นักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope (VLT) บันทึกภาพการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมหาศาล ณ ช่วงเวลาที่คลื่นระเบิดกำลังพุ่งทะลุพื้นผิวของดาวออกมาพอดี ซึ่งนับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ที่มีการบันทึกภาพช่วงเวลาสั้น ๆ นี้ได้สำเร็จ
ด้วยการทำงานอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่ชั่วโมงหลังการตรวจพบ ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เทคนิคที่เรียกว่า สเปกโตรโพลาไรเมตรี (Spectropolarimetry) เพื่อเปิดเผยรูปร่างของการระเบิดซูเปอร์โนวาที่ดูคล้ายกับผลมะกอก การค้นพบนี้ได้ให้เงื่อนงำใหม่เกี่ยวกับฟิสิกส์เบื้องหลังการระเบิดของซูเปอร์โนวา และกำลังปรับเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวาระสุดท้ายของดาวฤกษ์ยักษ์
ซูเปอร์โนวาที่ถูกบันทึกในครั้งนี้มีชื่อว่า SN 2024ggi ตรวจพบเมื่อคืนวันที่ 10 เมษายน ค.ศ. 2024 ในกาแล็กซี NGC 3621 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 22 ล้านปีแสง
ภาพนี้แสดงตำแหน่งของซูเปอร์โนวา SN 2024ggi ในกาแล็กซี NGC 3621 ภาพนี้ถ่ายเมื่อวันที่ 11 เมษายน ค.ศ. 2024 เพียง 26 ชั่วโมง หลังจากการค้นพบซูเปอร์โนวาในเบื้องต้น ภาพดังกล่าวได้จากเครื่องมือ FORS2 ที่ติดตั้งอยู่บนกล้องโทรทรรศน์ VLT ของหอดูดาวซีกฟ้าใต้แห่งยุโรป
ที่มาของภาพ: ESO/Y. Yang et al.
ยี่ หยาง (Yi Yang) ศาสตราจารย์ผู้ช่วยจากมหาวิทยาลัยชิงหวา ประเทศจีน และหัวหน้าทีมวิจัย ได้ดำเนินการอย่างรวดเร็วหลังตระหนักถึงความสำคัญของเหตุการณ์นี้ โดยเขาได้ส่งข้อเสนอการสังเกตการณ์ไปยัง ESO ภายใน 12 ชั่วโมง และได้รับการอนุมัติอย่างรวดเร็วภายใน 26 ชั่วโมง หลังการตรวจพบครั้งแรก กล้องโทรทรรศน์ VLT ที่ตั้งอยู่ในประเทศชิลี ก็ได้หันไปโฟกัสที่ซูเปอร์โนวาที่เพิ่งเกิดขึ้นนี้
ดีทริช บาท (Dietrich Baade) นักดาราศาสตร์ร่วมวิจัยจาก ESO อธิบายว่า “การสังเกตการณ์ของ VLT ได้จับภาพในช่วงที่มวลสารที่ถูกเร่งความเร็วโดยการระเบิดจากใจกลางดาวกำลังพุ่งผ่านพื้นผิวของดาวออกมาเป็นเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง รูปทรงเรขาคณิตของดาวและการระเบิดสามารถถูกสังเกตการณ์ร่วมกันได้ ซึ่งนับเป็นโอกาสที่หายากยิ่ง”
การระเบิดของซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นกับดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์อย่างน้อย 8 เท่า ดาวฤกษ์ต้นกำเนิดของ SN 2024ggi คือ ดาวยักษ์ใหญ่แดง (Red Supergiant) ที่มีมวลประมาณ 12 ถึง 15 เท่าของดวงอาทิตย์ และมีรัศมีใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึง 500 เท่า ซึ่งเป็นตัวอย่างคลาสสิกของวาระสุดท้ายของดาวมวลมหาศาล
หยาง กล่าวว่า “รูปทรงเรขาคณิตของการระเบิดซูเปอร์โนวาให้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ และกระบวนการทางฟิสิกส์ที่นำไปสู่ปรากฏการณ์ดอกไม้ไฟแห่งจักรวาลนี้”
แม้ว่าซูเปอร์โนวาจะปรากฏเป็นเพียงจุดแสงเดียวจากระยะไกล นักดาราศาสตร์ได้ใช้เทคนิคสเปกโตรโพลาไรเมตรีในการตรวจวัด รูปแบบการโพลาไรซ์ของแสงที่เผยให้เห็นรายละเอียดที่ซ่อนอยู่เกี่ยวกับรูปร่างของการระเบิด ซึ่งเทคนิคนี้จำเป็นอย่างยิ่งเพราะขนาดเชิงมุมของการระเบิดนั้นเล็กมากจนกล้องโทรทรรศน์ทั่วไปไม่สามารถถ่ายภาพตรง ๆ ได้
เครื่องมือ FORS2 บนกล้อง VLT ซึ่งเป็นเพียงอุปกรณ์เดียวในซีกโลกใต้ที่สามารถวัดรูปร่างของซูเปอร์โนวาด้วยวิธีนี้ได้ เปิดเผยว่ามวลสารที่พุ่งออกมาในตอนแรกมีรูปร่างคล้ายผลมะกอก (ส่วนปลายจะเรียวเล็กกว่าตรงกลาง) และแม้ว่าการระเบิดจะขยายตัวออกไปและมีรูปทรงแบนลง แต่แกนสมมาตรกลางของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงกลไกทางฟิสิกส์ร่วมกัน ที่ขับเคลื่อนการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมหาศาลจำนวนมาก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงสมมาตรตามแนวแกนที่ชัดเจนและทำหน้าที่ในระดับใหญ่”
ผลลัพธ์นี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถตัดทฤษฎีซูเปอร์โนวาที่มีอยู่บางส่วนออกไปได้ ขณะเดียวกันก็ช่วยปรับปรุงทฤษฎีอื่น ๆ ให้แม่นยำยิ่งขึ้น มอบข้อมูลเชิงลึกใหม่ว่าดาวฤกษ์มวลมหาศาลจบชีวิตลงอย่างไร
เฟอร์ดินานโด ปาทาท (Ferdinando Patat) นักดาราศาสตร์ร่วมวิจัยจาก ESO กล่าวปิดท้ายว่า “การค้นพบนี้ไม่ได้เพียงปรับเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการระเบิดของดาวฤกษ์เท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงสิ่งที่สามารถทำได้เมื่อวิทยาศาสตร์ก้าวข้ามพรมแดน มันเป็นเครื่องเตือนใจอันทรงพลังว่า ความอยากรู้อยากเห็น ความร่วมมือ และการดำเนินการที่รวดเร็ว สามารถปลดล็อกความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับฟิสิกส์ที่กำหนดจักรวาลของเราได้”
ข้อมูลอ้างอิง: Sci Tech Daily
- Astronomers Captured a Star’s Final Explosion in Stunning Detail
