พบ “เนบิวลาสีรุ้ง” ล้อมรอบซากดาวตาย ปริศนาใหม่ท้าทายความรู้ดาราศาสตร์ เมื่อดาวแคระขาวสร้างคลื่นกระแทกได้โดยไร้จานพอกพูนมวล

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบปรากฏการณ์อันน่าทึ่งที่ระยะห่างเพียง 731 ปีแสงจากโลก เมื่อซากของดาวฤกษ์ที่สิ้นอายุขัยไปแล้วกลับสร้างปริศนาชิ้นใหญ่ให้กับวงการวิทยาศาสตร์ สิ่งที่ปรากฏคือ "โบว์ช็อก" (Bow Shock) หรือคลื่นกระแทกรูปโค้งที่ส่องสว่างไสวและเต็มไปด้วยสีสันล้อมรอบดาวแคระขาวดวงหนึ่ง ซึ่งตามทฤษฎีที่มีอยู่ในปัจจุบันยังไม่สามารถอธิบายกลไกการเกิดของมันได้อย่างชัดเจน

โดยปกติแล้ว การพบคลื่นกระแทกในอวกาศไม่ใช่เรื่องแปลกประหลาดแต่อย่างใด แต่ทว่าในกรณีของดาวแคระขาวรหัส RXJ0528+2838 นี้ กลับสร้างความงุนงงให้กับนักดาราศาสตร์ เนื่องจากไม่พบร่องรอยของกลไกใด ๆ ที่ควรจะเป็นตัวขับเคลื่อนเนบิวลาหลากสีสันที่ห่อหุ้มมันอยู่ ซิโมน สคาริงกิ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเดอแรม สหราชอาณาจักร กล่าวว่าพวกเขาได้พบบางสิ่งที่ไม่เคยเห็นมาก่อน และเป็นสิ่งที่ไม่ได้คาดคิดว่าจะได้เจอ การที่ระบบดาวที่ดูเงียบสงบและไร้จานพอกพูนมวลจะสามารถสร้างเนบิวลาที่อลังการขนาดนี้ได้ นับเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นตะลึงและหาได้ยากยิ่งในแวดวงดาราศาสตร์

เพื่อให้เข้าใจความผิดปกตินี้ ต้องย้อนกลับไปทำความเข้าใจธรรมชาติของ "ดาวแคระขาว" ซึ่งคือสิ่งที่หลงเหลืออยู่หลังจากดาวฤกษ์ที่มีมวลคล้ายดวงอาทิตย์ได้สิ้นสุดช่วงชีวิตในแถบลำดับหลัก เมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หมดลง แกนกลางของดาวซึ่งไม่มีแรงดันจากการหลอมรวมอะตอมคอยพยุงไว้อีกต่อไป จะยุบตัวลงกลายเป็นซากที่มีความหนาแน่นสูงมหาศาล พร้อมกับสลัดมวลสารชั้นนอกออกไป แม้ดาวแคระขาวจะมีขนาดใกล้เคียงกับโลก แต่กลับมีมวลได้มากถึง 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์

โดยธรรมชาติแล้ว ดาวแคระขาวที่ไม่มีการหลอมรวมอะตอมจะไม่สามารถสร้าง "ลมดาว" (Stellar wind) ได้เหมือนดาวฤกษ์ที่ยังมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ดาวแคระขาวมักจะจับคู่กับดาวฤกษ์อีกดวงในระบบดาวคู่ และใช้แรงโน้มถ่วงดูดกลืนมวลสารจากดาวเพื่อนบ้าน กระบวนการนี้มักทำให้เกิด "จานพอกพูนมวล" (Accretion disk) ที่หมุนวนรอบดาวแคระขาวคล้ายน้ำวนก่อนจะไหลลงท่อระบายน้ำ การปะทะกันระหว่างมวลสารที่พุ่งออกมาจากจานหมุนวนนี้กับสสารระหว่างดวงดาว คือต้นกำเนิดของโครงสร้างที่มีพลังงานสูงที่เรียกว่า โบว์ช็อก

แต่วามแปลกประหลาดของดาว RXJ0528+2838 คือ แม้ว่ามันจะมีดาวฤกษ์มวลต่ำเป็นคู่โคจร แต่กลับตรวจไม่พบจานพอกพูนมวลอยู่เลย ยิ่งไปกว่านั้น รูปร่าง ขนาด และความหนาแน่นของโบว์ช็อกที่ตรวจพบ ซึ่งประกอบด้วยแสงจากไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน บ่งชี้ว่ามีการพ่นมวลสารออกมาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานกว่า 1,000 ปีแล้ว ซึ่งแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากการระเบิดอย่างฉับพลันในเหตุการณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ทั่วไป

ทีมนักวิจัยสันนิษฐานว่า คำตอบของปริศนานี้อาจอยู่ที่ "สนามแม่เหล็ก" อันทรงพลังของดาวแคระขาว ซึ่งอาจทำหน้าที่เป็นทางลัด โดยแทนที่จะก่อตัวเป็นจานพอกพูนมวล มวลสารจากดาวคู่กลับถูกบังคับให้เคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงแม่เหล็กและถูกเทลงสู่ขั้วของดาวแคระขาวโดยตรง ทำให้เกิดการพ่นมวลสารออกมาได้โดยไม่ต้องอาศัยจานพอกพูนมวลตามทฤษฎีเดิม

คริสเตียน อิลเควิช นักดาราศาสตร์จากศูนย์ดาราศาสตร์นิโคเลาส์ โคเพอร์นิคัส ในโปแลนด์ ให้ความเห็นว่า การค้นพบนี้เผยให้เห็นกลไกที่เรายังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ มันท้าทายภาพจำมาตรฐานเกี่ยวกับพฤติกรรมและการมีปฏิสัมพันธ์ของสสารในระบบดาวคู่ที่รุนแรงเช่นนี้ ซึ่งงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Astronomy และถือเป็นก้าวสำคัญที่จะช่วยไขความลับของจักรวาลในมุมที่เราอาจเคยมองข้ามไป

ข้อมูลอ้างอิง: European Southern Observatory

• Astronomers surprised by mysterious shock wave around dead star