ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติค้นพบดาวแคระขาว (White Dwarf) ที่มีอายุมากถึง 3,000 ล้านปี ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 145 ปีแสง กำลังกลืนกินหรือพอกพูนมวลจากเศษซากของดาวเคราะห์ในระบบของมันเองอย่างต่อเนื่อง การค้นพบนี้ ซึ่งใช้กล้องโทรทรรศน์ W. M. Keck บนยอดเขาเมานาเคอา รัฐฮาวาย ได้ท้าทายความเข้าใจเดิมของเราเกี่ยวกับช่วงชีวิตสุดท้ายของดาวฤกษ์อย่างสิ้นเชิง
เมื่อดวงอาทิตย์ของเราเดินทางมาถึงจุดสิ้นสุดของวงจรชีวิตหลักในอีกประมาณ 5,000 ล้านปีข้างหน้า มันจะขยายตัวออกกลายเป็นดาวยักษ์แดง (Red Giant) และอาจกลืนกินดาวพุธ ดาวศุกร์ และอาจรวมถึงโลกของเราด้วย หลังจากนั้นไม่นาน มันจะเกิดการยุบตัวอย่างรุนแรงเนื่องจากความโน้มถ่วง (Gravitational Collapse) และปลดปล่อยชั้นบรรยากาศรอบนอกออกไป เหลือเพียงแกนกลางที่หนาแน่น เรียกว่า ดาวแคระขาว (White Dwarf)
แม้ดาวแคระขาวจะเป็นซากดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว แต่นักดาราศาสตร์กลับต้องประหลาดใจเมื่อศึกษาดาวแคระขาวโบราณดวงหนึ่งชื่อ LSPM J0207+3331 ซึ่งตั้งอยู่ในกลุ่มดาวสามเหลี่ยม (Triangulum)
ทีมวิจัยได้ใช้สเปกโทรมิเตอร์ความละเอียดสูง (HIRES) บนกล้องโทรทรรศน์ Keck I เพื่อวิเคราะห์แสงจากดาวดวงนี้ พวกเขาตรวจพบหลักฐานทางสเปกโทรสโกปี (Spectroscopic Evidence) ที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของธาตุหนักถึง 13 ชนิด ซึ่งเป็นองค์ประกอบทั่วไปของดาวเคราะห์หิน ได้แก่ โซเดียม (Na), แมกนีเซียม (Mg), อะลูมิเนียม (Al), ซิลิกอน (Si), แคลเซียม (Ca), เหล็ก (Fe) และธาตุอื่นๆ อีกหลายชนิด
ธาตุเหล่านี้มาจากวัตถุหินขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 200 กิโลเมตร ที่เคยเป็นส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ในระบบ แต่ถูกแรงโน้มถ่วงมหาศาลของดาวแคระขาวฉีกกระชากออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ก่อตัวเป็นจานเศษซาก (Debris Disk) ที่โคจรรอบดาวดวงนี้
สิ่งที่น่าทึ่งคือ จานเศษซากนี้เป็นจานที่เก่าแก่ที่สุดและอุดมด้วยธาตุหนักมากที่สุดเท่าที่เคยสังเกตพบรอบดาวแคระขาวที่มีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก
ความท้าทายต่อทฤษฎีวิวัฒนาการดาวฤกษ์
โดยทั่วไป นักดาราศาสตร์เรียกดาวแคระขาวที่มีธาตุหนักปนเปื้อนในชั้นบรรยากาศว่า “ดาวแคระขาวมลทิน” (Polluted White Dwarf) แต่การค้นพบครั้งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะดาว LSPM J0207+3331 มีอายุถึง 3,000 ล้านปี
ทีมวิจัยประเมินว่า การรบกวนที่ทำให้วัตถุหินนี้ถูกดึงเข้ามายังดาวแคระขาวเพิ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ อาจภายในไม่กี่ล้านปีที่ผ่านมา ซึ่งถือว่าช้ามากเมื่อเทียบกับอายุ 3,000 ล้านปี ของดาว
จอห์น เดเบส (John Debes) ผู้ร่วมวิจัยจาก STScI อธิบายว่า “ต้องมีบางสิ่งมารบกวนระบบนี้หลังจากที่ดาวตายไปนานแล้ว แสดงว่ากลไกการแตกสลายเนื่องจากแรงไทดัล (Tidal Disruption) และการพอกพูนมวลยังคงทำงานอยู่แม้ดาวจะจบชีวิตไปแล้ว”
ขั้นตอนต่อไป นักดาราศาสตร์จะพยายามค้นหาว่าอะไรคือสาเหตุที่แท้จริงของการรบกวนครั้งนี้ ซึ่งอาจรวมถึงการค้นหาดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีที่อาจยังโคจรรอบดาวแคระขาวดวงนี้อยู่ โดยจะใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศไกอา (Gaia Observatory) ของ ESA เพื่อตรวจวัดอิทธิพลความโน้มถ่วงที่ดาวเคราะห์ดวงนั้นกระทำต่อดาวฤกษ์ และอาจใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ของ NASA เพื่อค้นหาดาวเคราะห์วงนอกในระบบนี้ต่อไป
การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับช่วงชีวิตสุดท้ายของดาวฤกษ์ แต่ยังช่วยให้เรามองเห็นภาพอนาคตของระบบสุริยะของเราเองได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today
- Astronomers Spot a White Dwarf That’s Still Consuming its Planets
