สรุปคลายข้อสงสัยบีเทลจุสสว่างลดลง ข้อมูลจากฮับเบิลเผย เพียงแค่มีฝุ่นบัง
สรุปคลายข้อสงสัยบีเทลจุสสว่างลดลง ข้อมูลจากฮับเบิลเผย เพียงแค่มีฝุ่นบัง

Chottiwatt Jittprasong

สรุปคลายข้อสงสัยบีเทลจุสสว่างลดลง ข้อมูลจากฮับเบิลเผย เพียงแค่มีฝุ่นบัง

August 15, 2020

เมื่อประมาณเดือน ธันวาคม 2019 จนถึงต้นปี 2020 นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบการลดลงของความสว่างปรากฏของดาวบีเทลจุส (Alpha Orionis, HD39801) โดยลดลงมากที่สุดในช่วงเดือนกุมภาพันธ์ 2020 ซึ่งเป็นการลดลงของความสว่างที่มากที่สุดในรอบหลายสิบปีที่ผ่านมา จากที่เคยป็นดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้าอันดับ 10 ร่วงลงมาเป็นอันดับที่ 23

ปกติดาวบีเทลจุสเป็นดาวแปรแสง (Variable Star) หมายความว่าค่าความสว่างสามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยบีเทลจุสจะแปรแสงใน แต่อ้างอิงจาก The Fainting of the Nearby Red Supergiant Betelgeuse ในช่วงปลายปี 2019 ถึงต้นปี 2020 ดาวบีเทลจุสมีความว่างปรากฏเหลือแค่เพียง +1.294 magnitude และกำลังลดลงอีกหลังจากที่เคยวนเวียนอยู่แค่ +0.5 ถึง +1.0 เพียงเท่านั้น (ค่าความสว่างปรากฏยิ่งน้อยหมายความว่ายิ่งสว่าง)

กราฟค่าความสว่างปรากฏของดาวบีเทลจุสตั้งแต่ปี 1995 ถึงปี 2020 – ที่มา The New York Times

ทำให้เกิดข้อสันนิษฐานมากมายว่าดาวบีเทลจุสอาจจะกำลังสิ้นอายุขัยและระเบิดออกเป็น Supernova ขนาดใหญ่ เนื่องด้วยขนาดของมันที่ใหญ่ขนาดที่ว่าถ้าเอาบีเทลจุสมาแปะแทนที่ดวงอาทิตย์มันจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวไปถึงวงโคจรดาวพฤหัสบดีเลยทีเดียว กับระยะทาง 642.5 ปีแสงซึ่งไม่ไกลมากในทางดาราศาสตร์ หากมันระเบิดจริง ๆ เราอาจจะได้เห็น Supernova ขนาดเท่าดวงจันทร์ สว่างเท่าดวงจันทร์และเห็นได้ทั้งกลางวันและกลางคืนนั่นเอง

น่าเสียดายที่เราน่าจะยังไม่ได้เห็นบีเทลจุสระเบิดหรอก อ้างอิงจาก Spatially Resolved Ultraviolet Spectroscopy of the Great Dimming of Betelgeuse จากการสำรวจดาวบีเทลจุสที่ช่วงความยาวคลื่น Ultraviolet ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบพื้นผิวของดาวที่ร้อนกว่า 11,000 องศาเซลเซียส และไม่พบร่องรอยของการแผ่รังสีในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้ และจากการสำรวจซ้ำด้วยกล้องฮับเบิลในช่วงปลายปี 2019 ถึงต้นปี 2020 ด้วยการวัดทำ Imaging Spectrograph ของการแผ่รังสี magnesium II (Singly Ionized Magnesium) โดยเฉพาะในช่วงเดือนกันยายนถึงพฤศจิกายน 2019 ทางทีมวิจัยพบกลุ่มของสสารไม่ทราบชนิดซึ่งคาดว่าเป็นเนื้อสารดาวความร้อนสูงกำลังพุ่งจากผิวดาวออกสู่อวกาศด้วยความเร็วกว่า 320,000 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งการพุ่งแบบนี้เรียกว่า Mass ejection ซึ่งเจ้าสสารที่กำลังพุ่งออกมานี้ปลิวไปไกลถึงล้านกิโลเมตรและที่ระยะทางขนาดนั้น สสารที่ว่านี้เย็นตัวลงและเกิดเป็นกลุ่มของฝุ่นที่ไม่มีความสว่างในตัวเอง

ค่าของ Mg II ที่เพิ่มขึ้นเปรียบเทียบระหว่าง Flux Maximum Mass Ejection (สีแดง) ในช่วงที่มีความสว่างลดลง กับหลัง Mass Ejection (สีฟ้า) – ที่มา Spatially Resolved Ultraviolet Spectroscopy of the Great Dimming of Betelgeuse

นักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่ากลุ่มของฝุ่นที่ก่อตัวขึ้นหน้าดาวซึ่งหันมาทางโลกพอดี บังแสงจากดาวบีเทลจุสทำให้กล้องโทรทรรศน์ในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้บนโลกหลายอันตรวจพบความสว่างปรากฏที่ลดลง ซึ่งสมมติฐานดังกล่าวสอดคล้องกับผลการสำรวจในช่วงคลื่นแสง UV ในเดือนกุมภาพันธ์ 2020 ที่บอกว่าความสว่างของบีเทลจุสกลับมาเป็นปกติแล้ว แต่ความสว่างในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้นั้นยังต่ำกว่าปกติอยู่ แต่อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบเหตุผลว่าทำไมดาวบีเทลจุสถึงพ่นเนื้อสารของมันเองออกมาอยางนั้น แน่นอนว่าดาวฤกษ์ไม่ได้เป็นสิ่งชีวิต อยู่ ๆ เหตุการณ์พวกนี้จะเกิดมันจะต้องมีเหตุผลที่ชัดเจน ไม่ใช่อยู่ ๆ ก็อ้วกเนื้อสารดาวตัวเองออกมาซะงั้น

ภาพจำลองฝุ่นที่ก่อตัวขึ้นเหนือดาวบีเทลจุส – ที่มา NASA, ESA, E. Wheatley

จากการสันนิษฐานนักวิทยาศาสตร์คาดว่าเกิดจาก Stellar pulsation ซึ่งเป็นวงจรที่ดาวฤกษ์จะขยายและหดตัวเพื่อรักษาสมดุล หมายความว่าระหว่างการ Pulsating ดาวจะมีขนาดใหญ่ขึ้นและลดลงรวมถึงสว่างขึ้นและมืดลงด้วย และเพราะว่าดาวบีเทลจุสเป็นดาวแปรแสงซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงของความสว่างตลอดเวลา หมายความว่ามันเกิดปรากฏการณ์ Stellar pulsation บ่อยกว่าดาวที่ไม่แปรแสง

การเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาว Delta Cephei บงบอกถึงการเกิด Stellar pulsation – ที่มา WikiCommons

โดยศูนย์วิจัย Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อัตโนมัติชื่อว่า STELLar Activity ติดตามความเร็วของแก๊สที่พวยพุ่งขึ้นจากพื้นผิวของดาวและตกกลับลงที่เดิมระหว่างที่มันกำลัง Pulsating และพบว่าระหว่างที่มันอยู่ใน Pulsating cycle นั้น มันจะมีจังหวะที่ดาวบีเทลจุสกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็วพอดีกับที่ชั้นไหลเวียนของพลาสมา (Convective cell) มีแรงดันสูงมากทำให้เนื้อสารภายในดาวฉีกพื้นผิวของ Convective zone ออกและพุ่งออกมาจากดาวสู่ชั้นบรรยากาศรอบ ๆ ดาว โดยทีมวิจัยคาดคะเนว่า Mass ejection ของดาวบีเทลจุสครั้งนี้ มันสูญเสียมวลไปเท่ากับสองเท่าของมวลพื้นผิว Convective zone ฝั่งใต้ของดาวเลยทีเดียว

Convective Zone ของดวงอาทิตย์ – ที่มา WikiCommons

ถึงแม้ว่าการที่อยู่ ๆ ดาวฤกษ์ก็มีความสว่างปรากฏลดลงนั้นจะเป็นลางบอกเหตุว่าดาวกำลังจะสิ้นอายุขัย เพราะเชื้อเพลิงมันหมดและกำลังจะระเบิดในอีกไม่นาน (ขึ้นอยู่กับมวลของดาว) แต่กรณีนั้นมันจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อผิวของดาวมืดลงจริง ๆ ไม่ได้เกิดจากมีอะไรมาบังเหมือนกับเคสของบีเทลจุส ผิวดาวของบีเทลจุสนั้นความสว่างก็เท่าเดิมนั่นแหละ แต่แค่อยู่ ๆ มีฝุ่นมาบัง

ปัจจุบัน ทีมวิจัยกำลังติดตามดาวบีเทลจุสอย่างต่อเนื่องด้วยกล้อง Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) ของ NASA เพื่อติดตามว่าเมื่อถึง Pulsating cycle อีกครั้ง มันจะอ้วกเนื้อสารตัวเองออกมาอีกหรือไม่

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Hubble Finds That Betelgeuse’s Mysterious Dimming Is Due to a Traumatic Outburst

Spatially Resolved Ultraviolet Spectroscopy of the Great Dimming of Betelgeuse





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



เรื่องราวน่าสนใจ

อัพเดทเรื่องราว ข่าว และบทวิเคราะห์เจาะลึก