นักดาราศาสตร์ได้คำตอบเริ่มต้น อะไรจุดระเบิด “ซูเปอร์โนวา”

เป็นเวลายาวนาน ที่นักดาราศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์ “ซูเปอร์โนวา” เป็นเครื่องมือช่วยอ้างอิงในการวัดการขยายตัวของเอกภพ แต่พวกเขาก็มีข้อสงสัยที่ฝังแน่นว่า อะไรเป็นสิ่งที่จุดฉนวนให้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่ของดวงดาวนี้

มารัต กิลฟานอฟ (Marat Gilfanov) จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์มักซ์พลังก์ (Max Planck Institute for Astrophysics) ในเยอรมนีกล่าวกับเอเอฟพีว่า มีวัตถุที่มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจเอกภพ แต่ก็ยอมรับด้วยว่า เป็นเรื่องน่าอายมากสำหรับทีมวิจัยของเขา ที่ไม่ทราบว่าวัตถุที่ว่านั้นทำงานอย่างไร

อย่างไรก็ดี ตอนนี้พวกเขาเริ่มเข้าใจแล้วว่าอะไรที่จุดชนวนการระเบิดครั้งใหญ่ของดวงดาว ที่เรียกว่า “ซูเปอร์โนวา” (supernova)

นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่กล่าวว่า ซูเปอร์โนวา ไทป์ 1เอ (Type 1a supernovae) เกิดขึ้น เมื่อดาวแคระขาวหรือซากดาวเก่าที่ยุบตัว จนกลายเป็นดาวที่ไม่เสถียรเมื่อถึงจุดเกินขีดจำกัดน้ำหนักตัวเอง ซึ่งความไม่เสถียรนี้อาจเกิดได้จากทั้งการหลอมรวมกันของดาวแคระขาว 2 ดวง หรือเกิดจากแรงโน้มถ่วงที่มากพอจะดึงดูดสสารจากดาวคล้ายดวงอาทิตย์ที่อยู่ข้างๆ

อาศัยกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีเอกซ์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) ขององค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) กิลฟานอฟและทีมวิจัยของเขาได้ศึกษาซูเปอร์โนวาในกาแลกซีรูปทรงรี 5 กาแลกซีซึ่งอยู่ใกล้กาแลกซีของเรา รวมถึงซูเปอร์โนวาในบริเวณใจกลางกาแลกซี แอนโดรมีดาเพื่อนบ้าน

“ผลศึกษาของเราชี้ว่า ซูเปอร์โนวาในกาแลกซีที่เราศึกษานั้น ส่วนใหญ่เกิดจากการหลอมรวมกันของดาวแคระขาว 2 ดวง หากซูเปอร์โนวาเกิดจากแรงโน้มถ่วงที่ดึงเอามวลสารจากดาวข้างเคียงเข้ามา กาแลกซีนั้นจะต้องมีความสว่างของรังสีเอกซ์มากกว่า 5 เท่าของความสว่างที่สังเกตได้” อาคอส บอกแดน (Akos Bogdan) จากสถาบันมักซ์ พลังก์ซึ่งร่วมศึกษาในครั้งนี้ด้วยกล่าว

นอกจากนี้ ยังมีความต้องการศึกษาที่จะประเมินว่าการหลอมรวมกันนั้นเป็นปัจจัยเริ่มต้นของซูเปอร์โนวาในกาแลกซีก้นหอยหรือไม่ และการชี้เฉพาะเจาะจงถึงจุดเริ่มต้นไปสู่การระเบิดของซูเปอร์โนวาก็เป็นสิ่งที่ทำได้ยากยิ่ง อีกทั้งการหาคู่ของดาวแคระขาวนั้นยังทำได้ยากยิ่ง และเมื่อดาวแคระขาวทั้งสองต่างหมุนวนเป็นก้นหอยเข้ารวมกัน จะเกิดระเบิดขึ้นในเวลาเพียงเสี้ยววินาทีเวลาของดาวทั้งสอง

สำหรับความรู้ว่า ซูเปอร์โนวาก่อตัวขึ้นอย่างไรนั้น มาริโอ ลิวิโอ (Mario Livio) นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากสถาบันโทรทรรศน์อวกาศ (Space Telescope Science Institute) ในแมรีแลนด์ สหรัฐฯ กล่าวว่าเป็นกุญแจสำคัญไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นว่า นักวิทยาศาสตร์จะสามารถวัดระยะทางและติดตามสสารมืดได้อย่างไร

“เราใช้ซูเปอร์โนวาไทป์ 1เอ เพื่อประเมินคุณสมบัติของพลังงานมืด และเพื่อทำเช่นนั้นได้อย่างแม่นยำ เราจำเป็นต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ ในวิวัฒนาการพลังงานการเปล่งแสงของซูเปอร์โนวาเหล่านี้ และกระบวนการที่เราเรียกว่า “ฟีดแบ็ค” (feedback) สำหรับเป็นชื่อขงอซูเปอร์โนวาที่แสดงบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของกาแลกซีที่ซูเปอร์โนวาเหล่านั้นอาศัยอยู่” ลิวิโอกล่าว