สมาคมดาราศาสตร์ไทย

นานาทฤษฎีอธิบายพฤติกรรมประหลาดของดาวแทบบี

27 ก.ค. 2560
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวเคไอซี 8462852 (KIC 8462852) หรือดาวแทบบี เป็นดาวที่นักดาราศาสตร์กล่าวกันว่าแปลกประหลาดพิลึกกึกกือที่สุดในดาราจักร และนับวันก็ยิ่งแปลกขึ้นทุกทีจนนักดาราศาสตร์ต่างพากันงุนงงว่าเกิดอะไรขึ้นกับดาวดวงนี้กันแน่

ดาวเคไอซี 8462852 เป็นดาวฤกษ์ชนิดเอฟ หรือมีชนิดสเปกตรัมเอฟ อยู่ในกลุ่มดาวหงส์ เมื่อเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว นักดาราศาสตร์ได้เปิดเผยถึงความแปลกประหลาดของดาวดวงนี้ นั่นคือพบว่าบางครั้งดาวดวงนี้ก็ลดความสว่างลงเป็นเวลาสั้น ๆ ราวไม่กี่วันหรืออาจนานหลายสัปดาห์ บางครั้งแสงสว่างอาจลดลงไปถึง 20 เปอร์เซ็นต์ นอกจากการหรี่แสงลงเป็นเวลาสั้น ๆ แล้ว ยังมีการหรี่แสงลงอย่างช้า ๆ ที่ใช้เวลาหลายปีร่วมอยู่ด้วย และเมื่อระหว่างวันที่ 19-21 ของเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา ดาวดวงนี้ก็ลดความสว่างลงไปราว อีกเปอร์เซ็นต์

ไม่มีใครอธิบายได้ว่าแสงสว่างของดาวแทบบีเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะนี้ได้อย่างไร

นักดาราศาสตร์ได้พยายามเสนอทฤษฎีต่าง ๆ มากมายเพื่ออธิบายพฤติกรรมนี้ แต่ละทฤษฎีก็ล้วนแต่พิลึกพิลั่นไม่แพ้ตัวดาวเอง

การที่ดาวแทบบีหรี่แสงครั้งล่าสุดเมื่อเดือนพฤษภาคม ทำให้มีทฤษฎีใหม่ขึ้นมาอีกจำนวนหนึ่ง บางทฤษฎีอาจไม่แปลกประหลาดอย่างทฤษฎีก่อน ๆ และก็ดูเหมือนจะเข้าที เช่น

เฟร์นันโด บัลเลสเตรอส จากมหาวิทยาลัยวาเลนเซีย ประเทศสเปน เสนอว่า ดาวเคไอซี 8462852 นี้น่าจะมีดาวเคราะห์ยักษ์เป็นบริวารดวงหนึ่ง และดาวดวงนี้ก็มีวงแหวนล้อมรอบเช่นเดียวกับดาวเสาร์ นอกจากนี้ก็ยังมีดาวเคราะห์น้อยทรอยอีกจำนวนหนึ่งที่เกาะกลุ่มกันอย่างหนาแน่นและใช้วงโคจรร่วมกัน กลุ่มหนึ่งนำหน้าดาวเคราะห์ อีกกลุ่มหนึ่งตามหลัง นักวิจัยคณะนี้ชี้ว่าแอ่งของเส้นกราฟแสดงความสว่างที่ลึกที่สุดนั่นเกิดจากการบังของดาวเคราะห์เอง

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้มีปัญหาอยู่ นั่นคือดาวเคราะห์ที่มาผ่านหน้าต้องมีขนาดใหญ่มากถึงราวห้าเท่าของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นไปได้ยากที่จะมีในระบบสุริยะของดาวฤกษ์อายุมากเช่นดาวแทบบี

การผ่านหน้าดาวของดาวเคราะห์เกิดขึ้นเป็นรายคาบ ฉะนั้น หากทฤษฎีนี้เป็นจริง การบังนั้นย่อมเกิดขึ้นอีก ตามแบบจำลองของทฤษฎีนี้ กลุ่มดาวเคราะห์น้อยทรอยจะบังดาวแทบบี้อีกครั้งในปี 2564 และดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีวงแหวนจะบังดาวแทบบีในปี 2566  เป็นโอกาสอันดีเยี่ยมที่จะพิสูจน์ความถูกต้องของทฤษฎีนี้

ฝ่าย โจนาทาน คัตซ์ จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันอินเซนลุยส์ก็มีทฤษฎีของตัวเอง เขาสังเกตว่าเวลาที่แสงจากดาวลดลงมาก ๆ แต่ละครั้งเว้นช่วงห่างประมาณสองเท่าของคาบการโคจรของกล้องเคปเลอร์ จึงคิดว่าต้นเหตุของการหรี่แสงของดาวแทบบีน่าจะอยู่ในระบบสุริยะของเรานี่เอง เขาเชื่อว่าวัตถุที่มาบังแสงดาวแทบบีนั้นน่าจะเป็นกลุ่มก้อนของฝุ่นที่มีความกว้างราว 600 เมตรที่อยู่ในแถบไคเปอร์ 

ทฤษฎีนี้ได้รับการสนับสนุนจาก มาร์ติน รีส์ จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ โดยให้ความเห็นว่าเป็นไปได้มากที่สุด แต่ เดวิด คิปปิง จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียแย้งว่า ตามทฤษฎีนี้การหรี่ลงของแสงดาวแทบบีจะต้องเกิดขึ้นเป็นรายคาบ และแต่ละรอบมีรูปแบบเหมือนกัน ซึ่งไม่ตรงกับข้อมูลจากการสังเกตการณ์นัก นอกจากนี้ทฤษฎีนี้ยังอธิบายสาเหตุการลดลดของแสงในระยะยาวของดาวแทบบีไม่ได้ด้วย

คัตซ์อธิบายว่าการหรี่ลงของแสงเป็นเวลาสั้น ๆ ในแต่ละรอบไม่จำเป็นต้องเหมือนกันเสียทีเดียวเพราะกลุ่มก้อนของฝุ่นในแถบไคเปอร์ไม่ได้กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ แต่ในประเด็นการหรี่แสงระยะยาวของดาวแทบบี คัตซ์เห็นด้วยว่าไม่น่าจะเกิดจากปัจจัยใกล้ระบบสุริยะของเรา เขาเชื่อว่าน่าจะเกิดจากสมบัติบางอย่างของตัวดาวเองมากกว่า

อีกทฤษฎีหนึ่งเสนอโดย ปีเตอร์ ฟูกัล อธิบายว่า แสงดาวที่หรี่ลงมาจากบางอย่างภายในดาวเองไปยับยั้งกระแสไหลวนของพลาสมาภายในดาวมิให้มาถึงพื้นผิวได้เป็นเวลาสั้น ๆ เป็นผลให้แสงดาวตกลงไป หรืออาจเป็นสนามแม่เหล็กเข้มข้นภายในดาวไปหยุดกระแสหมุนวนของเนื้อดาวทำให้เกิดจุดมืดขนาดใหญ่บนพื้นผิว เป็นผลให้ความสว่างของดาวลดลง 

แต่ทฤษฎีนี้ก็มีปัญหาอีก เพราะดาวแทบบีเป็นดาวยักษ์ชนิดเอฟ ดาวจำพวกนี้มีการถ่ายเทความร้อนจากแก่นดาวออกสู่ภายนอกด้วยการแผ่รังสีเป็นหลัก ไม่ใช่การพาความร้อนที่เกิดจากการไหลเวียนของสสาร

นักดาราศาสตร์คงยังต้องครุ่นคิดกันต่อไป เพื่ออธิบายดาวประหลาดดวงนี้ให้ได้
แผนผังแสดงโครงสร้างของระบบสุริยะของดาวเคไอซี <wbr>8462852 <wbr>(KIC <wbr>8462852) <wbr>ตามทฤษฎีของบัลเลสเตรอส <wbr>ระบบนี้มีดาวเคราะห์ยักษ์ดวงหนึ่งที่มีวงแหวนล้อมรอบ <wbr>ในวงโคจรเดียวกันยังมีกลุ่มของดาวเคราะห์น้อยทรอยตอมหน้าตอมหลังอีกจำนวนหนึ่ง <wbr> <wbr>กราฟแสงด้านล่างแสดงถึงการหรี่ลงเมื่อถูกวัตถุเหล่านี้ผ่านหน้า <wbr><br />

แผนผังแสดงโครงสร้างของระบบสุริยะของดาวเคไอซี 8462852 (KIC 8462852) ตามทฤษฎีของบัลเลสเตรอส ระบบนี้มีดาวเคราะห์ยักษ์ดวงหนึ่งที่มีวงแหวนล้อมรอบ ในวงโคจรเดียวกันยังมีกลุ่มของดาวเคราะห์น้อยทรอยตอมหน้าตอมหลังอีกจำนวนหนึ่ง  กราฟแสงด้านล่างแสดงถึงการหรี่ลงเมื่อถูกวัตถุเหล่านี้ผ่านหน้า 
(จาก Ballasteros et al. arXiv)

ฝูงดาวหางที่บดบังแสงดาวตามจินตนาการของศิลปิน <wbr>เป็นอีกหนึ่งทฤษฎีที่อธิบายสาเหตุของการแปรแสงของดาวแทบบี<br />

ฝูงดาวหางที่บดบังแสงดาวตามจินตนาการของศิลปิน เป็นอีกหนึ่งทฤษฎีที่อธิบายสาเหตุของการแปรแสงของดาวแทบบี
(จาก NASA / JPL-Caltech)

ภาพในจินตนาการของศิลปิน <wbr>แสดงลักษณะของแถบไคเปอร์ <wbr>ซึ่งโจนาทาน <wbr>คัตซ์ <wbr>เชื่อว่ากลุ่มฝุ่นในแถบนี้ได้บดบังแสงจากดาวแทบบี <wbr>จนเป็นเหตุให้แสงจากดาวลดลงเป็นบางคราว<br />

ภาพในจินตนาการของศิลปิน แสดงลักษณะของแถบไคเปอร์ ซึ่งโจนาทาน คัตซ์ เชื่อว่ากลุ่มฝุ่นในแถบนี้ได้บดบังแสงจากดาวแทบบี จนเป็นเหตุให้แสงจากดาวลดลงเป็นบางคราว
(จาก NASA)