วงจรชีวิตของดวงอาทิตย์ของเราเริ่มประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน ในประมาณ 4.5 ถึง 5.5 พันล้านปีเมื่อมันหมดอุปทานไฮโดรเจนและฮีเลียมมันจะเข้าสู่ระยะ Red Giant Branch (RGB) ซึ่งจะขยายออกเป็นขนาดปัจจุบันและอาจกินโลก! และเมื่อมันถึงจุดสิ้นสุดของวงจรชีวิตของมันแล้วเชื่อว่ามันจะระเบิดชั้นนอกออกไปและกลายเป็นดาวแคระขาว
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่ามันจะเกิดขึ้นได้หรือไม่และดวงอาทิตย์ของเราจะกลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์หรือไม่ (เหมือนกับดาวอื่น ๆ ในจักรวาลของเรา) แต่จากการศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติตอนนี้เป็นที่เข้าใจกันว่าดวงอาทิตย์ของเราจะสิ้นสุดวงจรชีวิตโดยเปลี่ยนเป็นวงแหวนขนาดใหญ่ของก๊าซระหว่างดวงดาวและฝุ่นที่ส่องสว่างซึ่งเรียกกันว่าเนบิวลาดาวเคราะห์
การศึกษาของพวกเขาในหัวข้อ“ การแปรปรวนของอายุลึกลับของการตัดดาวเคราะห์เนบิวลาฟังก์ชั่นส่องสว่าง” ได้รับการเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติ. การศึกษานี้นำโดย Krzysztof Gesicki นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Nicolaus Copernicus University ประเทศโปแลนด์ และรวม Albert Zijlstra และ M Miller Bertolami - ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์และนักดาราศาสตร์ชื่อ Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP) อาร์เจนตินาตามลำดับ
ประมาณ 90% ของดาวฤกษ์ทั้งหมดจบลงด้วยการเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ซึ่งติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างการเป็นดาวยักษ์แดงและดาวแคระขาว อย่างไรก็ตามก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าดวงอาทิตย์ของเราจะไปตามเส้นทางเดียวกันนี้หรือไม่เพราะมันคิดว่าไม่ใหญ่พอที่จะสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์ที่มองเห็นได้ เพื่อตรวจสอบว่าเป็นกรณีนี้หรือไม่ทีมพัฒนาดาวฤกษ์ใหม่ซึ่งเป็นโมเดลข้อมูลที่ทำนายวงจรชีวิตของดาวฤกษ์
รุ่นนี้ - ซึ่งพวกเขาอ้างถึงเป็นฟังก์ชันเนบิวลาดาวเคราะห์ (PNLF) - ใช้เพื่อทำนายความสว่างของซองจดหมายที่พุ่งออกมาสำหรับดาวที่มีมวลและอายุต่างกัน สิ่งที่พวกเขาพบคือดวงอาทิตย์ของเรามีขนาดใหญ่พอที่จะกลายเป็นเนบิวลาจาง ๆ ดังที่ศ. Zijlstra อธิบายในการแถลงข่าวของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์:
“ เมื่อดาวฤกษ์ตายดาวฤกษ์จะปล่อยก๊าซและฝุ่นจำนวนมากออกมาซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อซองจดหมาย ซองอาจมีมวลเท่าครึ่งหนึ่งของดาวฤกษ์ สิ่งนี้เผยให้เห็นแกนกลางของดาวซึ่งเมื่อถึงจุดนี้ในชีวิตของดาวหมดเชื้อเพลิงในที่สุดก็ปิดตัวลงและก่อนตายในที่สุด มันเป็นเพียงแกนกลางอันร้อนแรงที่ทำให้ซองจดหมายที่ถูกเปล่งออกมาเปล่งประกายสดใสประมาณ 10,000 ปีซึ่งเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ในทางดาราศาสตร์ นี่คือสิ่งที่ทำให้เนบิวลาดาวเคราะห์ปรากฏ บางคนสว่างไสวจนสามารถมองเห็นได้จากระยะทางไกลสุดขีดซึ่งวัดได้หลายสิบล้านปีแสงซึ่งดาวนั้นอาจจะดูสลัวเกินไป
แบบจำลองนี้ยังกล่าวถึงความลึกลับที่ยาวนานในทางดาราศาสตร์ด้วยเหตุนี้เนบิวล่าที่สว่างที่สุดในกาแลคซีไกลโพ้นทั้งหมดก็ดูเหมือนจะมีความส่องสว่างแบบเดียวกัน เมื่อประมาณ 25 ปีที่แล้วนักดาราศาสตร์เริ่มสังเกตการณ์นี้และพบว่าพวกเขาสามารถวัดระยะทางไปยังกาแลคซีอื่น ๆ (ตามทฤษฎี) โดยการตรวจสอบเนบิวลาดาวเคราะห์ที่สว่างที่สุด อย่างไรก็ตามรูปแบบที่สร้างขึ้นโดย Gesicki และเพื่อนร่วมงานของเขาขัดแย้งกับทฤษฎีนี้
ในระยะสั้นความสว่างของเนบิวลาดาวเคราะห์ทำ ไม่ ลงมาถึงมวลของดาวฤกษ์ที่สร้างขึ้นตามที่เคยสันนิษฐานไว้ก่อนหน้านี้ “ ดาวมวลต่ำที่มีอายุน้อยควรสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์ที่จางกว่ามากกว่าดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีมวลมากกว่านี้” ศจซิลสตรากล่าว “ นี่เป็นแหล่งที่มาของความขัดแย้งในอดีต 25 ปี ข้อมูลบอกว่าคุณจะได้เนบิวลาดาวเคราะห์ที่สว่างจากดาวมวลต่ำอย่างดวงอาทิตย์แบบจำลองบอกว่าเป็นไปไม่ได้มีอะไรน้อยกว่ามวลประมาณสองเท่าของดวงอาทิตย์ที่จะทำให้เนบิวลาดาวเคราะห์ดูจาง ๆ
โดยพื้นฐานแล้วรุ่นใหม่แสดงให้เห็นว่าหลังจากที่ดาวฤกษ์ปล่อยซองจดหมายออกมามันจะร้อนเร็วขึ้นสามเท่าจากที่ระบุไว้ในรุ่นก่อนซึ่งทำให้ดาวมวลต่ำสามารถสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์ที่สว่างได้ง่ายขึ้นมาก แบบจำลองใหม่ยังระบุว่าดวงอาทิตย์เกือบจะอยู่ที่จุดตัดต่ำสุดสำหรับดาวมวลต่ำที่จะยังคงมองเห็นได้แม้ว่าเนบิวลาดาวเคราะห์จาง ๆ สิ่งที่เล็กกว่าศ. Zijlstra เสริมจะไม่ผลิตเนบิวลา:
“ เราพบว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่า 1.1 เท่ามวลดวงอาทิตย์จะก่อให้เกิดเนบิวลาที่มีแสงน้อยกว่าและดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ก็จะมีเนบิวลาสว่างมากขึ้น แต่สำหรับส่วนที่เหลือความสว่างที่คาดการณ์ไว้นั้น แก้ไขปัญหาได้หลังจาก 25 ปี!”
ในท้ายที่สุดการศึกษานี้และรูปแบบที่ทีมสร้างขึ้นมีความหมายที่เป็นประโยชน์ต่อนักดาราศาสตร์ พวกเขาไม่เพียงระบุด้วยความมั่นใจทางวิทยาศาสตร์ว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับดวงอาทิตย์ของเราเมื่อมันตาย (เป็นครั้งแรก) พวกเขายังได้จัดเตรียมเครื่องมือวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบประวัติของการก่อตัวดาวฤกษ์สำหรับดาวอายุกลาง ) ในกาแลคซีที่อยู่ห่างไกล
นอกจากนี้ยังเป็นการดีที่จะรู้ว่าเมื่อดวงอาทิตย์ของเราใกล้ถึงจุดจบของชีวิตเป็นเวลาหลายพันล้านปีนับจากนี้ลูกหลานที่เราทิ้งไว้ข้างหลังจะสามารถชื่นชมมันได้แม้ว่าพวกเขาจะมองข้ามพื้นที่กว้างใหญ่
