ฝุ่นมีอยู่ทุกหนทุกแห่งในอวกาศ แต่สิ่งที่แพร่หลายเป็นสิ่งหนึ่งที่นักดาราศาสตร์รู้เพียงเล็กน้อย “ เราไม่เพียง แต่ไม่รู้ว่าสิ่งของคืออะไร แต่เราไม่ทราบว่ามันถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไรหรือเข้าสู่อวกาศได้อย่างไร” โดนัลด์ยอร์คศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าว แต่ตอนนี้ยอร์คและกลุ่มผู้ทำงานร่วมกันได้สังเกตระบบดาวคู่ HD 44179 ที่อาจสร้างแหล่งกำเนิดฝุ่น การค้นพบมีความหมายหลากหลายเนื่องจากฝุ่นมีความสำคัญต่อทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการก่อตัวของดาว
ระบบดาวคู่ตั้งอยู่ในสิ่งที่นักดาราศาสตร์เรียกว่าเรดสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีแดงเนบิวลาที่เต็มไปด้วยก๊าซและฝุ่นอยู่ห่างจากโลกประมาณ 2,300 ปีแสง
หนึ่งในดาวคู่นั้นเป็นดาวยักษ์สาขาหลังโพสต์ - อะมพโทติค (โพสต์ - AGB) ซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์ประเภทหนึ่งที่ถือว่าเป็นแหล่งของฝุ่น ดาวเหล่านี้แตกต่างจากดวงอาทิตย์แล้วเผาไหม้ไฮโดรเจนทั้งหมดในแกนกลางของพวกเขาและได้ยุบตัวลงเผาไหม้เชื้อเพลิงฮีเลียมใหม่
ในช่วงการเปลี่ยนภาพระหว่างการเผาไหม้ไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งเกิดขึ้นนานนับหมื่นปีดาวเหล่านี้สูญเสียชั้นบรรยากาศชั้นนอก ฝุ่นอาจก่อตัวขึ้นในชั้นทำความเย็นนี้ซึ่งความดันการแผ่รังสีที่มาจากการตกแต่งภายในของดาวผลักฝุ่นออกจากดาวฤกษ์พร้อมกับก๊าซในปริมาณที่พอเหมาะ
ในระบบดาวคู่ดิสก์ของวัสดุจากดาวโพสต์ - AGB อาจก่อตัวรอบดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่าและมีวิวัฒนาการช้ากว่า “ เมื่อดิสก์ก่อตัวในดาราศาสตร์พวกเขามักจะสร้างไอพ่นที่ระเบิดส่วนหนึ่งของวัสดุออกจากระบบดั้งเดิมโดยกระจายวัสดุออกไปในอวกาศ” York อธิบาย
“ หากเมฆก๊าซและฝุ่นถล่มภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเองมันก็จะร้อนขึ้นและจะระเหยกลายเป็นไอ” ยอร์กกล่าว สิ่งที่เป็นฝุ่นอาจต้องทำให้เมฆเย็นลงทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนซ้ำ
ดาวยักษ์ที่กำลังนั่งอยู่ในสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีแดงเป็นหนึ่งในดาวที่ร้อนเกินไปที่จะทำให้เกิดการรวมตัวของฝุ่นในชั้นบรรยากาศ และยังมีวงแหวนฝุ่นละอองขนาดยักษ์ล้อมรอบอยู่
ทีมของวิตต์ทำการสำรวจดวงดาวคู่โดยใช้เวลาประมาณ 15 ชั่วโมงในระยะเวลาเจ็ดปีด้วยกล้องโทรทรรศน์ 3.5 เมตรที่หอสังเกตการณ์ Apache Point ในนิวเม็กซิโก “ การสังเกตของเราแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้มากที่สุดที่ความโน้มถ่วงหรือแรงดึงดูดระหว่างดาวยักษ์แดงสี่เหลี่ยมผืนผ้าของเรากับดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่ใกล้ชิดซึ่งเป็นเหตุให้วัตถุออกจากซองจดหมายของยักษ์” ผู้ทำงานร่วมกันกล่าว Toledo
วัสดุนี้บางส่วนกลายเป็นดิสก์สะสมฝุ่นที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่า ในระยะเวลาประมาณ 500 ปีวัสดุจะหมุนวนเป็นดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่า
ก่อนหน้านี้เกิดขึ้นดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่าจะปล่อยสสารเล็กน้อยในทิศทางตรงกันข้ามผ่านไอพ่นก๊าซสองดวงที่เรียกว่า "เจ็ตไบโพลาร์"
ปริมาณอื่น ๆ ที่ดึงออกมาจากซองจดหมายของยักษ์นั้นจบลงในดิสก์ที่หมุนรอบดาวทั้งสองที่มันเย็นตัวลง “ องค์ประกอบที่หนักเช่นเหล็กนิกเกิลซิลิคอนแคลเซียมและคาร์บอนควบแน่นเป็นเม็ดแข็งซึ่งเราเห็นว่าเป็นฝุ่นระหว่างดวงดาวเมื่อพวกมันออกจากระบบ” วิตต์อธิบาย
การผลิตฝุ่นคอสมิคช่วยลดการตรวจจับด้วยกล้องโทรทรรศน์ด้วยการมองเห็นเนื่องจากมันใช้เวลาประมาณ 10,000 ปีซึ่งเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ในช่วงอายุของดาวฤกษ์ นักดาราศาสตร์ได้สังเกตวัตถุอื่น ๆ ที่คล้ายกับสี่เหลี่ยมสีแดงในละแวกทางช้างเผือกของโลก สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการของทีมวิตต์สังเกตได้ค่อนข้างบ่อยเมื่อมองดูตลอดช่วงอายุของกาแลคซี
“ กระบวนการคล้ายกันมากกับสิ่งที่เราสังเกตในเนบิวลาเรดสี่เหลี่ยมผืนผ้าเกิดขึ้นได้หลายร้อยล้านครั้งนับตั้งแต่การก่อตัวของทางช้างเผือก” วิตต์ผู้ร่วมทีมกับเพื่อนเก่าที่ชิคาโกกล่าว
ทีมตั้งเป้าหมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่ค่อนข้างพอประมาณ: ค้นหาแหล่งกำเนิดรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตไกลโพแดง สี่เหลี่ยมผืนผ้าสีแดงแสดงปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่ต้องใช้รังสีอุลตร้าไวโอเล็ตเป็นแหล่งพลังงาน “ ปัญหาคือดาวกลางที่เรืองแสงมากในสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีแดงไม่ร้อนพอที่จะสร้างรังสี UV ที่ต้องการได้” วิตต์กล่าวดังนั้นเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาจึงออกเดินทางเพื่อค้นหามัน
มันกลับกลายเป็นว่าดาวทั้งสองในระบบเลขฐานสองนั้นเป็นแหล่งกำเนิดของรังสียูวี แต่พื้นที่ด้านในที่ร้อนและร้อนแรงของดิสก์หมุนวนรอบที่สองซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 20,000 องศา วิตต์กล่าวว่าการสังเกตการณ์ของพวกเขา“ ได้ผลดีกว่าที่เราจินตนาการไว้ในความฝันที่สุดของเรา”
ที่มา: มหาวิทยาลัยชิคาโก
