การเกิดซุปเปอร์โนวา ที่หาดูได้ยาก

ซุปเปอร์โนวาเป็นเหตุการณ์ที่หาได้ยากและเป็นสิ่งมหัศจรรย์ เนื่องจากการระเบิดที่รุนแรงเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อดาวมวลยักษ์ถึงระยะสุดท้ายของอายุขัยของมัน – เมื่อมันหมดพลังงานทั้งหมดและเกิดการยุบตัวของแกนกลาง

เมื่อไม่นานมานี้ ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้เห็นบางสิ่งที่อาจหาดูได้ยากกว่า นั่นคือเหตุการณ์ซุปเปอร์โนวาซึ่งเกิดขึ้นในลักษณะภาพที่เคลื่อนไหวช้าๆ ( Slow motion) ในขณะที่ซุปเปอร์โนวาชนิดนี้ (Type Ibn) มักจะโดดเด่นด้วยการเพิ่มความสว่างขึ้นสูงสุดอย่างรวดเร็วและการลดลงอย่างรวดเร็ว แต่ซุปเปอร์โนวาที่ไม่ธรรมดาที่พบนี้ ใช้เวลานานพอสมควรในการถึงจุดที่สว่างสูงสุดแล้วค่อยๆจางหายไป

ทีมงานวิจัยซึ่งรวมถึงสมาชิกจากสหราชอาณาจักร ,โปแลนด์,สวีเดน,ไอร์แลนด์เหนือ, เนเธอร์แลนด์และเยอรมนีได้ศึกษาเรื่อง Ibn ประเภท OGLE-2014-SN-13 การระเบิดของดาวประเภทนี้เป็นผลมาจากการที่ดาวมวลสูงสูญเสียชั้นบรรยากาศไฮโดรเจนภายนอก ซึ่งอยู่ในระหว่างการยุบตัวของแกนกลาง และสิ่งที่อยู่ใต้พื้นผิวที่ปล่อยออกมา มีปฏิสัมพันธ์กับกลุ่มของวัตถุที่แวดล้อมอยู่ซึ่งมีฮีเลียมสูง 

การศึกษานี้นำทีมโดย Emir Karamehmetoglu จากศูนย์ Oskar Klein Center ที่มหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม เขากล่าวว่า

“ซุปเปอร์โนวาType Ibn ถือเป็นระเบิดของดาวมวลสูงที่ถูกล้อมรอบด้วยเขตที่หนาแน่นของวัตถุที่มีฮีเลียมมาก เราอนุมานถึงฮีเลียมที่มีอยู่นี้ผ่านทางเส้นการแผ่รังสีฮีเลียมที่แคบๆในสเปกตรัมแสงของพวกมัน เรายังเชื่อว่าถ้ามีไฮโดรเจนอยู่ในบริเวณโดยรอบของดาว ซึ่งที่จริงมีน้อยมาก เพราะถ้ามันมีอยู่ที่นั่น มันจะแสดงพลังมากขึ้นกว่าฮีเลียมในสเปกตรัมที่เห็น การเปลี่ยนแปลงในลักษณะนี้ หาได้ยากมากเนื่องจากไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีอยู่มากที่สุดในจักรวาล “

ตามที่กล่าวไปแล้ว ซุปเปอร์โนวา Type Ibn มีลักษณะที่เพิ่มความสว่างขึ้นอย่างรวดเร็วฉับพลัน จากนั้นก็จะลดลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เมื่อได้สังเกตุ OGLE-2014-SN-131 ซึ่งตรวจพบเมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน 2014 โดยใช้เลนส์โน้มถ่วงเชิงแสง ของโครงการ the Optical Gravitational Lensing Experiment หรือ OGLE ที่หอดูดาวดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยวอร์ซอ พวกเขาได้เห็นบางอย่างที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง 

Karamehmetoglu กล่าวว่า “OGLE-2014-SN-131 แตกต่างออกไปเพราะใช้เวลาเกือบ 50 วันเมื่อเทียบกับรูปแบบปกติทั่วไป ซึ่งใช้เวลาประมาณ 1 สัปดาห์เพื่อให้เกิดความสว่างขึ้น จากนั้นมันก็ลดความสว่างลงอย่างช้าๆเช่นกัน จากข้อมูลที่ว่ามันใช้เวลาในการเพิ่มความสว่างให้ถึงจุดสูงนานกว่าทั่วไปหลายเท่า ทำให้มันแตกต่างจาก Ibn อื่นๆ ที่เคยทำการศึกษามาก่อน มันจึงเป็นมีความพิเศษมาก”

ซุปเปอร์โนวา 2008D ในกาแลคซี่ NGC 2770 (Type Ib)
(ซ้าย) ภาพถ่ายแบบ X-ray 
(ขวา) ภาพแสงที่มองเห็นได้

ตามที่ Karamehmetoglu ได้อธิบายมา ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงชอบรูปแบบการเกิดซุปเปอร์โนวาชนิดนี้มากกว่ารูปแบบอื่นๆ

“ในโครงการนี้ เหตุผลที่ OGLE-2014-SN-131 แตกต่างจาก Type Ibn ชนิดอื่น เนื่องจากธรรมชาติที่ใหญ่ผิดปกติของดาว มันเป็นดาวที่มีมวลสูงมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 40-60 เท่า และตำแหน่งที่ตั้งอยู่ในกาแลคซีที่มีโลหะต่ำ การก่อให้เกิดซุปเปอร์โนวานี้ อาจเป็นเพราะโดยการขับฮีเลียมออกมาจำนวนมาก จนในที่สุดเกิดระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาได้ “

นอกเหนือจากการเป็นเหตุการณ์พิเศษ การศึกษานี้ยังมีผลกระทบกับดาราศาสตร์และการศึกษาเรื่องซูเปอร์โนวาอย่างมาก ด้วยการตรวจจับรูปแบบ OGLE-2014-SN-131 ได้ รูปแบบซุปเปอร์โนวาใดๆในอนาคตที่พยายามอธิบายถึงซุปเปอร์โนวาแบบ Type Ibn จากนี้ จะมีข้อจำกัดที่เข้มงวดในเวลาเดียวกัน นักดาราศาสตร์มีรูปแบบที่มีอยู่นี้ เพื่อใช้พิจารณา ถ้าเมื่อใดที่พวกเขาได้เห็นซูเปอร์โนวาอื่นๆที่ใช้เวลานานในการสว่าง

มองไปข้างหน้า นี่คือสิ่งที่ Karamehmetoglu และเพื่อนร่วมงานของเขาหวังว่าจะทำ “ในความพยายามครั้งต่อไปของเรา เราจะศึกษาชนิดของซุปเปอร์โนวาที่หายากชนิดอื่นๆ ที่มีระยะเวลานานที่จะสว่างและอาจถูกสร้างขึ้นโดยดาวที่มีมวลสูงมาก” เขากล่าว “เราจะได้รับประโยชน์จากกรอบเปรียบเทียบที่เราพัฒนาขึ้นเมื่อศึกษา OGLE-2014-SN-131”

เป็นอีกครั้งหนึ่ง ที่จักรวาลสอนเราว่า มี 2 ประเด็นที่สำคัญในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ คือการปรับตัวและความมุ่งมั่นในการค้นพบอย่างต่อเนื่อง เมื่อสิ่งต่างๆไม่สอดคล้องกับรูปแบบที่มีอยู่ให้พัฒนารูปแบบใหม่ๆ และทดสอบมัน!

 

ที่มา: Universetoday
เรียบเรียง: SignorScience