ดาวนิวตรอน คืออะไร เกิดขึ้นได้อย่างไร และมีคุณลักษณะอย่างไร

ดาวนิวตรอน ร่องรอยการระเบิดในอวกาศ

ในห้วงอวกาศแสนลึกลับ มีวัตถุต่างๆ มากมายที่มนุษย์ได้สำรวจพบแล้ว และอีกมากมายที่ยังไม่รู้จัก ดาวนิวตรอน เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ แต่เราก็ยังไม่รู้จักดาวชนิดนี้มากนัก

ดาวนิวตรอน (Neutron Stars) คือ แก่นกลางขนาดเล็กของดวงดาวที่หลงเหลืออยู่ หลังการระเบิดอย่างรุนแรงของมหานวดาราหรือ “ซูเปอร์โนวา” (Supernova) เมื่อดาวฤกษ์มวลมากวิวัฒนาการมาถึงจุดจบของวงจรชีวิต ซึ่งนับเป็นหนึ่งในเหตุการณ์การระเบิดครั้งรุนแรงที่สุดที่ส่งฝุ่นละออง เศษซากของดวงดาว และกลุ่มก๊าซมากมายกระจายออกไปในห้วงอวกาศ ก่อนหลงเหลือไว้เพียงแก่นกลางความหนาแน่นสูงที่ปราศจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

ดาวนิวตรอน, โลกและดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์, ดวงดาว, ชนิดของดวงดาว, อวกาศ, การระเบิดในอวกาศ
ดาวนิวตรอน / ภาพถ่าย : นาซา

โครงสร้างของดาวนิวตรอน

ดาวนิวตรอนเป็นดวงดาวขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูง มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 10 ถึง 20 กิโลเมตร มีมวล 1 ถึง 2 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะราว 30,000 ถึง 70,000 เท่า

ดาวนิวตรอนมีแรงดึงหรือแรงโน้มถ่วงสูง หากนำเนื้อสารของดาวนิวตรอนขนาดใกล้เคียงก้อนน้ำตาลเล็ก ๆ 1 ก้อนมาไว้บนโลก อาจมีน้ำหนักมากถึง 100 ล้านตันบนโลก เนื่องจากอะตอมของดาวนิวตรอนไม่มีช่องว่างระหว่างอนุภาคโปรตอน (Proton) และอิเล็กตรอน (Electron) ทำให้ประจุบวกและประจุลบของอนุภาคเรียงตัวอยู่ชิดติดกันจนเกิดเป็น “นิวตรอน” (Neutron) ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้า และกลายเป็นชื่อเรียกของดวงดาวความหนาแน่นสูงเหล่านี้

ดาวนิวตรอน, โลกและดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์, ดวงดาว, ชนิดของดวงดาว, อวกาศ, การระเบิดในอวกาศ
ดาวนิวตรอน / ภาพถ่าย : นาซา

อย่างไรก็ตาม ดาวนิวตรอนจะมีขนาดของมวลไม่เกิน 3 เท่าของดวงอาทิตย์ เนื่องจากหากมีมวลมากกว่านี้ แรงโน้มถ่วงของดาวจะเอาชนะแรงดันดีเจนเนอเรซี (Electron Degeneracy Pressure) ที่ทำให้แก่นดาวยุบตัวลงจนกลายเป็นหลุมดำ (Black Hole)

การหมุนของดาวนิวตรอนและ “พัลซาร์” (Pulsars)

หลังการระเบิดอย่างรุนแรงของมหานวดารา โครงสร้างชั้นนอกของดาวฤกษ์จะถูกส่งออกไปในอวกาศ เหลือไว้เพียงดาวนิวตรอนหรือแก่นดวงดาวที่เหลืออยู่ ซึ่งถูกหมุนจากแรงเหวี่ยงในการระเบิด พร้อมกับการบีบอัดและหดตัวลงจากการสูญเสียองค์ประกอบของดวงดาวดั้งเดิม

ดาวนิวตรอน, โลกและดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์, ดวงดาว, ชนิดของดวงดาว, อวกาศ, การระเบิดในอวกาศ
พัลซาร์ (Pulsars) / ภาพถ่าย : NASA/CXC/IUSS/A.De Luca et al

โดยทั่วไปแล้ว ดาวนิวตรอนหมุนรอบตัวเองด้วยอัตราที่รวดเร็วมาก บางดวงหมุนรอบตัวเองมากถึง 700 รอบต่อ 1 วินาที หรือบางดวงอาจใช้เวลา 30 วินาทีต่อการหมุน 1 รอบ เพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุมจากการเปลี่ยนแปลงของรัศมีหรือโครงสร้างของดวงดาวที่ลดขนาดลง

ดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็ว เรียกว่า “พัลซาร์” (Pulsars) เป็นดาวนิวตรอนที่มีสนามแม่เหล็กความเข้มสูงที่ปลดปล่อยลำรังสีออกมาโดยรอบเป็นจังหวะซ้ำ ๆ พัลซาร์สามารถสูญเสียพลังงานจนกลายเป็นดาวนิวตรอนปกติ เมื่อหมุนตัวไปหลายล้านปี

โลกและดาราศาสตร์, ดาราศาสตร์, ดวงดาว, ชนิดของดวงดาว, อวกาศ, การระเบิดในอวกาศ
พัลซาร์และการปลดปล่อยลำรังสี / ภาพประกอบ : National Radio Astronomy Observatory

ในปัจจุบัน ดาวนิวตรอนที่เรารู้จักโดยส่วนใหญ่เป็นพัลซาร์ ถึงแม้ว่าในกาแล็กซีจะมีดาวนิวตรอนหลายร้อยล้านดวง อย่างพัลซาร์ดวงแรกที่ถูกค้นพบในปี 1967 โดยโจเซลีน เบลล์ เบอร์เนล (Jocelyn Bell Burnell) และแอนโทนี ฮีววิช (Anthony Hewish) ที่ทำให้กลุ่มผู้ค้นพบรู้สึกประหลาดใจกับสภาพแวดล้อมและองค์ประกอบทางธรรมชาติของมันเป็นอย่างมาก จนเกิดการต้องข้อสงสัยว่าสัญญาณพัลซาร์ที่ตรวจพบอาจเป็นสัญญาณจากอารยธรรมนอกโลก จนทำให้พัลซาร์ดวงแรกถูกเรียกว่า “LGM-1” ซึ่งย่อมาจากมนุษย์ต่างดาวสีเขียวตัวน้อย (Little Green Men) อีกด้วย

สืบค้นและเรียบเรียง

คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ และณภัทรดนัย

ข้อมูลอ้างอิง

https://www.nationalgeographic.com/science/article/neutron-stars

http://www.lesa.biz/astronomy/star/neutron

http://nso.narit.or.th/index.php/2017-11-25-10-50-19/2017-12-07-04-56-44/2017-12-09-16-25-42/2017-12-10-07-38-40/2017-12-20-04-39-46


อ่านเพิ่มเติม ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่หายไป

เรื่องแนะนำ

การระบาดโรคโควิด-19 ระลอกที่สองในอินเดีย กลายการระบาดที่รุนแรงที่สุดในโลก

จำนวนผู้ติดเชื้อที่พุ่งสูงขึ้นอย่างกะทันหัน สร้างภาระอันใหญ่หลวงให้แก่กระทรวงสาธารณะสุขอินเดีย เกิดภาวะขาดแคลนเตียงผู้ป่วย ออกซิเจน และยา อีกทั้งยังต้องจัดการกับไวรัสสายพันธุ์ใหม่ การระบาดโรคโควิด-19 ในอินเดีย กรุงนิวเดลี – ตลอดสองสามสัปดาห์ที่ผ่านมา บัญชีโซเชียลมีเดียของชาวดินเดียเต็มไปด้วยข้อความขอความช่วยเหลือ โรงพยาบาลทวิตข้อความเกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนที่ร่อยหรอ และแพทย์ที่ต้องทนเห็นผู้ป่วยค่อยๆ เสียชีวิต ทั้งๆ ที่สามารถป้องกันไม่ให้เสียชีวิตได้ การระบาดโรคโควิด-19 ในอินเดีย นักข่าวที่ป่วยพยายามร้องขอเตียงที่โรงพยาบาลในขณะที่อาการเขาอาการย่ำแย่ลง แต่กลับถูกปฏิเสธเตียง เขาบันทึกสภาพความเป็นอยู่และอาการของตัวเองลงในทวิตเตอร์กระทั่งเขาเสียชีวิต สถานฌาปนกิจศพต้องทำงานทั้งวันทั้งคืนเพื่อเผาศพให้ทันกับจำนวนศพที่เพิ่มขึ้น จนเตาเผาละลายจากการใช้งานหนัก และเจ้าหน้าที่กำลังก่อสร้างเตาเผาเพิ่มเติมด้านนอก สิ่งที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การระบาดระลอกที่สองนี้รุนแรงเพียงใด และการได้เห็นภาพนี้เกิดขึ้นนั้นเป็นเรื่องหดหู่ใจ การระบาดโรคโควิด-19 ในอินเดีย โ ควิดในอินเดีย กระทรวงสาธารณสุขอินเดียรายงานว่า จำนวนผู้ป่วยที่เพิ่มขึ้นในอินเดียสัปดาห์นี้ทุบสถิติโลก โดยจำนวนผู้ป่วยเพิ่มขึ้นมากกว่า 330,000 ราย เมื่อวันศุกร์ ที่ผ่านมา และยอดผู้เสียชีวิตใน 24 ชั่วโมงที่ผ่านมาสูงถึง 2,263 ราย โดยทำลายเจ้าของสถิติเดิมคือ สหรัฐอเมริกา ซึ่งบันทึกตัวเลขผู้ติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น 300,669 ราย ในหนึ่งวัน เมื่อวันที่ 8 มกราคม 2021 “พวกเราคิดว่าการระบาดใหญ่จบไปแล้ว และปล่อยการ์ดตก […]

ลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรมของ พะยูนไทย

ความสำเร็จของนักวิจัยมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ สร้างความตื่นเต้นไปทั่วโลก กับการค้นพบลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรมของ พะยูนไทย ที่ไม่เหมือนประชากรพะยูนอื่นๆ ในโลก พะยูนเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยในทะเล ปัจจุบัน จำนวนของประชากรพะยูนทั่วโลกลดลงไปอย่างมาก ในประเทศไทยรายงานนพบประมาณ 200 ตัว เท่านั้น ส่วนใหญ่อาศัยอยู่แถบชายฝั่งทะเลจังหวัดตรัง พะยูนไทย จากปัญหาเรื่องจำนวนประชากรพะยูนที่ใกล้สูญพันธุ์ พะยูนจึงถูกคุ้มครองด้วยกฎหมายจำนวนมาก และหลายงานหน่วยต่างเร่งออกมาตรการปฏิบัติ เพื่อปกป้องสายพันธุ์อันเปราะบางนี้ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยคณะสัตวแพทยศาสตร์ ร่วมกับศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งทะเลอันดามันตอนบน กรมทรัพยากรชายทะเลและชายฝั่ง กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ร่วมมือกันวิจัยเกี่ยวกับการอนุรักษ์พะยูนในทะเลมาอย่างต่อเนื่อง ล่าสุดในปี 2021 ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการศึกษาเรื่อง “ความหลากหลายทางพันธุกรรมของพะยูนในประเทศไทยและทั่วโลก” ซึ่งผลจากการศึกษาสร้างความสนใจให้นักวิชาการทั้งในและต่างประเทศเป็นจำนวนมาก เนื่องจากพบว่ามีพะยูนกลุ่มหนึ่งที่อาศัยในทะเลอันดามันของประเทศไทยมีลักษณะประชากรที่จำเพาะไม่เหมือนพะยูนที่อื่นในโลกนี้ โดยผลงานได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ Scientific Reports เมื่อเดือนมิถุนายน ปี 2021 ปัญหาสำคัญของการอนุรักษ์และเพิ่มจำนวนพะยูนคือไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ รวมถึงอัตราการรอดชีวิตค่อนข้างต่ำ เมื่อเลี้ยงในระบบปิด อย่างกรณีที่เคยปรากฏในสื่อต่างๆ ก่อนหน้านี้ทั้ง “มาเรียม” หรือ “ยามีล” ดังนั้น จึงเป็นความท้าทายสำหรับทีมวิจัยที่ต้องศึกษาค้นคว้า เพื่อหาแนวทางในการจัดการอนุรักษ์ รองศาสตราจารย์ นายสัตวแพทย์ ดร.กรกฎ งานวงศ์พาณิชย์ หัวหน้าคณะผู้วิจัยได้ กล่าวว่า การศึกษาครั้งนี้ใช้ตัวอย่างจากเนื้อเยื่อพะยูนจำนวน […]

แอมโมเนียมไนเตรตและเหตุระเบิด กรุงเบรุต เลบานอน

เกิดเหตุระเบิดครั้งใหญ่ใน กรุงเบรุต (Beirut) เมืองหลวงของประเทศเลบานอน เมื่อช่วงเย็นตามเวลาท้องถิ่นของวันอังคารที่ 4 สิงหาคม 2563 ที่ผ่านมา สำนักข่าวต่างประเทศรายงานว่าเหตุระเบิดรุนแรงบริเวณท่าเรือ กรุงเบรุต (Beirut’s Port) ณ ขณะนี้ ได้สร้างความเสียหายต่อท่าเรือหลัก สิ่งปลูกสร้าง อาคารบ้านเรือน และคร่าชีวิตผู้คนไปแล้วอย่างน้อย 78 ชีวิต รวมถึงการมีผู้ได้รับบาดเจ็บอีกกว่า 4,000 คน จากข้อสันนิษฐานของเจ้าหน้าที่ทางการระดับสูงในเลบานอน กล่าวว่าการระเบิด 2 ครั้งซ้อนที่ท่าเรือเบรุต เกิดจากวัตถุที่ก่อให้เกิดประกายไฟหรือสารไวไฟ (Flammable Materials) ที่ถูกเก็บรักษาอยู่ภายในโกดังของท่าเรือเบรุต การระเบิดครั้งแรกนั้นไม่รุนแรงนัก แต่กลายเป็นชนวนของการระเบิดครั้งที่ 2 ซึ่งรุนแรงยิ่งกว่า โดยสำนักสำรวจธรณีวิทยาแห่งชาติสหรัฐฯ (USGS) หรือหน่วยงานตรวจจับแผ่นดินไหวทั่วโลกระบุว่าการระเบิดครั้งที่ 2 นี้ ได้สร้างคลื่นสั่นสะเทือนที่มีความรุนแรงเทียบเท่าแผ่นดินไหวขนาด 3.3 และก่อให้เกิดเมฆรูปดอกเห็ดสีชมพู-เหลือง ขนาดใหญ่แผ่ปกคลุมไปทั่วทั้งเมืองหลวง สาเหตุของการระเบิดที่ยังไม่แน่ชัด จนถึงขณะนี้ สาเหตุของการระเบิดยังไม่ได้รับการระบุอย่างแน่ชัด เนื่องจากอยู่ระหว่างขั้นตอนการสืบสวนภายใน แต่ทางหัวหน้าฝ่ายรักษาความปลอดภัยของเลบานอน กล่าวว่าสาเหตุของการะเบิดมาจากแอมโมเนียมไนเตรต (Ammonium Nitrate) กว่า 2,700 […]