การค้นพบนี้ช่วยอธิบายปริศนาของการสูญเสียไฮโดรเจนก่อนซุปเปอร์โนวา และสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าดาวมวลสูงส่วนใหญ่จะจับคู่กัน — ScienceDaily

ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะพบดาวฤกษ์ที่รอดตายในที่เกิดเหตุระเบิดซูเปอร์โนวาไททานิค ซึ่งคาดว่าจะทำลายทุกสิ่งรอบตัว แต่การวิจัยล่าสุดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ให้เบาะแสที่รอคอยมานานเกี่ยวกับดาวฤกษ์ประเภทใดประเภทหนึ่ง ความตาย. ในบางกรณีของซูเปอร์โนวา นักดาราศาสตร์ไม่พบร่องรอยของไฮโดรเจนชั้นนอกสุดของดาวฤกษ์ในอดีต เกิดอะไรขึ้นกับไฮโดรเจน? ความสงสัยที่ว่าดาวข้างเคียงมีความรับผิดชอบ ซึ่งดูดเอาเปลือกนอกของคู่หูออกไปก่อนตาย ได้รับการสนับสนุนโดยการระบุตำแหน่งของดาวข้างเคียงที่รอดตายในที่เกิดเหตุซูเปอร์โนวา 2013ge

การค้นพบนี้ยังสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าดาวมวลมากส่วนใหญ่ก่อตัวและพัฒนาเป็นระบบดาวคู่ มันอาจเป็นภาคก่อนของละครจักรวาลเรื่องอื่นด้วย: เมื่อเวลาผ่านไป ดาวข้างเคียงมวลมหาศาลที่รอดตายก็จะได้รับมหานวดาราด้วย และถ้าแกนที่เหลือของดาวทั้งสองไม่หลุดออกจากระบบ พวกมันก็จะรวมตัวกันและทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงในที่สุด เขย่าผืนผ้าของอวกาศนั่นเอง

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าได้เปิดเผยพยานในที่เกิดเหตุการระเบิดของดาวฤกษ์: ดาวข้างเคียงซึ่งก่อนหน้านี้ซ่อนอยู่ในแสงจ้าของซุปเปอร์โนวาของพันธมิตร การค้นพบนี้ถือเป็นครั้งแรกสำหรับซุปเปอร์โนวาประเภทใดชนิดหนึ่ง ซึ่งดาวดวงนั้นถูกดึงออกจากเปลือกก๊าซด้านนอกทั้งหมดก่อนที่จะระเบิด

การค้นพบนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับธรรมชาติดาวคู่ของดาวมวลมาก เช่นเดียวกับความเป็นไปได้ก่อนการรวมตัวของดาวฤกษ์ข้างเคียงที่จะสั่นสะเทือนไปทั่วจักรวาลในลักษณะคลื่นความโน้มถ่วง ระลอกคลื่นในโครงสร้างของกาลอวกาศเอง

นักดาราศาสตร์ตรวจพบลายเซ็นขององค์ประกอบต่างๆ ในการระเบิดซุปเปอร์โนวา องค์ประกอบเหล่านี้มีลักษณะเป็นชั้นๆ คล้ายหัวหอมก่อนซุปเปอร์โนวา ไฮโดรเจนถูกพบในชั้นนอกสุดของดาวฤกษ์ และหากตรวจไม่พบไฮโดรเจนภายหลังซูเปอร์โนวา แสดงว่าไฮโดรเจนถูกดึงออกไปก่อนการระเบิดจะเกิดขึ้น

สาเหตุของการสูญเสียไฮโดรเจนนั้นเป็นปริศนา และนักดาราศาสตร์ได้ใช้ฮับเบิลเพื่อค้นหาเบาะแสและทดสอบทฤษฎีเพื่ออธิบายมหานวดาราที่ถูกปล้นเหล่านี้ การสังเกตการณ์ใหม่ของฮับเบิลเป็นหลักฐานที่ดีที่สุดที่ยังไม่สนับสนุนทฤษฎีที่ว่าดาวข้างเคียงที่มองไม่เห็นจะดูดเอาเปลือกก๊าซออกจากดาวคู่ของมันก่อนที่มันจะระเบิด

นักดาราศาสตร์ Ori Fox จากสถาบัน Space Telescope Science Institute ในเมืองบัลติมอร์ รัฐแมริแลนด์ หัวหน้าทีมวิจัยโครงการวิจัยฮับเบิล กล่าวว่า “นี่เป็นช่วงเวลาที่เรารอคอย ในที่สุดก็ได้เห็นหลักฐานสำหรับกำเนิดระบบเลขฐานสองของซุปเปอร์โนวาที่หลุดลอกออกจนหมด” “เป้าหมายคือการย้ายพื้นที่ของการศึกษานี้จากทฤษฎีไปสู่การทำงานกับข้อมูลและดูว่าระบบเหล่านี้เป็นอย่างไร”

ทีมของฟ็อกซ์ใช้กล้องมุมกว้าง 3 ของฮับเบิลเพื่อศึกษาบริเวณซูเปอร์โนวา (SN) 2013ge ในแสงอัลตราไวโอเลต เช่นเดียวกับการสังเกตการณ์ของฮับเบิลครั้งก่อนในคลังเอกสาร Barbara A. Mikulski สำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศ นักดาราศาสตร์เห็นแสงของซุปเปอร์โนวาจางหายไปตามกาลเวลาตั้งแต่ปี 2559 ถึง 2563 แต่แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตอีกแห่งที่อยู่ใกล้เคียงในตำแหน่งเดียวกันยังคงความสว่างไว้ แหล่งที่มาของการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตนี้เป็นสิ่งที่ทีมเสนอคือคู่หูไบนารีที่รอดตายจาก SN 2013ge

สองต่อสอง?

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ตั้งทฤษฎีว่าลมแรงของดาวฤกษ์ต้นกำเนิดมวลมากสามารถพัดพาเปลือกก๊าซไฮโดรเจนของมันออกไปได้ แต่หลักฐานจากการสังเกตการณ์ไม่สนับสนุนสิ่งนั้น เพื่ออธิบายการตัดการเชื่อมต่อ นักดาราศาสตร์ได้พัฒนาทฤษฎีและแบบจำลองที่คู่หูเลขฐานสองดูดไฮโดรเจนออก

“ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ มีหลักฐานหลายสายที่บอกเราว่าซุปเปอร์โนวาที่หลุดลอกนั้นน่าจะก่อตัวเป็นดาวคู่ แต่เรายังไม่ได้เห็นดาวข้างเคียงจริงๆ การศึกษาการระเบิดของจักรวาลก็เหมือนกับวิทยาศาสตร์ทางนิติวิทยาศาสตร์ การค้นหาเบาะแสและดูว่าทฤษฎีใด ตรงกัน ต้องขอบคุณฮับเบิล เราจึงสามารถเห็นสิ่งนี้ได้โดยตรง” มาเรีย ดรูต์แห่งมหาวิทยาลัยโตรอนโต สมาชิกทีมวิจัยของฮับเบิลกล่าว

ในการสังเกตการณ์ SN 2013ge ก่อนหน้านี้ ฮับเบิลเห็นยอดสองยอดในแสงอัลตราไวโอเลต แทนที่จะเป็นเพียงยอดที่มักพบในซุปเปอร์โนวาส่วนใหญ่ ฟ็อกซ์กล่าวว่าคำอธิบายหนึ่งสำหรับการทำให้สว่างเป็นสองเท่านี้คือจุดสูงสุดที่สองแสดงให้เห็นเมื่อคลื่นกระแทกของซุปเปอร์โนวากระทบดาวข้างเคียง ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่ตอนนี้น่าจะมีความเป็นไปได้มากกว่ามาก การสังเกตการณ์ล่าสุดของฮับเบิลระบุว่าแม้ดาวข้างเคียงจะเกิดการกระแทกอย่างมีนัยสำคัญ รวมทั้งก๊าซไฮโดรเจนที่มันดูดออกจากดาวคู่ของมัน แต่ก็ไม่ได้ถูกทำลาย ฟ็อกซ์เปรียบเสมือนชามเยลลี่ที่กระตุก ซึ่งในที่สุดจะกลับสู่รูปเดิม

ในขณะที่จำเป็นต้องมีการยืนยันเพิ่มเติมและการค้นพบที่สนับสนุนที่คล้ายกัน ฟ็อกซ์กล่าวว่าการค้นพบนี้ยังคงมีนัยสำคัญ โดยสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าดาวมวลสูงส่วนใหญ่ก่อตัวและพัฒนาเป็นระบบดาวคู่

หนึ่งที่น่าจับตามอง

ต่างจากมหานวดาราที่มีเปลือกก๊าซพองที่จะจุดไฟ ต้นกำเนิดของมหานวดาราที่มีเปลือกหุ้มเต็มตัวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าระบุได้ยากในภาพก่อนการระเบิด ตอนนี้นักดาราศาสตร์โชคดีพอที่จะระบุดาวข้างเคียงที่ยังหลงเหลืออยู่ได้ พวกเขาสามารถใช้มันเพื่อย้อนกลับและกำหนดลักษณะของดาวที่ระเบิดได้ เช่นเดียวกับโอกาสที่ไม่เคยมีมาก่อนในการดูผลที่ตามมากับผู้รอดชีวิต

ในฐานะที่เป็นดาวมวลมาก สหายของ SN 2013ge ก็ถูกกำหนดให้เป็นซุปเปอร์โนวาเช่นกัน อดีตคู่หูของมันตอนนี้น่าจะเป็นวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัด เช่น ดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ และคู่หูก็มีแนวโน้มที่จะไปตามเส้นทางนั้นเช่นกัน

ความใกล้ชิดของดาวข้างเคียงเดิมจะเป็นตัวกำหนดว่าพวกเขาอยู่ด้วยกันหรือไม่ หากระยะทางไกลเกินไป ดาวข้างเคียงจะถูกเหวี่ยงออกจากระบบเพื่อเดินเตร่ข้ามดาราจักรเพียงลำพัง ชะตากรรมที่สามารถอธิบายซุปเปอร์โนวาที่ดูเหมือนโดดเดี่ยวหลายดวงได้

อย่างไรก็ตาม หากดาวฤกษ์อยู่ใกล้กันมากพอก่อนเกิดซุปเปอร์โนวา พวกมันจะโคจรรอบกันและกันเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน ในกรณีนั้น ในที่สุดพวกมันก็จะหมุนวนเข้าหากันและรวมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงในกระบวนการ

นั่นเป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักดาราศาสตร์ เนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วงเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่เพิ่งเริ่มทำการสำรวจ พวกมันคือคลื่นหรือระลอกคลื่นในโครงสร้างของกาลอวกาศเอง ตามที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ทำนายไว้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ครั้งแรกที่สังเกตคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรงโดยหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงของเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์

“ด้วยเพื่อนร่วมทางที่รอดตายของ SN 2013ge เราอาจจะได้เห็นเหตุการณ์ก่อนเกิดคลื่นโน้มถ่วง แม้ว่าเหตุการณ์ดังกล่าวจะยังอีกประมาณหนึ่งพันล้านปีในอนาคต” ฟ็อกซ์กล่าว

ฟ็อกซ์และผู้ทำงานร่วมกันของเขาจะทำงานร่วมกับฮับเบิลเพื่อสร้างกลุ่มตัวอย่างขนาดใหญ่ของดาวข้างเคียงที่รอดตายไปยังมหานวดาราอื่นๆ ซึ่งจะทำให้ SN 2013ge กลับมามีบริษัทอีกครั้ง

“มีศักยภาพที่ดีนอกเหนือจากการทำความเข้าใจซุปเปอร์โนวาเอง เนื่องจากตอนนี้เรารู้แล้วว่าดาวมวลสูงที่สุดในจักรวาลก่อตัวเป็นคู่แฝด การสังเกตการณ์ดาวข้างเคียงที่รอดตายจึงมีความจำเป็นเพื่อช่วยให้เข้าใจรายละเอียดเบื้องหลังการก่อตัวดาวคู่ การสลับวัสดุ และโค- การพัฒนาเชิงวิวัฒนาการ เป็นเวลาที่น่าตื่นเต้นในการศึกษาดวงดาว” ฟ็อกซ์กล่าว

“การเข้าใจวงจรชีวิตของดาวมวลมากมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเรา เนื่องจากธาตุหนักทั้งหมดถูกสร้างขึ้นในแกนกลางของพวกมันและผ่านซุปเปอร์โนวาของพวกมัน องค์ประกอบเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นเอกภพที่สังเกตได้ รวมทั้งชีวิตอย่างที่เราทราบด้วย” ผู้เขียนร่วม Alex Filippenko กล่าวเสริม แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*