มีคำถามมากมายที่เกี่ยวกับระบบสุริยะของเรา ดวงดาวต่าง ๆ ที่เราเห็นอยู่บนท้องฟ้ายามค่ำคืน ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับเรามากที่สุดหรือดาวที่อยู่ห่างไกลลิบตาของเราออกไป มีดาวอยู่กี่ดวงในกาแล็กซีทางช้างเผือก ดาวฤกษ์ดวงไหนเล็กที่สุดและดาวดวงไหนที่มีขนาดมหึมาที่สุดในกาแล็กซีทางช้างเผือกกันแน่
หากเราใช้สเกลระบบสุริยะมาถามกันว่า ดาวฤกษ์ดวงไหนใหญ่ที่สุด หลายคนก็คงตอบเป็นเสียงเดียวกันว่า แน่นอน! ดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ที่เรากำลังวิ่งไปรอบ ๆ ตัวของมัน ดาวฤกษ์ที่ก่อกำเนิดสรรพสิ่งบนโลกขึ้นมาไม่ว่าจะเป็นพืช สัตว์ พลังงานและแร่ธาตุต่าง ๆ แต่ถ้าหากเราขยายสเกลให้ใหญ่ขึ้นมากกว่าเดิมละ ทางช้างเผือกที่พวกเราอาศัยอยู่ มีดาวดวงไหนกันที่ครองตำแหน่งยักษ์ใหญ่ไป
รู้จักกับดาวยักษ์ใหญ่
ในปี 1860 นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันที่หอสังเกตการณ์ Bonn Observatory ได้สังเกตเห็นว่าดาว BD-12 5055 มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิมในช่วงเวลาเพียง 740 วัน (ประมาณ 2 ปี) ส่งผลให้นักดาราศาสตร์เชื่อกันว่ามันเป็นดาวจำพวกดาวแปรแสง และอยู่ในขั้น Red Supergiant แล้วแน่นอน ภายหลังจากนั้นไม่นานนักดาราศาสตร์ก็ได้ตั้งชื่อให้มันใหม่ว่า UY Scuti
นักดาราศาสตร์ได้ทำการศึกษาดาว UY Scuti พบว่ามันประกอบไปด้วยไฮโดรเจน ฮีเลียมและธาตุอื่น ๆ ที่หนักกว่าซึ่งคล้ายคลึงกับองค์ประกอบทางเคมีของดวงอาทิตย์ของเรา และพบว่าดาวฤกษ์ดวงนี้มีรัศมีถึง 1,708 (± 192) เท่าของดวงอาทิตย์ของเราอีกด้วย ถ้าคำนวณกันเล่น ๆ เจ้า UY Scuti นี้มีขนาดใหญ่ถึง 1.2 พันล้านกิโลเมตร และมีขนาดเส้นรอบวงถึง 7.5 พันล้านกิโลเมตรเลยทีเดียว
ดาว UY Scuti ถ่ายบริเวณกลุ่มดาวโล่ ที่มา Haktarfone GFDL, CC BY-SA
ปัจจุบันนี้นักดาราศาสตร์ยังไม่สามารถคำนวณหาอายุของดาว UY Scuti ได้ แต่คาดคะเนไว้ว่าดาวดวงนี้อาจจะมีอายุเพียงไม่กี่ล้านปีหรือไม่กี่พันล้านปีมานี้เอง
นอกจากนี้นักดาราศาสตร์ยังเผยว่าดาว UY Scuti เป็นดาวฤกษ์แปรแสงที่มีขนาดใหญ่และมันกำลังเผาผลาญพลังงานของมันด้วยความเร็วที่ต่ำลงเรื่อย ๆ และค่อยๆ เผาผลาญไฮโดรเจน เปลี่ยนเป็นฮีเลียม ปลดปล่อยพลังงานออกมาและสักวันหนึ่งมันอาจจะจบชีวิตของมันด้วยการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่หรือที่เราเรียกกันว่า supernova หรืออาจจะมากไปถึงขั้นที่เป็น hypernova ก็ได้
แต่ก็ไม่ใช่ในอีกล้านปีข้างหน้าแน่นอน เพราะว่ามันต้องเผาผลาญธาตุต่าง ๆ ไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งธาตุนั้นกลายเป็นเหล็กทั้งหมดมันถึงจะไม่สามารถหลอมต่อไปได้ และนั้นจะทำให้มันเกิดการระเบิดที่รุนแรงได้ แต่กว่าจะถึงวันนั้นเราก็คงจะอยู่ไกลจากมันมาก ๆ และอาจจะไม่ได้รับผลกระทบอะไร (ถ้าเรายังมีชีวิตอยู่) และจุดสิ้นสุดของมันก็อาจจะกลายเป็นหลุมดำในที่สุด
เทียบกับดวงอาทิตย์แล้วเราเป็นอะไร
โดยทั่วไปแล้วสเกลที่ใหญ่ที่สุดที่เราจะเอาไปวัด ไปเทียบกับอะไรในจักรวาลหรือในกาแล็กซีต่าง ๆ แล้วก็มักจะใช้สิ่งที่อยู่ใกล้ตัวของเรามากที่สุดและเรารู้จักมันดีที่สุดมาเป็นตัวเปรียบเทียบ คงไม่พ้นไปจากดวงอาทิตย์ที่ถือว่าเป็นตัวเปรียบเทียบหลัก ในการใช้วัดมวล ขนาด รัศมี รวมไปถึงลักษณะต่าง ๆ ของดาวฤกษ์ดวงอื่น ๆ ที่อยู่นอกระบบสุริยะของเรา
หลายครั้งที่นักดาราศาสตร์ได้พบเห็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่มากกว่าดวงอาทิตย์ บางดวงก็เล็กจนแทบจะกลายเป็นเพียงดาวแคระสีน้ำตาลแล้ว จนได้มาพบเจอกับเจ้า UY Scuti มันเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่มากที่สุดที่นักดาราศาสตร์เคยพบมาก่อน และในปัจจุบันนี้มันก็ยังคงตำแหน่งดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เรารู้จัก
ภาพเปรียบเทียบขนาดของดวงอาทิตย์และดาว UY Scuti ที่มา Philip Park, CC BY
จากภาพด้านบนทำให้เราเห็นได้ชัดมากกว่าเดิมว่าดาว UY Scuti มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์เราถึง 1,708 (± 192) เท่า มีความสว่างมากกว่าถึง 340,000 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่มันมีอุณหภูมิผิวเพียงแค่ 3,400 องศาเซลเซียลหรือเรียกได้ว่ามันมีอุณหภูมิผิวที่ต่ำกว่าดวงอาทิตย์เกือบครึ่ง
เนื่องจากขนาดที่กว้างใหญ่และมวลประมาณ 20 ถึง 40 เท่าของดวงอาทิตย์ของมันส่งผลทำให้เราคำนวณความหนาแน่นของมันออกมาได้น้อยกว่าน้ำเอามาก ๆ นั้นก็คือดาว UY Scuti มีความหนาแน่นเพียง 7 ×10⁻⁶ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
ในความเป็นจริงด้วยความหนาแน่นที่มีน้อยกว่าน้ำเกือบพันเท่า คุณสามารถจับมันวางบนอ่างน้ำที่มีขนาดใหญ่ได้โดยที่มันยังลอยอยู่และบางครั้งคุณอาจจะสามารถเขวี่ยงมันออกไปกลางอากาศได้อย่างสบาย ๆ ถ้าสมมติว่าคุณหาลานที่กว้างมากพอที่จะวางมันได้และเล่นกับมัน
เมื่อลองนำเอาดาว UY Scuti มาแทนที่ดวงอาทิตย์ ที่มา Texas 1836
และถ้าสมมติว่าเรานำเอาดาว UY Scuti ไปแทนที่ดวงอาทิตย์ ศูนย์กลางของระบบสุริยะ มันจะกลืนกินดาวเคราะห์ชั้นในทุกดวงไม่เว้นแม้แต่โลก แสงของมันจะขยายออกไปนอกวงโคจรของดาวพฤหัสบดี เนบิวลาของก๊าซที่ปลิวจากดาวจะแผ่ไกลออกไป ไกลกว่าวงโคจรของดาวพลูโตเป็นระยะทาง 400 เท่าของระยะทางระหว่างโลกไปถึงดวงอาทิตย์ แค่คิดก็น่าจะสัมผัสถึงความกว้างใหญ่ไพศาลของดาว UY Scuti ได้แล้ว
สรุปแล้วดาว UY Scuti มันอาจจะไม่ได้เป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในเอกภพ หรือจักรวาล มันอาจจะเป็นเพียงแค่ดาวดวงเล็ก ๆ ดวงหนึ่งที่มีขนาดใหญ่มากที่สุดในกาแล็กซีทางช้างเผือกที่เรารู้จัก ณ ตอนนี้ ในอนาคตข้างหน้าเราอาจจะค้นพบดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่านี้หรือว่าดาว UY Scuti อาจจะครองบัลลังก์ขึ้นเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดที่ใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือกเลยก็เป็นได้
อ้างอิง
The Largest Star We Know – UY Scuti Size, Scale and Facts | Telescope Observer
What is the biggest star in the Universe? | PHYS.org
