•
10 พ.ย. เวลา 03:35 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ดิสก์เศษซากและวัตถุที่เหลืออยู่รอบดาวแคระขาว

นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ได้พบดิสก์เศษซากที่หาได้ยากรอบๆ ดาวฤกษ์ที่ตายแล้วดวงหนึ่ง ซึ่งได้ให้เงื่อนงำสู่สิ่งที่อาจเกิดขึ้นกับระบบสุริยะของเรา
แต่มันไม่เหมือนกับระบบคล้ายๆ กันที่พบก่อนหน้านี้ เศษซากซึ่งเป็นสิ่งที่เหลืออยู่ของดาวเคราะห์ที่ครั้งหนึ่งเคยโคจรรอบดาวนี้ กลับเรียงตัวเป็นดิสก์วงคู่ โดยทั้งสองส่วนแยกออกจากกันด้วยช่องว่างที่ชัดเจนแห่งหนึ่ง ดิสก์เองก็ดูเหมือนจะถูกกำกับโดยวัตถุฟากฟ้า 2 ดวง ซึ่งดวงหนึ่งอาจมีขนาดพอๆ กับพลูโตซึ่งรอดพ้นจากการแตกดับของดาวฤกษ์แม่ได้
Nicola Gentille Fusillo นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเดลกิ สตูดิ ดี ทริเอสเต้ อิตาลี และผู้เขียนนำการศึกษาที่เผยแพร่ใน Nature Astronomy กล่าวว่า เราทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่าดาวเคราะห์อาจจะอยู่รอดหลังจากการแปรสภาพของดาวฤกษ์แม่ของพวกมันได้ แต่นี่เป็นตัวอย่างแรกของระบบที่ซับซ้อนที่มีดิสก์เศษซากคู่ และอาจจะมีวัตถุก่อตัวดาวเคราะห์(planetesimals) รอดมาได้สองดวง
ดาวที่ใจกลางระบบนี้เป็นดาวแคระขาว J1328-1450 เป็นแกนกลางที่หนาแน่นสูงและมอดดับหลังจากดาวฤกษ์ที่คล้ายกับดวงอาทิตย์หมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในแกนกลางลง
ภาพจากศิลปินแสดงดาวแคระขาวดวงหนึ่งซึ่งล้อมรอบด้วยดิสก์สีน้ำตาลสองวงซ้อนกันโดยมีช่องว่างแห่งหนึ่งคั่นอยู่ระหว่างกลาง มีจุดแสงขนาดเล็ก 2 แห่งที่โคจรรอบดาวแคระขาวนี้ แต่ละดวงก็ฝังตัวในดิสก์คนละวงกัน
เมื่อดาวที่คล้ายดวงอาทิตย์เข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิต พวกมันจะขยายตัวและทิ้งเปลือกก๊าซส่วนนอกๆ ออกมา พองบวมกลืนกินและทำลายดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เคียง วัตถุหินที่เหลืออยู่อาจแตกออกเป็นชิ้นก่อตัวเป็นดิสก์ล้อมรอบดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว อย่างไรก็ตาม ดิสก์รอบๆ J1328-1450 นั้นแตกต่างจากดิสก์ที่สำรวจพบรอบๆ ดาวแคระขาวอื่นๆ กล่าวคือ แทนที่จะเป็นกองหินเพียงวงเดี่ยว แต่ดาวดวงนี้มีดิสก์เศษซากซ้อนคู่
โครงสร้างที่เราเห็นในระบบนี้มีความน่าสนใจเป็นพิเศษก็เพราะวงแหวนก๊าซทั้งสองนั้นมีความเสถียรและแยกออกจากกันด้วยช่องว่างช่องหนึ่ง Felipe Lagos-Vilches ผู้เขียนร่วม นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอร์ริค สหราชอาณาจักร และมหาวิทยาลัยเทคนิคกลางซานตามาเรีย ในชิลี กล่าว ระบบแห่งนี้เป็นแง่มุมที่พบได้ยากของกระบวนการที่รุนแรงและปั่นป่วนที่ระบบดาวเคราะห์จะต้องเจอเมื่อถึงบั้นปลาย และมันก็บอกใบ้ว่าดาวที่ตายแล้วอาจมีโครงสร้างดิสก์ที่ซับซ้อนมากกว่าที่เคยตระหนักถึงก่อนหน้านี้
ทีมบอกว่าโครงสร้างซ้อนนี้น่าจะถูกฟูมฟักโดยวัตถุที่คล้ายดาวเคราะห์ที่เหลือรอดอยู่ 2 ดวงในวงโคจรที่แตกต่างกัน พวกเขาประเมินว่าดวงหนึ่งอยู่ในวงแหวนส่วนใน มีขนาดพอๆ กับดาวเคราะห์น้อยปกติ คือเส้นผ่าศูนย์กลางไม่กี่กิโลเมตร ในขณะที่วงนอกมีวัตถุที่มีขนาดใหญ่พอๆ กับพลูโต หรือกระทั่งดวงจันทร์ของโลก รักษาไว้
ไดอะแกรมวางเทียบกัน อันแรกแสดงดิสก์วงหนึ่งที่กำลังหมุนไปรอบๆ ดาวดวงหนึ่ง ข้างใต้แสดงกราฟคลื่นซึ่งมีจุดพีคที่สมมาตรกัน 2 จุดเหมือนกับตาแมว แกนนอนของกราฟแสดงความยาวคลื่นที่เพิ่มขึ้นเมื่อขยับไปด้านขวา พีคซ้ายเป็นช่วงสีฟ้ากว่า และพีคขวาเป็นสีแดงมากกว่า อีกไดอะแกรมก็คล้ายกัน แต่ดาวถูกล้อมด้วยดิสก์คู่ที่ซ้อนกันซึ่งมีช่องว่างคั่นอยู่ กราฟข้างใต้มีพีคที่สมมาตร 4 จุดแทนที่จะเป็นแค่ 2
ดิสก์เศษซากที่พบรอบดาวแคระขาวทั้งหมดถูกจำแนกโดยสัญญาณจากการสำรวจแบบเดียวกัน ซึ่งบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของดิสก์เดี่ยวที่แบนและหมุนไปรอบๆ แต่การสำรวจใหม่ที่ทำโดย X-Shooter บน VLT ได้แสดงว่าระบบ J1328-1450 แหวกขนบนี้อย่างสิ้นเชิง โดยเผยร่องรอยของดิสก์คู่แทน การสำรวจยังเผยว่าในดิสก์มีธาตุอย่าง คัลเซียม, ออกซิเจน, มักนีเซียมและเหล็ก ซึ่งบ่งชี้ถึงองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกับวัสดุสารดาวเคราะห์หินที่พบในระบบสุริยะของเราเอง
ยิ่งกว่านั้น ข้อมูลบ่งชี้ว่าวงแหวนทั้งสองในดิสก์แท้จริงแล้ว มีองค์ประกอบค่อนข้างแตกต่างกัน โดยวงแหวนส่วนในอุดมไปด้วยก๊าซมักนีเซียมและวงแหวนส่วนนอกกลับค่อนข้างขาดแคลน นี่บอกว่าวัตถุที่ป้อนวงแหวนมีกำเนิดจากดาวเคราะห์ 2 ดวงที่มีองค์ประกอบแตกต่างกัน แต่มีคำอธิบายทางเลือกก็คือ พวกมันเป็นผลจากวัตถุฟากฟ้าดวงหนึ่งในส่วนที่ต่างกัน อย่าง เปลือกกับแกนกลางดาวเคราะห์
ระบบสุริยะก็น่าจะเจอกับจุดจบคล้ายๆ กันนี้ เมื่อดวงอาทิตย์ของเราจะกลายเป็นดาวแคระขาวในอนาคตอีกไกล ในกระบวนการนี้อาจทำลายโลก Lagos-Vilches สรุปว่า ระบบแห่งนี้จึงให้แง่มุมที่น่าสนใจว่าอนาคตของระบบดาวเคราะห์ซึ่งรวมถึงระบบของเรา อาจจะมีสภาพอย่างไร
แหล่งข่าว eso.org – dead star and planetary bodies: astronomers spot unique disc of debris that foretells Solar System’s future
โฆษณา