พบหลักฐาน “ดาวแคระขาว” ดูดกลืนดาวเคราะห์ผ่านปรากฏการณ์คล้ายออโรรา
เมื่อดาวฤกษ์ดับสูญลง จักรวาลไม่ได้เงียบสงบอย่างที่คิด งานวิจัยใหม่เผยให้เห็นว่า ดาวแคระขาว (White Dwarf) หรือเศษซากของดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว กำลังกลืนกินเศษซากระบบดาวเคราะห์ของตัวเองด้วยอัตราเร็วและความตะกละตะกลามที่สูงกว่าที่นักดาราศาสตร์เคยคาดไว้มหาศาล
ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งมีสัดส่วนสูงถึง 97% รวมถึงดวงอาทิตย์ของเรา เมื่อเผาผลาญเชื้อเพลิงจนหมดสิ้น จะไม่ได้ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา เหมือนดาวฤกษ์ขนาดมหึมา แต่พวกมันจะค่อยๆ สลัดชั้นแก๊สภายนอกออกไป เหลือทิ้งไว้เพียงแก่นกลางที่ยุบตัวลงด้วยแรงโน้มถ่วงมหาศาล จนมีมวลใกล้เคียงดวงอาทิตย์แต่อัดแน่นอยู่ในปริมาตรขนาดเท่าโลก
แม้จะไม่มีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน คอยสร้างพลังงานอีกต่อไปแล้ว แต่วัตถุอวกาศเหล่านี้ยังคงมีความร้อนสูงพอที่จะส่องแสงริบหรี่ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเฝ้าสังเกตการณ์พวกมันผ่านกล้องโทรทรรศน์และเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ เพื่อศึกษาองค์ประกอบและประวัติศาสตร์ของระบบดาวเคราะห์ในอดีตได้
งานวิจัยล่าสุดที่ได้รับการตอบรับให้ตีพิมพ์ในวารสาร The Astrophysical Journal โดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน และมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ นำโดย Aster Taylor และ Dang Pham ได้เปิดเผยปรากฏการณ์ที่เรียกว่า มลพิษดาวแคระขาว (White Dwarf Pollution) ซึ่งเป็นสภาวะที่ดาวแคระขาวดูดกลืนมวลสารจากดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย หรือแม้กระทั่งดาวเคราะห์ที่โคจรเข้ามาใกล้เกินไป จนบดขยี้วัตถุเหล่านั้นให้กลายเป็นธาตุพื้นฐาน
ตามหลักการแล้ว เนื่องจากดาวแคระขาวมีความหนาแน่นสูงมาก ธาตุหนักที่ถูกดูดกลืนเข้ามาควรจะจมหายลงไปใต้พื้นผิวอย่างรวดเร็วจนสังเกตไม่ได้ แต่นักดาราศาสตร์กลับพบมลพิษเหล่านี้ในดาวแคระขาวที่สำรวจมากถึง 50% เปรียบเสมือนการที่เราเดินไปสำรวจอ่างอาบน้ำทุกใบ แล้วพบท่อน้ำโลหะลอยคออยู่ในอ่างถึงครึ่งหนึ่ง นั่นแปลว่าดาวแคระขาวจะต้องดูดกลืนมวลสารรอบข้างเข้ามาเติมเต็มตลอดเวลาด้วยความเร็วที่สูงมาก
ความน่าตื่นเต้นยิ่งกว่านั้นคือ ทีมนักวิจัยร่วมกับ Tim Cunningham จากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน ได้ค้นพบว่า สนามแม่เหล็ก (Magnetic Field) ของดาวแคระขาวมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง โดยสนามแม่เหล็กจะบีบและต้อนสสารที่ถูกดูดเข้ามาให้ไหลไปรวมกันอยู่เฉพาะบริเวณขั้วแม่เหล็ก เกิดเป็นจุดขนาดเล็กคล้ายกับปรากฏการณ์ออโรรา (Aurora) บนโลก
หากลองจินตนาการถึงออโรราบนโลกที่เกิดจากอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ไหลตามเส้นแรงแม่เหล็กมาชนกับชั้นบรรยากาศ ปรากฏการณ์บนดาวแคระขาวก็ใช้กลไกเดียวกัน เพียงแต่เปลี่ยนจากลมสุริยะ เป็นสสารและเศษซากดาวเคราะห์ที่พุ่งลงสู่ขั้วแม่เหล็กแทน
การที่สสารตกลงไปกระจุกตัวอยู่เพียงจุดเล็กๆ บนขั้วแม่เหล็ก แทนที่จะกระจายตัวไปทั่วพื้นผิว หมายความว่าอัตราการตกลงของมวลสารจริงอาจสูงกว่าที่เคยวิเคราะห์ไว้เดิม และอาจต้องมีเศษซากระบบดาวเคราะห์หลงเหลืออยู่รอบๆ ดาวแคระขาวมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ถึง 100 เท่า การค้นพบนี้กำลังท้าทายแบบจำลองทางดาราศาสตร์เดิมๆ และแสดงให้เห็นว่า แม้ดาวฤกษ์แม่จะดับสูญไปแล้ว แต่ระบบดาวเคราะห์รอบข้างก็ยังคงมีปฏิสัมพันธ์และความก้าวหน้าทางกายภาพอยู่อย่างซับซ้อนในอวกาศ
ข้อมูลอ้างอิง: University of Michigan
- ‘Dead stars’ may have surprisingly healthy appetites