ซีตาโอฟิอูคี ดาวฤกษ์ยักษ์ผู้สร้างคลื่นกระแทกในอวกาศ

ภาพถ่ายอินฟราเรดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) ของนาซา เผยให้เห็นปรากฏการณ์ที่ดาวฤกษ์ยักษ์ซีตาโอฟิอูคี (Zeta Ophiuchi) กำลังสร้าง “คลื่นกระแทก” (bow shock) อันเป็นผลมาจากการที่ลมดาวฤกษ์ (stellar wind) ที่พุ่งออกมาจากดาวเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดริ้วคลื่นในกลุ่มเมฆฝุ่นโดยรอบ ซึ่งมองเห็นเป็นเส้นใยเรืองแสงคล้ายใยแมงมุม ปรากฏการณ์นี้สามารถสังเกตเห็นได้เฉพาะในช่วงคลื่นอินฟราเรดเท่านั้น

ดาวซีตาโอฟิอูคีเป็นดาวฤกษ์อายุน้อยขนาดใหญ่และร้อนจัด ตั้งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 370 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายเท่าตัว ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกว้างกว่า 8 เท่า มีมวลมากกว่า 20 เท่า และอุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 6 เท่า ส่องสว่างกว่าถึง 80,000 เท่า แม้จะอยู่ห่างไกลออกไปมาก แต่หากไม่มีกลุ่มเมฆฝุ่นบดบัง ดาวซีตาโอฟิอูคีจะเป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้า

ดาวฤกษ์มวลมหาศาลดวงนี้กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึงประมาณ 54,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (24 กิโลเมตรต่อวินาที)  การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงนี้ทำให้เกิดคลื่นกระแทกอันงดงามที่ด้านหน้าทิศทางการเคลื่อนที่ของดาว (ทางด้านซ้ายของภาพ) โครงสร้างนี้เปรียบได้กับระลอกคลื่นที่เกิดจากหัวเรือที่เคลื่อนที่ผ่านน้ำ หรือคลื่นกระแทกที่เกิดจากเครื่องบินที่บินด้วยความเร็วเหนือเสียง (supersonic speeds)

เส้นใยฝุ่นละเอียดที่ล้อมรอบดาวเรืองแสงส่วนใหญ่ในช่วงคลื่นอินฟราเรดที่สั้นกว่า ซึ่งแสดงเป็นสีเขียวในภาพ บริเวณคลื่นกระแทกจะโดดเด่นอย่างชัดเจนที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดที่ยาวกว่า ทำให้เกิดเป็นจุดสีแดง

โดยปกติแล้วคลื่นกระแทกที่สว่างเช่นนี้จะสามารถมองเห็นได้ด้วยแสงที่มองเห็นได้ (visible light) แต่เนื่องจากดาวซีตาโอฟิอูคีถูกซ่อนอยู่หลังม่านฝุ่น จึงมีเพียงแสงอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าที่กล้องสปิตเซอร์สามารถตรวจจับได้เท่านั้นที่เดินทางมาถึงเรา

คลื่นกระแทกมักพบเห็นได้บ่อยเมื่อสองบริเวณที่แตกต่างกันของแก๊สและฝุ่นชนกัน ดาวซีตาโอฟิอูคี เช่นเดียวกับดาวฤกษ์มวลมหาศาลดวงอื่นๆ ก่อให้เกิดลมที่รุนแรงของอนุภาคแก๊สร้อนที่ไหลออกมาจากพื้นผิว ลมที่ขยายตัวนี้ชนกับกลุ่มเมฆแก๊สและฝุ่นระหว่างดาวที่เบาบาง ซึ่งอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ประมาณครึ่งปีแสง หรือเกือบ 800 เท่าของระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต ความเร็วของลมรวมกับการเคลื่อนที่เหนือเสียงของดาวส่งผลให้เกิดการชนกันที่งดงามที่เราเห็นในภาพนี้

ดวงอาทิตย์ของเรามีลมสุริยะ (solar wind) ที่อ่อนกว่ามาก และเคลื่อนที่ผ่านย่านกาแล็กซีของเราช้ากว่ามาก จึงอาจไม่มีคลื่นกระแทกเลย ยานอวกาศวอยเอเจอร์ (Voyager) แฝดขององค์การนาซากำลังเดินทางออกจากระบบสุริยะ และปัจจุบันอยู่ห่างออกไปจากดาวพลูโตประมาณสามเท่าตัว ซึ่งน่าจะเคลื่อนที่พ้นขอบเขตอิทธิพลของดวงอาทิตย์เข้าสู่ห้วงอวกาศระหว่างดาวในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แม้ว่าการเปลี่ยนผ่านนี้จะนุ่มนวลกว่าที่เห็นรอบดาวซีตาโอฟิอูคีมากก็ตาม

แหล่งที่มาของข้อมูล: NASA/JPL-Caltech