ข่าวดาราศาสตร์

รู้จักดาวฤกษ์ตายแล้วฟื้น Sakurai's Object

เจาะลึกปรากฏการณ์หายาก Sakurai's Object ดาวที่ท้าทายทฤษฎีวิวัฒนาการดาวฤกษ์ เพราะตัวมันเองได้ตายไปแล้วแต่กลับมาเกิดใหม่ได้อีกครั้ง

20261030 16

ลองจินตนาการว่ามีเถ้าถ่านกองหนึ่ง ที่เราคิดว่าดับสนิทไปแล้ว แต่จู่ ๆ กลับพบว่ามันได้ลุกเป็นไฟขึ้นมาอีกครั้งอย่างไม่มีปี่มีขลุ่ย นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริงกับดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในกลุ่มดาวคนยิงธนู (Sagittarius) ที่ชื่อว่า “V4334 Sgr” หรือ “Sakurai's Object” และล่าสุดมันกำลังสร้างความฮือฮาให้วงการดาราศาสตร์อีกครั้ง เพราะกำลัง “คืนชีพตัวเอง” ในอัตราที่รวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อ

Sakurai’s Object มีชื่อทางการว่า V4334 Sagittarii ถูกค้นพบในปี ค.ศ.1996 โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นชาวญี่ปุ่นชื่อยูกิโอะ ซากุราอิ (Yukio Sakurai) หลังสังเกตพบว่าดาวดวงนี้มีความสว่างเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติ
ก่อนหน้านั้น ดาวดวงนี้เคยเป็นดาวฤกษ์ที่มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ของเรา และผ่านกระบวนการเผาไหม้จากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์จนเชื้อเพลิงหมด และกำลังจะกลายเป็นดาวแคระขาว (white dwarf) อันเป็นจุดจบตามปกติของดาวฤกษ์มวลปานกลางแบบนี้ แต่แล้วสิ่งที่ไม่มีใครคาดคิดก็เกิดขึ้น

อย่างไรก็ตาม ภายในดาวยังมีฮีเลียมหลงเหลืออยู่ เมื่อเวลาผ่านไป ฮีเลียมที่สะสมอยู่บริเวณชั้นลึกภายในดาวเกิดการจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันขึ้นอีกครั้ง ทำให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานอย่างฉับพลัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “Very Late Thermal Pulse” (VLTP) หรือการปะทุความร้อนระยะสุดท้าย

20261030 17

ผลจากการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ครั้งใหม่นี้ทำให้ดาวขยายตัวอย่างรวดเร็ว กลายเป็นดาวยักษ์แดง (Red Giant) อีกครั้ง และพ่นมวลสารออกมาปริมาณมหาศาลสู่อวกาศโดยรอบ กระบวนการนี้ทำให้ Sakurai's Object ดูราวกับกลับมามีชีวิตอีกครั้ง ทั้งที่ก่อนหน้านี้มันกำลังเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิตไปแล้ว

สิ่งที่ทำให้ Sakurai's Object กลายเป็นกรณีศึกษาที่น่าสนใจ คือความรวดเร็วของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ตามแบบจำลองวิวัฒนาการดาวฤกษ์ กระบวนการเปลี่ยนสภาพหลังเกิด VLTP ควรใช้เวลายาวนานกว่าที่พบในดาวดวงนี้มาก แต่ Sakurai's Object กลับเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วภายในเวลาประมาณ 5 ปี เท่านั้น ทำให้จนถึงทุกวันนี้ยังไม่มีแบบจำลองทางฟิสิกส์ดาวฤกษ์ใดอธิบายความรวดเร็วนี้ได้อย่างสมบูรณ์

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ ซึ่งมีนักวิจัยจาก University of Manchester และ Valongo Observatory ร่วมศึกษา ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope (VLT) ของหอดูดาวท้องฟ้าซีกใต้แห่งยุโรป (ESO) ในประเทศชิลี ร่วมกับข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA เฝ้าติดตาม Sakurai's Object อย่างต่อเนื่องมานานหลายทศวรรษ และพบการเปลี่ยนแปลงที่น่าตื่นเต้นหลายอย่าง ได้แก่

  • อุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก โดยเพิ่มขึ้นประมาณ 6 เท่า เมื่อเทียบกับช่วงเริ่มต้นของการสังเกตการณ์ในรอบ 30 ปี
  • ดาวเปลี่ยนเข้าสู่สถานะ Wolf-Rayet star ชนิด WC ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิสูง มีลมดาวฤกษ์รุนแรง และมีพื้นผิวที่อุดมด้วยคาร์บอนและฮีเลียม โดยแทบไม่มีไฮโดรเจนหลงเหลืออยู่
  • เกิดการปล่อยสสารหรือลมดาวฤกษ์ออกมาอย่างรุนแรง จนครอบคลุมพื้นที่ข้างเคียงขนาดใหญ่เกือบเท่าระบบสุริยะทั้งระบบ

นอกจากนี้ ผลการสังเกตการณ์ยังพบว่าอุณหภูมิของดาวในช่วงหลังการปะทุ VLTP ต่ำกว่าที่แบบจำลองทางทฤษฎีบางชุดเคยคาดการณ์ไว้ แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอาจเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปกว่าที่เคยเข้าใจ ข้อมูลเหล่านี้จึงมีความสำคัญต่อการปรับปรุงแบบจำลองวิวัฒนาการดาวฤกษ์ให้สอดคล้องกับสิ่งที่เกิดขึ้นจริงมากขึ้น

โดยทั่วไป วิวัฒนาการของดาวฤกษ์เป็นกระบวนการที่กินเวลานานนับล้านถึงหลายพันล้านปี มนุษย์จึงแทบไม่มีโอกาสสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของดาวดวงเดิมตั้งแต่ช่วงหนึ่งไปสู่อีกช่วงหนึ่งได้โดยตรง แต่ Sakurai's Object เป็นกรณีพิเศษที่นักดาราศาสตร์สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงได้ภายในช่วงเวลาเพียงไม่กี่สิบปี

การศึกษาดาวดวงนี้จึงเปรียบเสมือนการเฝ้าสังเกตวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ในช่วงท้ายของชีวิตจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริง ช่วยให้นักดาราศาสตร์ตรวจสอบว่าแบบจำลองทางทฤษฎีที่ใช้อธิบายการเปลี่ยนแปลงของดาวฤกษ์นั้นสอดคล้องกับธรรมชาติมากน้อยเพียงใด โดยเฉพาะกระบวนการ VLTP ที่ยังมีรายละเอียดอีกหลายประการซึ่งต้องศึกษาเพิ่มเติม

แล้วดวงอาทิตย์ของเราจะมีโอกาสกลับมาจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์อีกครั้งแบบ Sakurai's Object หรือไม่?

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์มวลปานกลางเช่นเดียวกับ Sakurai's Object และก่อนที่มันจะปะทุในอีกประมาณ 4.6 - 5 พันล้านปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์จะต้องเดินทางเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิต ขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดงก่อนที่จะยุบตัวกลายเป็นดาวแคระขาวในที่สุด และมีความเป็นไปได้ว่า ดวงอาทิตย์ของเราอาจประสบกับปรากฏการณ์ VLTP เช่นเดียวกับ Sakurai's Object นี้

การศึกษา Sakurai's Object จึงเปรียบเสมือนการนั่งชม “ภาพยนตร์แห่งอนาคตของดวงอาทิตย์” ที่กำลังถูกเร่งให้จบภายในระยะเวลาเพียงไม่กี่สิบปี แทนที่จะต้องรอเวลาเป็นพันล้านปีเพื่อทำความเข้าใจช่วงชีวิตสุดท้ายของดวงอาทิตย์และระบบสุริยะของเรา

เรียบเรียง : อดิศักดิ์ สุขวิสุทธิ์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ NARIT
แหล่งที่มา :
[1] https://www.eso.org/public/images/potw1531a/
[2] https://www.space.com/astronomy/stars/a-rare-born-again-star-is-changing-again