนี้เราสามารถเชื่อมโยงซากที่เรืองสว่างจากดาวมวลสูง 2 ดวงเข้าเป็นคู่ ซึ่งพัฒนาไปด้วยกันตลอดเวลาหลายพันปี
แหล่งข่าว science.nasa.gov - NASA’s Fermi mission uncovers possible sibling supernova remnants
skyandtelescope.com - Double Whammy: Binary Supernova in Gemini
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
