ตรวจพบ “ดาวแคระขาว” ที่กลืนกิน “ดาวเคราะห์” ของตัวมันเอง

กล้องโทรทรรศน์ VLT ตรวจจับ “ดาวแคระขาว” ดวงหนึ่งที่มีร่องรอยบาดแผลโลหะขนาดใหญ่บนพื้นผิวของมันอย่างแปลกประหลาด ซึ่งคาดว่าเกิดจากการกลืนกินของ “ดาวเคราะห์” ภายในระบบของมัน แสดงให้เห็นถึงแม้ว่าระบบ “ดาวฤกษ์” นั้นจะแปรสภาพเป็นดาวแคระขาวที่หมดอายุขัยแล้วแต่กิจกรรมการกลืนกินของดาวแคระขาวก็ยังคงไม่หมดไป และที่สำคัญคือการพบหลักฐานบาดแผลจากการกลืนกินที่ไม่เป็นไปตามทฤษฎีที่พวกเราเคยตั้งกันไว้

ดาวแคระขาวคือเศษซากของดาวฤกษ์ที่ครั้งหนึ่งมันมีขนาดเท่ากับดวงอาทิตย์ของเรา เมื่อมันหมดสิ้นเชื้อเพลิง มันจะขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดงก่อนที่จะระเบิด เหลือเพียงชีวิตหลังความตายที่เปล่งแสงริบหรี่เป็นสีขาวจาง ท่ามกลางหมู่มวลก๊าซและสสารที่พร้อมจะก่อกำเนิดเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่

นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าถึงแม้การระเบิดของดาวยักษ์แดงนั้นจะรุนแรงมาก แต่อาจจะเหลือดาวเคราะห์บางดวงในระบบของมันที่หลงเหลืออยู่ในวงโคจร ซึ่งบางดวงอาจจะมีวงโคจรที่ไม่เสถียรภายหลังจากการระเบิด ดาวเคราะห์นั้นก็จะวกกลับมาตกยังพื้นผิวของดาวและกลายเป็นการส่วนหนึ่งของดาวแคระขาว

ภาพถ่ายกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Very Large Telescope ระหว่างปฏิบัติงาน ภาพจาก ESO

เพียงแต่การค้นพบในครั้งนี้ไม่ใช่แบบนั้น ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope (VLT) ที่ติดตั้งอุปกรณ์ลดระยะโฟกัสและกล้องสเปกโทรกราฟที่มีการกระจายแสงต่ำ หรือ Focal Reducer and Low Dispersion Spectrograph (FORS2) ใช้ในการตรวจสอบสนามแม่เหล็กของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ในระบบดาวนอกระบบสุริยะได้ มาใช้ในการตรวจสอบดาวแคระขาวชื่อ WD 0816-310 และพบสิ่งที่ไม่ปกติของสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวของดาวแคระขาวดวงนี้

ภาพถ่ายอุปกรณ์ FORS1 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ตัวเดียวกับ FORS2 ถูกติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ VLT ที่ช่วยถ่ายภาพและศึกษาดาวแคระขาว WD 0816-310 จนพบร่องรอยของพื้นผิวโลหะบนดาว ภาพจาก ESO

ด้วย FORS2 นี้ทำให้พวกเขาตรวจพบความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อดาวแคระขาวนี้หมุนรอบตัวเอง ซึ่งมันสามารถสังเกตเห็นได้ว่าสนามแม่เหล็กนั้นเปลี่ยนแปลงไป ในรูปแบบของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการกระจุกตัวของโลหะ ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่งบนพื้นผิวของดาวแคระขาวดวงนี้

การพบโลหะในพื้นผิวของดาวแคระขาวเป็นการบ่งชี้ได้ว่าทฤษฎีที่เราคาดคิดว่าเมื่อดาวแคระขาวกลืนกินดาวเคราะห์ของมัน เศษซากของดาวเคราะห์ที่มันกลืนกินควรจะมีการผสมของเนื้อพื้นผิวกับเศษซากของดาวเคราะห์ที่ตกลงมา กระจายตัวจนกลายเป็นเนื้อเดียวกัน อาจจะไม่ถูกต้อง โดยจากการค้นพบนี้กลับให้ข้อสรุปว่าเมื่อดาวแคระขาวกลืนกินดาวเคราะห์ เนื้อสารของดาวเคราะห์ที่กลืนกินจะเกาะตัวลอยอยู่บนพื้นผิวของดาวแคระขาว ทิ้งเป็นร่องรอยคล้ายแผลเป็นขนาดใหญ่บนพื้นผิวของดาว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดมากและเป็นสิ่งที่ไม่เคยมีใครเห็นมาก่อน

ภาพวาดกราฟิกของดาวแคระขาว WD 0816-310 ที่มีร่องรอยของแผลบนพื้นผิวดาวที่เกิดจากการกลืนกินดาวเคราะห์ขนาด 500 กิโลเมตรเข้าไปและเกิดพื้นผิวโลหะกระจุกตัวขนาดใหญ่ ภาพจาก ESO

จากการคาดการณ์ โดยเศษซากโลหะพื้นผิวของดาวแคระขาว WD 0816-310 คาดว่าดาวเคราะห์ที่มันได้กลืนกินไปน่าจะเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเท่ากับดาวเคราะห์น้อยเวสตา (Vesta) ในระบบสุริยะของเรา ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 530 กิโลเมตร และตำแหน่งที่มีการกระจุกตัวของเศษซากของดาวเคราะห์น้อยนี้อยู่บริเวณของขั้วของดาวแคระขาว ทำให้มีการคาดการณ์ว่าที่เศษซากของโลหะปะปนบนพื้นผิวที่ขั้วของดาวแคระขาวนั้นเกิดมาจากการที่อุณหภูมิบนพื้นผิวที่สูงของดาวแคระขาวทำให้โลหะที่พุ่งชนลงมานั้นระเหิดและกลายเป็นไอออน จากนั้นจึงถูกพัดพาโดยสนามแม่เหล็กของดาวแคระขาวนำพาไปที่บริเวณขั้วของสนามแม่เหล็ก คล้ายกับการที่สนามแม่เหล็กของโลกสะสมไอออนจากดวงอาทิตย์ไปที่ขั้วโลกและแสดงออกมาเป็นแสงออโรรา

การค้นพบครั้งนี้ทำให้เราต้องศึกษาดาวแคระขาวและพฤติกรรมของมันเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจกับปรากฏการณ์นี้ และที่สำคัญการค้นพบครั้งนี้คือการพิสูจน์ศักยภาพของเครื่องมือในการตรวจสอบสนามแม่เหล็กจากดวงดาวที่ห่างไกลผ่านทางกล้องโทรทรรศน์ VLT ที่สามารถตรวจจับกลุ่มก้อนโลหะบนพื้นผิวของดาวแคระขาวที่อยู่ห่างไกลไปกว่า 64 ปีแสงและมีแสงอันริบหรี่ได้

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล: researchgate, phys, space

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech