ดาวฤกษ์มีหาง

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

เมื่อ พ.ศ. 2550 นักดาราศาสตร์รายงานการค้นพบว่าดาวฤกษ์ที่รู้จักกันดีดวงหนึ่งบนท้องฟ้า มีลักษณะของหางทอดยาวออกไปในอวกาศ

ดวงดวงนั้นชื่อไมรา (Mira) ซึ่งมาจากภาษาละติน แปลว่า "มหัศจรรย์" มีอีกชื่อหนึ่งตามระบบการเรียกชื่อดาวแบบเบเยอร์ว่าโอไมครอนซีตัส หรือดาวโอไมครอนในกลุ่มดาวซีตัส กลุ่มดาวนี้มีอีกชื่อหนึ่งว่ากลุ่มดาววาฬ ภาพวาดกลุ่มดาวในสมัยโบราณตามเทพนิยายกรีกจะเห็นเป็นอสุรกายจากท้องทะเล ขึ้นมาจับตัวเจ้าหญิงแอนดรอเมดา ซึ่งถูกล่ามโซ่เป็นเครื่องสังเวย ขณะที่เจ้าชายเพอร์ซิอัสมาช่วยเจ้าหญิง โดยถือดาบและหัวเมดูซา

ดาวไมราอยู่ห่างโลกประมาณ 400 ปีแสง เป็นดาวแปรแสงคาบยาว ความสว่างไม่คงที่ ขึ้นลงเป็นคาบเกือบสม่ำเสมอ สว่างที่สุดทุก ๆ ประมาณ 332 วัน ขณะสว่างที่สุดจะสว่างใกล้เคียงดาวเหนือ สามารถเห็นได้ง่ายด้วยตาเปล่า แต่เมื่อจางที่สุด จางกว่าความสว่างจางที่สุดที่ดวงตาของมนุษย์จะเห็นได้ถึง 30 เท่า เมื่อเปรียบเทียบความสว่างขณะจางที่สุดและสว่างที่สุด แตกต่างกันมากถึง 1,700 เท่า

นักดาราศาสตร์ค้นพบว่าไมราเป็นดาวแปรแสงเมื่อ ค.ศ. 1596 แต่มีหลักฐานว่าอาจมีการสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวดวงนี้มาตั้งแต่ยุคโบราณ นอกจากดาวไมรา นักดาราศาสตร์ยังได้พบดาวแปรแสงที่มีลักษณะคล้ายกันอีกเป็นจำนวนมาก ดาวไมราจึงนับเป็นดาวต้นแบบของดาวแปรแสงชนิดนี้ และเรียกดาวแปรแสงในกลุ่มเดียวกันว่าดาวแปรแสงชนิดไมรา

นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศกาเล็กซ์ (GALEX ย่อมาจาก Galaxy Evolution Explorer) ซึ่งสำรวจท้องฟ้าในคลื่นอัลตราไวโอเลต ขึ้นไปโคจรรอบโลกมาตั้งแต่ พ.ศ. 2546 ถ่ายภาพดาวไมราเมื่อปลายปี 2549 และต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าดาวดวงนี้มีหางอันใหญ่โตมโหฬาร

หางของดาวไมราทอดยาวออกไปในอวกาศเป็นระยะทางวัดได้ไกลถึง 13 ปีแสง หรือราว 20,000 เท่า ของระยะทางเฉลี่ยระหว่างดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต ไม่เคยมีการค้นพบลักษณะเช่นนี้กับดาวฤกษ์ดวงใดมาก่อน คณะนักดาราศาสตร์ นำโดยคริสตอเฟอร์ มาร์ติน จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ประกาศการค้นพบนี้เมื่อกลางปี 2550

การค้นพบหางของดาวไมรา ทำให้นักดาราศาสตร์ตื่นเต้นและสนใจมาก มันแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์อย่างดาวไมรามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร และมีบทบาทต่อการสร้างดาวฤกษ์ใหม่อย่างไร ไมราเป็นดาวฤกษ์ที่มีอายุมาก อยู่ในช่วงของการเป็นดาวยักษ์แดง มีการสูญเสียมวลในปริมาณมาก

ขณะที่ดาวไมราเคลื่อนที่ไปในอวกาศ สสารซึ่งมีองค์ประกอบของธาตุคาร์บอน ออกซิเจน และธาตุสำคัญอื่น ๆ ที่จำเป็นต่อการสร้างดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และอาจมีส่วนต่อการสร้างสิ่งมีชีวิต ได้ถูกปล่อยทิ้งไว้ในอวกาศ จากความยาวของหางที่วัดได้ คาดว่าอาจเป็นเช่นนี้มานานถึง 30,000 ปี

หากย้อนไปเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ไมรามีสภาพคล้ายดวงอาทิตย์ของเรา ปัจจุบัน มันได้วิวัฒน์เป็นดาวยักษ์แดง ขนาดของดาวขยายใหญ่ขึ้น หากนำมาวางแทนที่ดวงอาทิตย์ จะกลืนดาวเคราะห์ด้านในทั้งหมดจนถึงดาวอังคาร ดาวไมรามีการพองตัวและยุบตัวสลับกัน ทำให้ความสว่างของดาวเพิ่มขึ้นและลดลง ในอนาคต เปลือกดาวจะขยายออกไป กลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ และจางลงจนเหลือใจกลางเป็นดาวแคระขาว

ไมราเคลื่อนที่ในอวกาศด้วยความเร็วสูงราว 130 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งนับว่าสูงกว่าค่าเฉลี่ยของดาวชนิดเดียวกัน คาดว่าเกิดจากการที่มีดาวฤกษ์เคลื่อนที่มาใกล้ ส่งแรงโน้มถ่วงรบกวน เร่งให้ดาวไมราเคลื่อนที่เร็วขึ้น นอกจากเป็นดาวแปรแสงแล้ว ยังพบด้วยว่าเป็นดาวคู่ ดาวที่เป็นคู่อยู่ห่างดาวหลักประมาณ 70100 หน่วยดาราศาสตร์ (1 หน่วยดาราศาสตร์ คือระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) โคจรรอบกันด้วยคาบประมาณ 400500 ปี

เราเรียกดาวหลักว่าไมราเอ (Mira A) เรียกดาวรองว่าไมราบี (Mira B) การศึกษาที่ผ่านมามีข้อมูลที่สนับสนุนว่าไมราบีเป็นดาวฤกษ์ธรรมดา และที่สนับสนุนว่าเป็นดาวแคระขาว จึงดูเหมือนว่ายังไม่มีข้อสรุปที่ชัดเจน พบว่ามีการถ่ายเทมวลจากดาวหลักไปที่ดาวรอง และก่อให้เกิดจานพอกพูนมวลอยู่รอบ ๆ ดาวไมราบีอีกด้วย

นอกจากหางที่เห็นเด่นชัด ภาพถ่ายจากกาเล็กซ์ยังแสดงให้เห็นคลื่นกระแทกโค้ง (Bow Shock) คาดว่าเป็นแก๊สร้อนอยู่ด้านหน้า ตามทิศทางการเคลื่อนที่ของดาว เกิดจากแก๊สของดาวไมราปะทะกับแก๊สในอวกาศระหว่างดาว มองเห็นเป็นแนวโค้ง นักดาราศาสตร์คาดว่าแก๊สร้อนในคลื่นกระแทกโค้งมีอุณหภูมิสูงขึ้นจนเรืองแสงในคลื่นอัลตราไวโอเลต สสารดังกล่าวหมุนวนไปด้านหลังของดาว ก่อให้เกิดหางเป็นรอยทาง โดยมีกระบวนการและลักษณะแบบเดียวกับริ้วคลื่นบนผิวน้ำที่เกิดจากเรือที่แล่นไปในบึงน้ำ หรือควันที่เกิดจากรถจักรไอน้ำ

หางของดาวไมราเห็นได้เฉพาะในคลื่นอัลตราไวโอเลต ประกอบกับขอบเขตภาพของกล้องกาเล็กซ์ที่กว้างเป็นพิเศษ ทำให้สามารถจับภาพหางได้ ซึ่งต่างจากกล้องโทรทรรศน์ทั่วไปที่ถ่ายภาพในแสงที่ตามองเห็น และมีขอบเขตภาพแคบ

ดาวไมราผ่านจุดที่สว่างที่สุดครั้งล่าสุดเมื่อต้นเดือนกรกฎาคม 2556 ขณะนี้ยังอยู่ในช่วงที่สว่างพอจะสังเกตได้ด้วยตาเปล่า โดยต้องทราบตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้า จากนั้นมันจะจางที่สุดในเดือนมกราคม 2557 ก่อนจะสว่างที่สุดอีกครั้งในราวเดือนมิถุนายน 2557

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (18–25 ส.ค.)

เวลาหัวค่ำมองเห็นดาวศุกร์และดาวเสาร์อยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันตก ทั้งคู่อยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว ดาวศุกร์สว่างกว่าและอยู่ต่ำกว่าดาวเสาร์ เราเรียกดาวศุกร์ที่ปรากฏในเวลาหัวค่ำเช่นนี้ว่า "ดาวประจำเมือง" เมื่อเวลาผ่านไป ดาวศุกร์จะเคลื่อนต่ำลงเรื่อย ๆ สว่างลดลงเนื่องจากบรรยากาศของโลกที่หนาขึ้น เปลี่ยนเป็นสีเหลืองและส้ม ตกในเวลาประมาณ 2 ทุ่มครึ่ง หลังจากนั้นอีกประมาณ 2 ชั่วโมง ดาวเสาร์จึงตกตามไปในเวลาราว 4 ทุ่มครึ่ง

เวลาเช้ามืดมองเห็นดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันออก ทั้งคู่อยู่ในกลุ่มดาวคนคู่ ดาวพฤหัสบดีอยู่สูงและสว่างกว่าดาวอังคาร ราวตี 3 ครึ่ง ดาวพฤหัสบดีจะอยู่เหนือขอบฟ้าที่มุมเงย 10 องศา หลังจากนั้นราวหนึ่งชั่วโมง ดาวอังคารจึงจะขึ้นมาอยู่ที่ระดับเดียวกัน สัปดาห์หน้า ดาวอังคารจะออกจากกลุ่มดาวคนคู่ เข้าสู่กลุ่มดาวปู

ต้นสัปดาห์เป็นปลายข้างขึ้น ดวงจันทร์สว่างเกือบเต็มดวงอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันออกในเวลาหัวค่ำ หลังจันทร์เพ็ญในวันพุธที่ 21 สิงหาคม ซึ่งตรงกับวันสารทจีน จะเข้าสู่ข้างแรม ดวงจันทร์ยังสว่างมากกว่าครึ่งดวง แต่มีส่วนสว่างลดลงทุกวัน