ทำนาย ความตายของดวงอาทิตย์ ‘ อีก 1 หมื่นล้านปีข้างหน้า สู่ “เนบิวลา” ดาวเคราะห์
ความตายของดวงอาทิตย์ – เป็นเวลาเกือบ 30 ปีแล้วที่นักดาราศาสตร์มองเห็นสิ่งแปลกประหลาดในจักรวาล นั่นคือเนบิวลาดาวเคราะห์ (Planetary Nebula) ในกาแล็กซีอื่น ๆ ที่ล้วนมีความสว่างในระดับเดียวกัน ซึ่งขัดกับความเชื่อที่เคยรับรู้กันมา สิ่งนี้สร้างความน่าสงสัยให้กับนักวิทยาศาสตร์ ตั้งแต่มองไปยังอวกาศห้วงลึก
.
“ดาวอายุมากที่มีมวลน้อย ควรสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์ที่ ‘จางกว่า’ ดาวฤกษ์อายุน้อยและมีมวลมากกว่า สิ่งนี้กลายเป็นต้นตอแห่งความขัดแย้ง (ในเชิงทฤษฎี) ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา” ศาสตราจารย์ อัลเบิร์ต ซิจลสตรา (Albert Zijlstra) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ ในสหราชอาณาจักรกล่าว
.
แต่ไม่ว่าเราจะมองไปทางไหน เราต่างเห็นเนบิวลาประเภทนี้สว่างใกล้เคียงกัน และสามารถมองเห็นได้ระยะไกลมากเป็นหลายสิบล้านปีแสง ความขัดแย้งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ “ไม่แน่ใจ” ถึง “วาระสุดท้ายของดวงอาทิตย์” ดาวฤกษ์แม่ของเรา ว่าจะเป็นอย่างไร
.
แน่นอนว่าพวกเขารู้ว่าดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 4.6 พันล้านปี และจะสิ้นอายุขัยในอีกราว 1 หมื่นล้านปีข้างหน้า ในช่วงสุดท้ายที่ดวงอาทิตย์ใกล้ตายมันจะขยายตัวเองออกมาก่อนเป็นดาวยักษ์แดง ซึ่งกินพื้นที่เลยวงโคจรดาวอังคารออกไป และกลืนกินดาวเคราะห์ชั้นในทั้งหมดของระบบสุริยะ
.
เมื่อถืงขั้นตอนนั้น วาระสุดท้ายของดวงอาทิตย์ยังคงเป็นภาพที่ไม่ค่อยชัดเจน นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่ามันจะระเบิดเปลือกนอกออกเหลือเพียงแค่แกนด้านในที่เรียกว่า ดาวแคระขาว ซึ่งเล็กกว่าปัจจุบัน แต่การระเบิดนี้จะสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์หรือไม่?
.
เนื่องจากเชื่อกันว่าดวงอาทิตย์มีมวลไม่มากพอจะสร้างเนบิลาดาวเคราะห์ที่มองเห็นได้ ซึ่งตรงกับข้อขัดแย้งแรกที่ว่า ‘ดาวอายุมากมวลนี้ควรสร้างเนบิวลาที่จาง’ จนอาจมองไม่เห็นได้ แต่เราก็เห็นมันทั่วจักรวาล
.
ด้วยเหตุนี้ งานวิจัยเมื่อปี 2018 จึงได้พยายามหาคำตอบของคำถามนี้ด้วยการพัฒนาแบบจำลองดาวฤกษ์ขึ้นมาใหม่
.
รายงานนี้มีชื่อว่า ‘The mysterious age invariance of the planetary nebula luminosity function bright cut-off’ ซึ่งอธิบายว่ากว่าร้อยละ 90 ของดาวฤกษ์ทั้งหมดจะกลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ รวมถึงดวงอาทิตย์ของเราด้วยเช่นกัน
.
ทีมวิจัยได้สร้างฟังก์ชันการส่องสว่างของเนบิลาดาวเคราะห์ขึ้นมาใหม่เพื่อทำนายความสว่างของเปลือกที่ดาวฤกษ์ระเบิดออกมา
.
แบบจำลองใหม่ชี้ว่าเมื่อมันลอกเปลือกนอกออก แกนดาวจะร้อนเร็วขึ้นมากกว่าแบบจำลองเดิมถึง 3 เท่า ทำให้ดาวกฤษ์มวลน้อยสามารถก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ได้ง่ายขึ้นมาก ซึ่งรวมถึงดวงอาทิตย์ที่มีตัวเลขมวลอยู่ในช่วงนี้ด้วยเช่นกัน
.
“เราพบว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่า 1.1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ก็สามารถทำให้เกิดเนบิวลาที่จางกว่าได้ และดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 3 เท่าของดวงอาทิตย์จะเกิดเนบิวลาที่สว่างกว่า แต่ส่วนที่เหลือตรงกลางความสว่างที่คาดการณ์ได้นั้นใกล้เคียงกับสิ่งที่สังเกตได้” ศาสตราจารย์ ซิจลสตรา กล่าว
.
“ปัญหาได้รับการแก้ไขแล้วหลังจาก 25 ปี!” นั่นหมายความว่า หากมนุษย์ยังอยู่รอดได้อีก 1 หมื่นล้านปี และขยายอาณานิคมออกไปไกลนอกระบบสุริยะ ลูกหลานของเราสามารถมองกลับมายังดวงอาทิตย์และเห็นเนบิวลาดาวเคราะห์ที่สว่างไสวตระการตาได้ เป็นสัญญาณวาระสุดท้ายจากบ้านอันอบอุ่นของเรา
.
“นี่เป็นผลลัพธ์ที่ดี” ศาสตราจารย์ ซิจลสตรา บอก “ตอนนี้เราไม่เพียงแค่มีวิธีวัดการมีอยู่ของดาวฤกษ์อายุไม่กี่พันล้านปีในกาแล็กซีอันไกลโพ้น (จากความสว่างของเนบิวลาดาวเคราะห์) แต่เรายังค้นพบด้วยซ้ำว่าดวงอาทิตย์จะทำอะไรเมื่อมันตาย”
.
อนึ่ง แม้จะชื่อว่า เนบิวลาดาวเคราะห์ แต่ก็ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์เลย นักดาราศาสตร์ยุคโบราณเรียกเช่นนี้เพราะรูปร่างของมันค่อนข้างกลม จึงเรียกกันติดปากเรื่อยมาว่า เนบิวลาดาวเคราะห์ วัตถุที่มีชื่อเสียงเช่น เนบิวลาตาแมว (Cat’s Eye Nebula), เนบิวลารูปเกลียว (Helix Nebula) และเนบิวลาวงแหวน (Ring Nebula)
สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
