ปริศนาซากซุปเปอร์โนวา 400 ปี
ทีมนักดาราศาสตร์ทำหน้าที่เหมือนเป็นหน่วยสืบสวนหลักฐานในอวกาศ ได้จำแนกสิ่งที่กระตุ้นให้เกิดซุปเปอร์โนวาที่ระเบิดเมื่อสี่ศตวรรษก่อน พบว่ามันเป็นการชนกันของดาวแคระขาวสองดวง การค้นพบนี้ได้สรุปคำถามหลายสิบปีเกี่ยวกับกำเนิดของสิ่งที่เรียกว่าซุปเปอร์โนวา Ia
ภาพของซากซุปเปอร์โนวาประเภท Ia 0509-67.5 ที่ได้จากการรวมข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ยิ่งใหญ่ของนาซ่า 2 แห่ง ผลแสดงวัสดุสารร้อนมีสีเขียวอ่อนและสีฟ้าจากข้อมูลรังสีเอกซ์ ล้อมรอบด้วยเปลือกช่วงตาเห็นได้สีชมพูสว่างซึ่งแสดงถึงก๊าซที่ได้รับแรงกระแทกจากคลื่นการระเบิดที่กำลังขยายตัวของซุปเปอร์โนวา นักดาราศาสตร์เคยสงสัยมานานแล้วว่าดาวฤกษ์สองดวงจะมีส่วนในการระเบิดโดยดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาวซึ่งเป็นซากดาวตายแล้วที่มีขนาดกระทัดรัด แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าทั้งคู่เป็นดาวแคระขาวที่ชนกันหรือเป็นดาวแคระขาวดวงหนึ่งดึงมวลสารออกจากดาวข้างเคียงซึ่งเป็นดาวปกติ ลำดับเหตุการณ์ทั้งสองน่าจะเป็นสาเหตุของซุปเปอร์โนวา
แต่อย่างน้อยข้อสงสัยหลายข้อก็มีข้อสรุป นักดาราศาสตร์ Bradley Schaefer และนักศึกษา Ashley Pagnotta ทั้งสองมาจากมหาวิทยาลัยหลุยเซียน่าสเตท ใช้ภาพของซุปเปอร์โนวา SNR 0509-67.5 จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นเงื่อนงำสำคัญที่บอกว่าดาวแคระขาวสองดวงร่วมกันทำให้เกิดการระเบิดขึ้น Pagnotta เสนอผลสรุปในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันครั้งที่ 219 ที่ออสติน เทกซัส งานวิจัยนี้ยังเผยแพร่ในวารสาร Nature
การค้นพบเกิดขึ้นเมื่อปีที่แล้วเมื่อนักดาราศาสตร์ขอใช้เวลาเพื่อสำรวจหาดาวข้างเคียงในเศษซากของ SNR 0509-67.5 ซึ่งเป็นซากซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างออกไป 160,000 ปีแสงในเมฆแมกเจลแลนใหญ่ซึ่งเป็นกาแลคซีบริวารแห่งหนึ่งของทางช้างเผือก แต่เมื่อมองไปในภาพประจำวันวันที่ 25 มกราคม 2011 ก็ทำให้พวกเขาหมดปัญหา ภาพนั้นซึ่งแสดงซากซุปเปอร์โนวาเป็นฟองก๊าซจางๆ สีแดงที่มีความกว้างประมาณ 23 ปีแสงซึ่งถ่ายโดยกล้องฮับเบิล พวกเขาได้ถ่ายภาพที่เราต้องการโดยมีจุดประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ที่ต่างกัน Schaefer กล่าว
พวกเขาพิมพ์ภาพและใช้ไม้บรรทัดเพื่อประเมินศูนย์กลางของซากซุปเปอร์โนวา จากนั้นก็สำรวจหาดาวข้างเคียง แต่พวกเขาไม่พบอะไรเลย กระบวนการที่รวดเร็วและง่ายๆ ใช้เวลาเพียงครึ่งชั่วโมง แต่ตอบคำถามที่มีอายุหลายทศวรรษได้ Schaefer อธิบายว่า มันเป็นช่วงเวลาแบบ ยูเรก้า เดิมๆ แน่นอนว่าเรายังต้องการการสำรวจที่ลึกกว่านี้ ซากซุปเปอร์โนวาทรงกลมระเบิดขึ้นจากแหล่งเดี่ยวที่ดาวข้างเคียงน่าจะเคยโคจรรอบ จากนั้น ก้าวแรกก็คือ การค้นพบจุดดังกล่าว
แม้จะไม่มีบันทึกการสำรวจซุปเปอร์โนวาที่สร้าง SNR 0509-67.5 อย่างไรก็ตาม นักวิจัยที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศได้พบแสงจากซุปเปอร์โนวาที่ถูกสะท้อนออกจากฝุ่นในอวกาศ ซึ่งเดินทางมาถึงโลกล่าช้าไปประมาณ 400 ปี การล่าช้านั้นซึ่งเรียกว่า light echo ของซุปเปอร์โนวาช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบสัญญาณสเปคตรัมของแสงจากการระเบิด ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่ามันเป็นซุปเปอร์โนวา Ia
เนื่องจากซากดูจะมีฟองก๊าซที่สมมาตรเป็นอย่างดี จึงสามารถหาใจกลางทางเรขาคณิตได้โดยง่าย คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ SNR 0509-67.5 เป็นเป้าหมายในอุดมคติในการตามหาอดีตดาวข้างเคียง อายุที่น้อยยังหมายความว่าดาวใดๆ ที่เหลืออยู่ไม่น่าจะเคลื่อนที่ได้ไกลจากแหล่งระเบิดมากนัก
เพื่อคำนวณใจกลางที่แท้จริง พวกเขาต้องการมากกว่าไม้บรรทัด ทั้งคู่ใช้การตรวจสอบที่แตกต่างกันสามอย่างเพื่อตรวจสอบแหล่ง และทั้งสามวิธีก็ให้พื้นที่ใกล้เคียงกัน ถ้าดาวข้างเคียงเป็นดาวแคระขาว การชนระหว่างดาวทั้งสองน่าจะทำลายทั้งคู่ แต่ถ้าเป็นดาววิถีหลักปกติก็น่าจะยังมีอยู่ แม้จะไม่ได้โคจรรอบดาวแคระขาวที่ถูกทำลายอีกต่อไปเมื่อแรงระเบิดน่าจะเป่ามันออกมา Schaefer อธิบาย
Schaefer และ Pagnotta ได้เผื่อความบังเอิญไว้ จากกรณีที่ร้ายแรงที่สุดทั้งประเภทของดาวและมันจะเดินทางได้ไกลแค่ไหน และจากนั้นก็สำรวจหาเลยจากนั้นออกไป ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่พวกเขาศึกษายังรวมถึงดาวฤกษ์ที่มืดกว่าในแบบจำลองที่มืดที่สุดถึง 50 เท่า น่าแปลกใจก็คือ ใจกลางของวงแหวนมีวัตถุหนึ่งที่มีรูปร่าง สัญชาตญาณของทีมบอกว่ามันเป็นกาแลคซีพื้นหลังแห่งหนึ่งซึ่งดูเหมือนจะอยู่ในแนวสายตากับใจกลาง Schaefer อธิบายว่า อดีตดาวข้างเคียงน่าจะมีแหล่งแสงที่เป็นจุด
พวกเขาจึงถ่ายสเปคตรัมเพื่อยืนยันว่ามันเป็นเรื่องบังเอิญ แต่ Schaefer ก็แน่ใจ มันดูเหมือนกาแลคซีพื้นหลัง แล้วก็ท่าทางเหมือนกาแลคซีพื้นหลัง ดังนั้นผมคิดว่ามันน่าจะเป็นกาแลคซีพื้นหลัง แต่นั้นก็เป็นวัตถุเพียงหนึ่งเดียวที่อยู่ใกล้ใจกลาง และไม่มีจุดแสงใดที่บ่งชี้ว่าเป็นดาวที่เหลืออยู่เลย
การไม่มีดาวข้างเคียงหลงเหลืออยู่เป็นหลักฐานว่าการระเบิดที่สร้าง SNR 0509-67.5 ไม่ได้เป็นการรวมของดาวแคระขาวกับดาววิถีหลัก อย่างที่เรียกว่า single-degenerative system ที่เหลืออยู่ให้นักดาราศาสตร์เป็นทฤษฎีอีกแบบที่เรียกว่า double-degenerative system ซึ่งประกอบด้วยดาวแคระขาว 2 ดวงที่ชนกัน Schaefer กล่าวว่า เป็นครั้งแรกที่เรามีคำตอบ สิ่งที่เราให้กับ 0509 ก็คือกำจัดแบบจำลอง single-degenerative ออกไป แต่เขากล่าวว่า จุดที่อ่อนที่สุดก็คือมันเป็นเฉพาะระบบแห่งเดียว ถ้ามีดาวต้นกำเนิดเพียงชนิดเดียวจริงๆ เราก็ไขปัญหานี้ได้
ตรรกะนั้นก็เป็นเหมือนกับคำกล่าวที่โด่งดังจาก เชอร์ล๊อค โฮล์มส์ เมื่อคุณกำจัดสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ทั้งหมดทิ้งไป ไม่ว่าจะเหลืออะไร แม้จะเป็นไปไม่ได้ นั้นจะต้องเป็นความจริง
พวกเขาทราบโดยไม่ต้องสงสัยว่าระบบดาวแคระขาวคู่ที่ให้กำเนิด SNR 0509-67.5 ได้ให้ข้อพิสูจน์แรกถึงกำเนิด เป็นคำตอบที่หนักแน่นครั้งแรกสำหรับปัญหาที่สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติบอกว่าเป็นหนึ่งในคำถามสุดยอดเก้าข้อในด้านดาราศาสตร์ Schaefer กล่าวเสริมว่า โดยทางเทคนิคแล้ว อาจมีแบบจำลองอื่นที่อธิบายการกำเนิดของซุปเปอร์โนวา Ia ซึ่งนักดาราศาสตร์ยังไม่ได้คิดขึ้นมา แต่เขาชี้ว่านักทฤษฎีจะต้องมึนงงกับปัญหานี้ไปอีกหลายสิบปี และพบว่าลำดับเหตุการณ์นั้นไม่น่าเป็นไปได้
เป็นเวลาสี่ทศวรรษที่การสำรวจหาดาวต้นกำเนิดของซุปเปอร์โนวา Ia เป็นคำถามหลักในทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ปัญหานั้นมีความสำคัญอย่างพิเศษสุดในช่วงประมาณสิบปีนี้เมื่อซุปเปอร์โนวาประเภทนี้เป็นเครื่องมือพิเศษในการตรวจสอบความเร่งของเอกภพ ทีมยังวางแผนที่จะมองหาซากซุปเปอร์โนวาอื่นในเมฆแมกเจลแลนใหญ่เพื่อทดสอบการสำรวจต่อไป
แหล่งที่มา: space.com : mystery of 400-year-old star explosion finally solved
sciencedaily.com : mystery of source of supernova in nearby galaxy solved
Create Date : 03 มีนาคม 2555 |
|
3 comments |
Last Update : 3 มีนาคม 2555 1:04:22 น. |
Counter : 1466 Pageviews. |
|
|
|
มันมโหฬารจริงๆ เลยนะคะ
อ่านปริศนาซากซุปเปอร์โนวา 400 ปี แล้วค่ะ ชอบ
ที่บ้านก็ชอบลงค่ะ