กล้องเจมส์ เวบบ์ เผยภาพ “เนบิวลาหลากสี” พบวัตถุปริศนา “ดาวฤกษ์ที่ล้มเหลว” ซ่อนตัวในกระจุกดาวใกล้โลก

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (James Webb Space Telescope) สร้างความตื่นตะลึงให้กับวงการดาราศาสตร์อีกครั้งด้วยการจับภาพพอร์ตเทรตที่มีสีสันสดใสของแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่อยู่ไม่ไกลจากโลกนัก การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่เผยให้เห็นความงามของเอกภพ แต่ยังทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบกลุ่มวัตถุที่เรียกว่า "ดาวแคระน้ำตาล" หรือดาวฤกษ์ที่ล้มเหลวจำนวนมาก ซึ่งซ่อนตัวอยู่ท่ามกลางแสงเจิดจรัสของดาวฤกษ์เกิดใหม่

ภาพอันน่าหลงใหลนี้คือกระจุกดาว "เวสเทอร์ลันด์ 2" (Westerlund 2) ซึ่งตั้งอยู่ภายในเนบิวลาสร้างดาวที่ชื่อว่า "กัม 29" (Gum 29) อยู่ห่างจากโลกของเราออกไปประมาณ 20,000 ปีแสง ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือก กระจุกดาวแห่งนี้เปรียบเสมือนดินแดนมหัศจรรย์ที่ล้อมรอบด้วยกลุ่มก๊าซและฝุ่นสีส้มและสีน้ำตาล โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 6 ถึง 13 ปีแสง แต่กลับเป็นบ้านของดาวฤกษ์มากกว่า 3,000 ดวง ที่สำคัญคือดวงดาวเหล่านี้มีอายุเพียง 2 ล้านปี ซึ่งถือว่ายังเยาว์วัยมากในมาตรวัดทางดาราศาสตร์ และประกอบไปด้วยดาวฤกษ์ที่ร้อนที่สุด สว่างที่สุด และมีมวลมากที่สุดกลุ่มหนึ่งในกาแล็กซีของเรา

ย้อนกลับไปเมื่อปี พ.ศ. 2558 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) เคยบันทึกภาพกระจุกดาวแห่งนี้มาแล้วเพื่อเฉลิมฉลองการทำงานครบ 25 ปีในวงโคจร แต่ภาพจากฮับเบิลนั้นเน้นไปที่ช่วงคลื่นแสงที่ตามองเห็น ซึ่งเผยให้เห็นโครงสร้างพื้นผิวของเสาฝุ่นและหุบเขาอวกาศที่ดูหนาทึบเหมือนภูเขาเมฆ แต่ด้วยเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยกว่าของกล้องเจมส์ เวบบ์ ที่ใช้การสังเกตการณ์ในย่านรังสีอินฟราเรดกลางและอินฟราเรดใกล้ ทำให้เราสามารถ "มองทะลุ" ม่านฝุ่นหนาทึบเหล่านั้นเข้าไปเห็นรายละเอียดภายในที่ฮับเบิลเคยมองไม่เห็น เผยให้เห็นดวงดาวนับพันดวงที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังกลุ่มก๊าซหนาได้อย่างน่าอัศจรรย์

ในรายละเอียดของภาพ แสงอันทรงพลังจากดาวฤกษ์มวลมากได้แผ่รังสีออกไปสกัดกั้นและกัดเซาะกลุ่มก๊าซรอบข้าง จนเกิดเป็นโครงสร้างรูปร่างแปลกตาคล้ายกับผนังและริ้วก๊าซสีส้มแดงที่ส่องสว่างท่ามกลางความมืดมิด นอกจากนี้ยังมีกลุ่มดาวขนาดเล็กที่ดูเหมือนเพิ่งจะเริ่มส่องแสงเป็นครั้งแรกในชีวิต ขณะที่ยังคงติดอยู่ในรังไหมของฝุ่นก๊าซที่พวกมันถือกำเนิดขึ้นมา ส่วนดาวฤกษ์ดวงที่สว่างและอยู่ใกล้โลกมากกว่าจะปรากฏเป็นแฉกแสง 8 แฉก ซึ่งเป็นเอกลักษณ์ที่เกิดจากการที่แสงทำปฏิกิริยากับโครงสร้างกระจกหกเหลี่ยมของตัวกล้องเจมส์ เวบบ์

ไฮไลต์สำคัญของการสังเกตการณ์ครั้งนี้คือนักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบร่องรอยของก๊าซมีเทนและสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งนำไปสู่การระบุตำแหน่งของ "ดาวแคระน้ำตาล" (Brown Dwarfs) หรือที่มักถูกเรียกว่า "ดาวฤกษ์ที่ล้มเหลว" วัตถุเหล่านี้มีความพิเศษและน่าพิศวงอย่างยิ่ง เนื่องจากพวกมันมีสถานะก้ำกึ่งระหว่างดาวเคราะห์ยักษ์และดาวฤกษ์ โดยมีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีประมาณ 10 ถึง 90 เท่า แม้พวกมันจะก่อตัวขึ้นจากกลุ่มก๊าซเหมือนดาวฤกษ์ทั่วไป แต่มันกลับมีมวลไม่มากพอที่จะสร้างแรงกดดันและความร้อนสูงพอที่จะจุด "ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน" ของไฮโดรเจนที่แกนกลางให้ลุกไหม้อย่างยั่งยืนได้ ทำให้พวกมันค่อยๆ เย็นตัวลงและหม่นแสงลงตามกาลเวลา ต่างจากดวงอาทิตย์ของเราที่สามารถส่องสว่างได้นับหมื่นล้านปี

การค้นพบดาวแคระน้ำตาลที่มีมวลเพียง 10 เท่าของดาวพฤหัสบดีในกระจุกดาวที่หนาแน่นเช่นนี้ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงวงจรชีวิตของดวงดาวในระยะต่างๆ ได้ชัดเจนขึ้น โดยเฉพาะความสงสัยที่ว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ถือกำเนิดขึ้นได้อย่างไรท่ามกลางรังสีอันเข้มข้นจากดาวฤกษ์รุ่นพี่ รวมถึงช่วยไขปริศนาว่า "จานก่อกำเนิดดาวเคราะห์" (Protoplanetary Disks) ที่วนเวียนอยู่รอบดาวฤกษ์มวลมากนั้นมีกระบวนการพัฒนาไปเป็นระบบดาวเคราะห์ได้อย่างไรในสภาวะที่รุนแรงเช่นนี้ นับเป็นอีกหนึ่งก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจจุดเริ่มต้นของดวงดาวและระบบสุริยะอื่นๆ ในเอกภพ

ข้อมูลอ้างอิง: Life Science

• James Webb telescope spots 'failed stars' in a breathtaking cluster near Earth