ซูเปอร์โนวาที่เหลืออยู่ของ 1987A ดูเหมือนจะไม่มีดาวนิวตรอน เครดิตภาพ: ฮับเบิล คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ในปี 1987 ผู้สังเกตการณ์บนพื้นโลกเห็นดาวระเบิดในกาแลคซีแคระใกล้เคียงที่เรียกว่าเมฆแมกเจลแลนใหญ่ นักดาราศาสตร์ศึกษาซุปเปอร์โนวานี้อย่างใกล้ชิดซึ่งมองเห็นได้ในรอบ 300 ปีที่ผ่านมาและยังคงตรวจสอบซากของมันต่อไป แม้ว่าคลื่นระเบิดของมันจะสว่างขึ้นรอบ ๆ ก้อนเมฆของก๊าซและฝุ่นซูเปอร์โนวาดูเหมือนจะไม่ทิ้งแกนไว้ข้างหลัง ขณะนี้นักดาราศาสตร์รายงานว่าแม้แต่ดวงตาที่คมชัดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลก็ไม่สามารถหาหลุมดำหรือดาวนิวตรอนขนาดกะทัดรัดพิเศษที่พวกเขาเชื่อว่าถูกสร้างขึ้นเมื่อ 18 ปีก่อน
“ เราคิดว่าดาวนิวตรอนก่อตัวขึ้น คำถามคือ: ทำไมเราไม่เห็นมัน” นักดาราศาสตร์ชื่อเจเนเวียฟเกรฟแห่ง UC Santa Cruz ผู้เขียนคนแรกบนกระดาษประกาศผลการสำรวจเหล่านี้
“ ณ ที่นั้นความลึกลับอยู่ที่ไหนดาวนิวตรอนที่หายไปนั้นอยู่ที่ไหน?” นักเขียนร่วมโรเบิร์ต Kirshner จากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA)
เมื่อดาวมวลสูงระเบิดมันจะทิ้งวัตถุบางชนิดไว้ไม่ว่าจะเป็นลูกบอลขนาดเล็กของอนุภาคในเมืองที่เรียกว่าดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับมวลของดาวต้นกำเนิด ดาวที่มีขนาดเล็กกว่าจะก่อตัวเป็นดาวนิวตรอนในขณะที่ดาวที่มีขนาดใหญ่กว่าจะก่อตัวเป็นหลุมดำ
ต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวา (SN) 1987A มีน้ำหนักประมาณ 20 เท่าของดวงอาทิตย์วางไว้บนเส้นแบ่งและปล่อยให้นักดาราศาสตร์ไม่แน่ใจเกี่ยวกับชนิดของวัตถุขนาดกะทัดรัดที่ผลิต การสำรวจทั้งหมดจนถึงปัจจุบันล้มเหลวในการตรวจจับแหล่งกำเนิดแสงในใจกลางของส่วนที่เหลือของซูเปอร์โนวาทำให้เกิดคำถามที่ยังไม่ได้รับคำตอบ
การตรวจจับหลุมดำหรือดาวนิวตรอนนั้นท้าทาย สามารถตรวจจับหลุมดำได้เฉพาะเมื่อมันกลืนกินสสารเท่านั้นเนื่องจากสสารนั้นร้อนและเปล่งแสงเมื่อตกลงสู่หลุมดำ ดาวนิวตรอนที่ระยะทางของเมฆแมกเจลแลนใหญ่สามารถตรวจพบได้เมื่อมันปล่อยลำแสงออกมาเป็นพัลซาร์หรือเมื่อมันเร่งสสารที่ร้อนแรงเช่นหลุมดำ
“ ดาวนิวตรอนสามารถนั่งอยู่ที่นั่นภายใน SN 1987A ได้โดยไม่ทำให้เกิดแสงและไม่เปล่งแสงมากพอที่เราจะเห็น” นักดาราศาสตร์ปีเตอร์ Challis (CfA) ผู้เขียนคนที่สองกล่าวในการศึกษา
การสังเกตได้ตัดความเป็นไปได้ของพัลซาร์ภายใน SN 1987A แม้ว่าลำแสงของพัลซาร์ไม่ได้พุ่งเป้าไปที่โลกพวกเขาก็จะจุดประกายเมฆก๊าซรอบตัว อย่างไรก็ตามทฤษฎีทำนายว่ามันสามารถใช้เวลาใดก็ได้จาก 100 ถึง 100,000 ปีเพื่อให้พัลซาร์ก่อตัวตามซุปเปอร์โนวาเนื่องจากดาวนิวตรอนจะต้องได้รับสนามแม่เหล็กที่แรงพอที่จะใช้ลำแสงพัลซาร์ SN 1987A อาจยังเด็กเกินไปที่จะถือพัลซาร์
ดังนั้นวิธีเดียวที่นักดาราศาสตร์อาจตรวจพบวัตถุศูนย์กลางคือการค้นหาหลักฐานของสสารที่เกิดขึ้นบนดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ การเพิ่มนั้นอาจเกิดขึ้นได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี: การเพิ่มขึ้นของทรงกลมที่สสารตกลงมาจากทุกทิศทุกทางหรือการเพิ่มดิสก์ที่สสารหมุนวนจากภายในเข้าสู่วัตถุที่มีขนาดกะทัดรัด
ข้อมูลฮับเบิลออกกฎการเพิ่มขึ้นของทรงกลมเนื่องจากแสงจากกระบวนการนั้นจะสว่างพอที่จะตรวจจับได้ หากเกิดการสะสมของดิสก์แสงที่เกิดขึ้นจะจางมากซึ่งหมายความว่าตัวดิสก์เองจะต้องมีขนาดค่อนข้างเล็กทั้งในเรื่องของมวลและรัศมี นอกจากนี้การขาดรังสีที่ตรวจพบได้บ่งชี้ว่าอัตราการเพิ่มของดิสก์ต้องน้อยมากน้อยกว่าประมาณหนึ่งในห้าของมวลดวงจันทร์ต่อปี
ในกรณีที่ไม่มีการตรวจจับที่ชัดเจนนักดาราศาสตร์หวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัตถุศูนย์กลางโดยการศึกษาเมฆฝุ่นรอบ ๆ ฝุ่นนั้นดูดซับแสงที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลตและเปล่งพลังงานอีกครั้งที่ความยาวคลื่นอินฟราเรด
“ โดยการศึกษาแสงที่ผ่านการแปรรูปเราหวังว่าจะค้นพบว่าอะไรคือพลังของซูเปอร์โนวาที่เหลืออยู่และส่องแสงฝุ่น” เกรฟส์กล่าว การสำรวจในอนาคตโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่าควรให้เบาะแสใหม่กับธรรมชาติของวัตถุที่ซ่อนอยู่
การสำรวจเพิ่มเติมโดยฮับเบิลสามารถช่วยไขปริศนานี้ได้ “ ฮับเบิลเป็นสถานที่เดียวที่มีความละเอียดและความไวในการศึกษาปัญหานี้” Kirshner กล่าว
กระดาษอธิบายการค้นพบนี้ออนไลน์ได้ที่ http://arxiv.org/abs/astro-ph?0505066
แหล่งต้นฉบับ: CfA News Release
