เครดิตรูปภาพ: NRAO
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Large Array (VLA) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติกำลังใช้ประโยชน์จากโอกาสครั้งหนึ่งในชีวิตที่จะได้เห็นดาวดวงเก่ากลับมาทำกิจกรรมใหม่หลังจากการสิ้นสุดของชีวิตปกติ ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจของพวกเขาได้บังคับให้พวกเขาเปลี่ยนความคิดของพวกเขาว่าดาวแคระขาวที่มีอายุมากเช่นนี้สามารถจุดเตาหลอมนิวเคลียร์อีกครั้งเพื่อระเบิดพลังงานครั้งสุดท้ายได้อย่างไร
การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ได้ทำนายเหตุการณ์หลายอย่างที่จะตามมาอีกครั้งจากปฏิกิริยาฟิวชั่น แต่ดาวไม่ได้ติดตามสคริปต์ - เหตุการณ์เคลื่อนไหวเร็วกว่าแบบจำลองที่ทำนายไว้ 100 เท่า
“ ตอนนี้เราได้สร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับวิธีการทำงานของกระบวนการนี้และการสำรวจ VLA ได้ให้หลักฐานแรกที่สนับสนุนโมเดลใหม่ของเรา” Albert Zijlstra จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในสหราชอาณาจักรกล่าว Zijlstra และเพื่อนร่วมงานนำเสนอสิ่งที่ค้นพบในวารสาร Science Science ฉบับวันที่ 8 เมษายน
นักดาราศาสตร์ศึกษาดาวที่เรียกว่า V4334 Sgr ในกลุ่มดาวธนู เป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ“ Sakurai’s Object” หลังจากนักดาราศาสตร์สมัครเล่นชาวญี่ปุ่น Yukio Sakurai ซึ่งค้นพบเมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 1996 เมื่อจู่ ๆ มันก็กลายเป็นความสว่างใหม่ ในตอนแรกนักดาราศาสตร์คิดว่าการปะทุเป็นระเบิดโนวาทั่วไป แต่การศึกษาเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าวัตถุของซากุไรเป็นอะไรก็ได้
ดาวนี้เป็นดาวแคระขาวดวงเก่าที่หมดเชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นในแกนกลาง นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวดังกล่าวบางดวงสามารถผ่านการฟิวชั่นครั้งสุดท้ายในเปลือกของฮีเลียมซึ่งล้อมรอบแกนกลางของนิวเคลียสที่หนักกว่าเช่นคาร์บอนและออกซิเจน อย่างไรก็ตามการระเบิดของวัตถุของซากุไรคือการระเบิดครั้งแรกที่เห็นในยุคปัจจุบัน การระเบิดของดาวฤกษ์ที่พบในปี 1670 และ 1918 อาจเกิดจากปรากฏการณ์เดียวกัน
นักดาราศาสตร์คาดว่าดวงอาทิตย์จะกลายเป็นดาวแคระขาวในเวลาประมาณห้าพันล้านปี ดาวแคระขาวเป็นแกนกลางหนาแน่นที่เหลืออยู่หลังจากชีวิตปกติของฟิวชั่นที่ขับเคลื่อนด้วยดาวสิ้นสุดลง ช้อนชาที่ทำจากวัสดุแคระขาวจะมีน้ำหนักประมาณ 10 ตัน ดาวแคระขาวสามารถมีมวลมากถึง 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะยุบตัวในตอนท้ายของชีวิตพวกมันกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ
การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ระบุว่าการพาความร้อน (หรือ "เดือด") จะนำไฮโดรเจนจากเปลือกนอกของดาวลงไปในเปลือกฮีเลียมทำให้เกิดการระเบิดของนิวเคลียร์ฟิวชั่นใหม่ สิ่งนี้จะทำให้ความสว่างเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน คอมพิวเตอร์รุ่นเดิมเสนอลำดับเหตุการณ์ที่สังเกตได้ซึ่งจะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ร้อยปี
“ วัตถุของซากุไรผ่านช่วงแรกของลำดับนี้ในเวลาเพียงไม่กี่ปี - เร็วกว่าที่เราคาดไว้ถึง 100 เท่าดังนั้นเราต้องแก้ไขโมเดลของเรา” Zijlstra กล่าว
แบบจำลองที่ได้รับการปรับปรุงทำนายว่าดาวฤกษ์น่าจะอุ่นอย่างรวดเร็วและเริ่มแตกตัวเป็นไอออนในพื้นที่โดยรอบ “ นี่คือสิ่งที่เราเห็นในการสำรวจ VLA ล่าสุดของเรา” Zijlstra กล่าว
“ การเข้าใจกระบวนการนี้เป็นสิ่งสำคัญ วัตถุของ Sakurai ขับคาร์บอนจำนวนมากจากแกนด้านในออกสู่อวกาศทั้งในรูปของแก๊สและฝุ่นละออง สิ่งเหล่านี้จะหาทางเข้าไปในพื้นที่ที่ดาวฤกษ์ใหม่ก่อตัวและเม็ดฝุ่นอาจรวมอยู่ในดาวเคราะห์ดวงใหม่ เมล็ดคาร์บอนบางชนิดที่พบในอัตราส่วนไอโซโทปอุกกาบาตแสดงเหมือนกับที่พบในวัตถุของ Sakurai และเราคิดว่าอาจมาจากเหตุการณ์ดังกล่าว ผลลัพธ์ของเราแนะนำแหล่งที่มาของคาร์บอนคอสมิคนี้อาจมีความสำคัญมากกว่าที่เราสงสัยมาก่อน
นักวิทยาศาสตร์ยังคงเฝ้าสังเกตการณ์ของ Sakurai เพื่อใช้ประโยชน์จากโอกาสที่หายากเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการจุดระเบิดใหม่ พวกเขากำลังทำการสำรวจ VLA ใหม่ในเดือนนี้ แบบจำลองใหม่ของพวกเขาทำนายว่าดาวจะร้อนอย่างรวดเร็วจากนั้นก็จะเย็นตัวลงอีกครั้งอย่างช้า ๆ กลับไปที่อุณหภูมิปัจจุบันประมาณปี 2200 พวกเขาคิดว่าจะมีอีกหนึ่งครั้งก่อนที่จะเริ่มการระบายความร้อนครั้งสุดท้าย
Zijlstra ทำงานร่วมกับ Marcin Hajduk แห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์และมหาวิทยาลัย Nikolaus Copernicus เมือง Torun ประเทศโปแลนด์ Falk Herwig จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอส; Peter A.M. van Hoof ของมหาวิทยาลัย Queen ใน Belfast และ Royal Observatory ของเบลเยียม Florian Kerber จากหอดูดาวยุโรปตอนใต้ในเยอรมนี; Stefan Kimeswenger จากมหาวิทยาลัยอินส์บรุคประเทศออสเตรีย; Don Pollacco จากมหาวิทยาลัย Queen ใน Belfast; Aneurin Evans จาก Keele University ใน Staffordshire สหราชอาณาจักร; Jose Lopez จากมหาวิทยาลัยอิสระแห่งชาติเม็กซิโกใน Ensenada; Myfanwy Bryce จาก Jodrell Bank Observatory ในสหราชอาณาจักร; Stewart P.S. Eyres ของ University of Central Lancashire ในสหราชอาณาจักร; และ Mikako Matsuura จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc.
แหล่งต้นฉบับ: NRAO News Release
