อาจมีดาวสว่าง ดวงใหม่ในปี 2565

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย ลอว์เรนซ์ โมลนาร์ แห่งวิทยาลัยคาลวิน สหรัฐอเมริกา เผยแพร่ผลงานวิจัยในที่ประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันเมื่อวันที่ 6 ม.ค. 2560 พยากรณ์ว่าดาวสองดวงในระบบดาวคู่แห่งหนึ่งซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 1,800 ปีแสง จะชนกันในราวต้น ค.ศ. 2022 (พ.ศ. 2565) คาดหมายว่าจะส่งผลให้ดาวปะทุความสว่างขึ้นจนเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ดาวดวงนี้มีชื่อในบัญชีดาวว่า KIC 9832227 อยู่ในกลุ่มดาวหงส์บนซีกฟ้าเหนือ ห่างไกลจากโลกประมาณ 1,800 ปีแสง (ปีแสงเป็นหน่วยบอกระยะทาง มีค่าเท่ากับระยะทางที่แสงซึ่งมีความเร็วประมาณ 300,000 กิโลเมตร/วินาที ใช้ในการเดินทางเป็นเวลานานหนึ่งปี)

การศึกษาอย่างละเอียดพบว่าดาว KIC 9832227 มีความสว่างไม่คงที่ ความสว่างผันแปรขึ้น-ลงเล็กน้อยอย่างสม่ำเสมอด้วยคาบประมาณ 11 ชั่วโมง รูปแบบของการแปรแสงและหลักฐานหลายอย่างแสดงว่าแท้จริงไม่ใช่ดาวดวงเดียว แต่เป็นดาวคู่ ประกอบด้วยดาวสองดวงโคจรรอบกันและกัน ยิ่งไปกว่านั้น ดาวทั้งคู่ยังอยู่ใกล้กันมากจนจัดอยู่ในกลุ่มของดาวคู่สัมผัส คือเนื้อดาวบางส่วนสัมผัสกัน ไม่ได้แยกเป็นสองดวงอย่างชัดเจน

การศึกษาและวิเคราะห์ผลการสังเกตการณ์ตลอดหลายปีที่ผ่านมาได้ข้อสรุปว่าดาวแต่ละดวงมีมวลและความสว่างไม่เท่ากัน สาเหตุของการแปรแสงเกิดจากการเคลื่อนเข้าบังกันด้วยคาบเท่ากับคาบการโคจรรอบกันและกัน ข้อมูลการวัดความสว่างทำให้พบว่าคาบการโคจรของดาวในระบบกำลังลดลงด้วยอัตราเร่ง ซึ่งคาบที่ลดลงนี้แสดงว่าดาวทั้งสองกำลังเข้าใกล้กันมากขึ้นเรื่อยๆ และอาจชนกันในที่สุด

การศึกษาเทียบเคียงกับโนวา V1309 ในกลุ่มดาวแมงป่อง ซึ่งปะทุความสว่างเมื่อ พ.ศ. 2551 และพบว่าเป็นระบบดาวคู่แบบเดียวกันก่อนเป็นโนวา นำไปสู่การพยากรณ์ว่าดาวคู่ในระบบดาว KIC 9832227 จะเข้าชนกันใน ค.ศ. 2022.2 (+/- 0.6 ปี) หรือเวลาใดเวลาหนึ่งระหว่าง พ.ศ. 2564-2565 ซึ่งจะทำให้ปะทุความสว่างขึ้นเป็นระยะเวลาหลายสัปดาห์ และสว่างขึ้นจนสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

โนวา (Nova) หรือนวดาราใช้กับปรากฏการณ์ที่ดาวมีความสว่างเพิ่มขึ้นจากเดิมหลายเท่า มาจากคำเต็มในภาษาละตินว่า “Stella nova” แปลว่าดาวดวงใหม่ หมายถึงดาวที่ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าตรงตำแหน่งที่ไม่เคยมีดาวสว่างอยู่ตรงนั้นมาก่อน

โดยทั่วไป โนวาเกิดขึ้นในระบบดาวคู่ ดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาว มีขนาดเล็ก ความหนาแน่นสูง อีกดวงหนึ่งเป็นดาวฤกษ์มวลต่ำ มีขนาดใหญ่ บางกรณีเป็นดาวยักษ์แดง ดาวทั้งสองอยู่ใกล้กันมาก แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อกันทำให้ไฮโดรเจนจากดาวที่เป็นคู่ไหลไปวนรอบดาวแคระขาว เมื่อไฮโดรเจนสะสมกันมากขึ้น ก่อให้เกิดความร้อนสูง จุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ผิวของดาวแคระขาว ทำให้ระบบดาวนั้นปะทุความสว่างขึ้นจากเดิมหลายเท่า

นอกจากโนวาแบบแรก ไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมานี้ เราเพิ่งรู้จักโนวาอีกแบบหนึ่งที่เกิดในระบบดาวคู่เช่นกัน แต่คาดว่าปะทุความสว่างเป็นโนวาเมื่อดาวทั้งสองรวมเข้าด้วยกันหรือชนกัน มีสเปกตรัมค่อนไปทางแดง รูปแบบของการเปลี่ยนแปลงความสว่างแตกต่างจากโนวาแบบแรก มีความสว่างมากกว่า แต่ไม่สว่างเท่าซูเปอร์โนวาซึ่งเกิดจากการยุบตัวของดาวมวลมาก

ปัจจุบันระบบดาว KIC 9832227 มีความสว่างน้อยมากด้วยโชติมาตร 12 (นักดาราศาสตร์บอกความสว่างของวัตถุท้องฟ้าด้วยโชติมาตรหรืออันดับความสว่าง ยิ่งมีค่าน้อยยิ่งสว่าง) ไม่สามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่หากผลการคำนวณถูกต้อง คาดว่าเมื่อดาวสองดวงในระบบชนกันแล้วจะสว่างขึ้นไปที่โชติมาตร 2 หรือราวหมื่นเท่าจากความสว่างเดิม จึงสามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่า ไม่สว่างเด่นสะดุดตาเท่าดาวที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้าเนื่องจากอยู่ไกลมาก แต่ก็สว่างมากพอที่จะเห็นได้ไม่ยาก ใกล้เคียงความสว่างของดาวเหนือ

การมองวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลจากโลกก็เหมือนกับการมองเห็นอดีตของสิ่งนั้น เพราะแสงใช้เวลาเดินทางในอวกาศเป็นเวลานานกว่าจะมาถึงเรา หากการระเบิดเกิดขึ้นจริง ก็เกิดมานานแล้ว อย่างดวงอาทิตย์ที่เราเห็นในเวลาปัจจุบันก็คือดวงอาทิตย์เมื่อราว 8 นาทีที่แล้ว หรือดวงจันทร์ที่เราเห็นก็คือดวงจันทร์เมื่อราว 1 วินาทีที่แล้ว ดาว KIC 9832227 ที่เราสังเกตเห็นในขณะนี้ก็คือดาวดวงเดียวกันเมื่อ 1,800 ปีก่อน

นักดาราศาสตร์หลายคนยังคงไม่มั่นใจว่าเรารู้จักธรรมชาติของโนวาที่เกิดจากการชนกันระหว่างดาวสองดวงได้ดีพอจะเชื่อมั่นกับผลการพยากรณ์นี้ ระบบดาว KIC 9832227 จะปะทุความสว่างขึ้นจริงหรือไม่ ยังคงต้องรอพิสูจน์กันต่อไป นักดาราศาสตร์หวังว่าการสังเกตการณ์เพิ่มเติมในระยะถัดไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ในความยาวคลื่นต่างๆ ทั้งคลื่นวิทยุ อินฟราเรด และรังสีเอ็กซ์ ก่อนปี 2564 จะช่วยยืนยันและอาจทำให้สามารถพยากรณ์เวลาของการชนกันได้แม่นยำมากขึ้น