บีเทลจูสถูกวัตถุข้างเคียงก่อกวน
บีเทลจูส(Betelgeuse) เป็นดาวฤกษ์ซุปเปอร์ยักษ์แดงที่พบที่ไหล่ของนายพรานโอไรออน(Orion) เป็นที่รู้จักว่าเป็นดาวสีแดงสว่างที่สุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืน และเพิ่งเมื่อปลายปี 2019 จนถึงต้นปี 2020 เมื่อมันสลัวลงจนมืดที่สุดเท่าที่เคยบันทึกมาตลอดร้อยกว่าปีเศษ
คิดกันมานานแล้วว่ามันอยู่อย่างโดดเดี่ยว แต่การสำรวจเมื่อเร็วๆ นี้ได้แสดงว่ามันมีดาวคู่หูดวงหนึ่ง ซึ่งเป็นดาวฤกษ์สีเหลืองอายุน้อยที่ยังไม่ได้ก้าวเข้าสู่สถานะวิถีหลัก(main-sequence phase; สถานะที่หลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมในแกนกลาง) ที่มีชื่อว่า สิวาร์หะ(Siwarha) เราไม่สามารถสำรวจคู่หูดวงนี้ได้โดยตรง ดังนั้นจึงมีข้อโต้แย้งว่าคู่หูดวงนี้มีอยู่จริงหรือไม่ แต่การสำรวจใหม่ตรวจสอบว่าคู่หูกำลังรบกวนชั้นบรรยากาศของบีเทลจูสอย่างไรบ้าง
บีเทลจูสเป็นดาวที่ใกล้ถึงจุดจบของชีวิตแล้ว เมื่อมันเผาไหม้เชื้อเพลิงชุดสุดท้ายหมดไป มันจะพองกลายเป็นดาวที่บวมโตแต่เบาบางฟุ้ง แม้ว่ามันจะมีมวลราว 14 เท่าดวงอาทิตย์ แต่เส้นผ่าศูนย์กลางของมันขณะนี้ก็เกิน 640 เท่าขนาดของดวงอาทิตย์แล้ว เมื่อรวมชั้นบรรยากาศเข้าไปด้วย ดาวมีความกว้างกว่าวงโคจรของดาวอังคาร แต่พื้นที่ส่วนนอกของดาวนั้นค่อนข้างเบาบางจนเราน่าจะเรียกว่าสูญญากาศในห้องทดลองบนโลก
สิวาร์หะ(Siwarha) ว่าที่ดาวข้างเคียงของบีเทลจูส จากกล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือ ภาพปก ภาพเล็กซ้าย-จาก VLT แสดง สิวาร์หะเป็นจุดแสงขนาดเล็กใกล้กับบีเทลจูส(ภาพกลาง) ขวาระบุตำแหน่งของบีเทลจูสในกลุ่มดาวนายพราน
สิวาร์หะโคจรรอบบีเทลจูสในระยะประชิดไม่ถึง 3 เท่ารัศมีบีเทลจูส จึงอยู่ภายในชั้นบรรยากาศส่วนนอกของซุปเปอร์ยักษ์แดงดวงนี้ นี่หมายความว่ามันจะรบกวนชั้นบรรยากาศได้
การศึกษาใหม่มีรากฐานจากการสำรวจโดยเครือข่ายขนาดใหญ่มาก(VLA) และเครือข่ายมิลลิเมตรเสี้ยวมิลลิเมตรขนาดใหญ่อะตาคามา(ALMA) เครือข่ายทั้งสองมีความละเอียดสูงพอที่จะตรวจสอบบีเทลจูสในช่วงคลื่นวิทยุ
จากการสำรวจเหล่านั้นซึ่งทำในความถี่วิทยุ 7 แห่งตั้งแต่ 22 GHz จนถึง 485 GHz ตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2026 คลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่างกันจะตรวจสอบชั้นบรรยากาศดาวที่ระดับความลึกที่แตกต่างกัน ข้อมูลที่ได้ช่วยให้ทีมสร้างภาพชั้นบรรยากาศบีเทลจูสแบบชั้นต่อชั้น ตั้งแต่เหนือพื้นผิวที่มองเห็นได้(photosphere) ขึ้นมาเล็กน้อยจนถึงที่ระดับหลายเท่ารัศมีดาว
ทีมที่นำโดย ดร Lynn D. Matthews ผู้นำนักวิทยาศาสตร์วิจัยและผู้ช่วยผู้อำนวยการที่หอสังเกตการณ์เฮย์สแตท เอ็มไอที พร้อมกับเพื่อนร่วมงานจาก CfA, มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ และหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป(ESO) ก็สามารถแสดงได้ว่าบางช่วงเวลา ซุปเปอร์ยักษ์แดงก็มีการเปล่งคลื่นวิทยุจากชั้นบรรยากาศเป็นรูปร่างคล้ายไข่
ภาพจากศิลปินแสดงการก่อกวนชั้นบรรยากาศบีเทลจูสโดยสิวาร์หะ ทำให้ชั้นบรรยากาศมีรูปร่างไม่กลม
ดาวจะมีวัฎจักรดูกลมและเป็นไข่ โดยจะเป็นรูปไข่มากขึ้นใกล้กับช่วงเวลาที่คาดกว่าสิวาร์หะอยู่ห่างที่สุด และกลมมากขึ้นเมื่อสิวาร์หะผ่านหน้าหรือซ่อนหลังบีเทลจูส ราวกับมีมวลอยู่ใกล้ๆ กำลังรบกวนดาว ผลนี้จึงสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้บอกถึงการมีอยู่ของสิวาร์หะ
Matthews อธิบายว่า ก็เหมือนกับเรือเร็วที่วิ่งผ่านทะเลสาบ มันก็น่าจะทิ้งระลอกตามเส้นทางเมื่อดาวคู่หูวิ่งผ่านชั้นบรรยากาศบีเทลจูส แม้ว่าสิวาร์หะเองก็สลัวเกินกว่าจะตรวจสอบได้โดยตรงในช่วงวิทยุด้วย ทีมคำนวณว่ามันน่าจะสลัวเกินจะเห็นในการสำรวจหลายสิบถึงหลายร้อยเท่า แต่อิทธิพลทางกายภาพและทางความโน้มถ่วงก็ทิ้งร่องรอยไว้บนบีเทลจูส
แม้ว่าหลักฐานนี้จะไม่ได้ชัดเจนมากพอที่จะยืนยันการมีอยู่ของสิวาร์หะได้ แต่มันก็น่าจะอธิบายการแปรแสงในระยะยาวของความสว่างจากบีเทลจูส เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าบีเทลจูสมีวัฎจักรการแปรแสงที่ราว 425 วัน แต่ก็ยังมีรูปแบบการแปรแสงคาบยาวกว่าที่ราว 5.9 ปีด้วยเช่นกัน วัฎจักรแบบหลังนี้บังเอิญสอดคล้องกับการรบกวนรูปไข่และอาจจะเป็นคาบการโคจรของสิวาร์หะ ได้
การศึกษานี้จึงเป็นหลักฐานที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีว่าบีเทลจูสเป็นระบบดาวคู่(binary star) มันยังแสดงว่าพฤติกรรมของบีเทลจูสนั้นมีความซับซ้อนมากกว่าที่เราเคยคิดไว้ ชั้นบรรยากาศที่ถูกกวนโดยดาวข้างเคียง และนี่ก็หมายถึงว่าการแปรผันความสว่างและอุณหภูมิที่เราได้เห็นไม่ได้เป็นผลจากตัวบีเทลจูสเอง แต่ดาวข้างเคียงที่ซ่อนตัวอยู่ก็บอกเล่าด้วย
การสำรวจบีเทลจูสโดย VLT จากช่วง Great Dimming
ในปี 2019 หลายเดือนก่อนที่บีเทลจูสจะมืดลงครั้งใหญ่(Great Dimming; เกิดขึ้นเมื่อดาวผลักก๊าซออกมา ซึ่งปิดกั้นแสงไว้จากมุมมองบนโลก) งานศึกษาที่นำโดย Matthews ได้พบว่าชั้นบรรยากาศดาวในช่วงวิทยุเย็นอย่างไม่ปกติ ซึ่งนักวิจัยบอกว่าเป็นสัญญาณว่ามีคลื่นกระแทกลูกหนึ่งที่เกิดจากการพา(convection) ลึกในดาวได้รบกวนก๊าซในชั้นนอกๆ เริ่มต้นขั้นตอนการปะทุก๊าซที่จะกลายเป็นฝุ่นก้อนใหญ่ในเวลาต่อมา
การสำรวจครั้งใหม่ได้แสดงว่าอุณหภูมิความสว่างของชั้นบรรยากาศดาวที่ความยาวคลื่นเดียวกันนั้น ได้กลับมาอยู่ในระดับปกติอีกครั้ง ขณะนี้ ก๊าซมีอุณหภูมิราว 3500 เคลวินใกล้กับรัศมี 2.7 เท่าดาว ทีมปัจจุบันยังยืนยัน “อุณหภูมิขั้นต่ำสุด”(temperature minimum) ในชั้นบรรยากาศที่สงสัยกันมานาน ซึ่งเป็นชั้นที่เย็นชั้นหนึ่งคั่นอยู่ระหว่าง “โฟโตสเฟียร์” พื้นผิวที่มองเห็นได้ของดาว กับโครโม
(chromosphere) ที่อยู่เหนือขึ้นมา
ความถี่สูงสุดของ ALMA ซึ่งนำไปเข้าใกล้พื้นผิวมากที่สุดได้พบอุณหภูมิก๊าซลดลงเหลือที่ 2200 เคลวิน หรือเย็นกว่าโฟโตสเฟียร์ราว 1000 เคลวิน ชั้นที่เย็นนี้บังเอิญอยู่ตรงกับMOLsphere ที่พบในการสำรวจอินฟราเรดเป็นเปลือกโมเลกุลก๊าซแต่ยากที่ตรวจสอบได้โดยตรงจากช่วงคลื่นวิทยุ
แหล่งข่าว universetoday.com : Betelgeuse is disturbed by its companion star
nrao.edu : what lurk within the shadows of Betelgeuse?
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
