สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวฤกษ์กระเพื่อม

ดาวฤกษ์กระเพื่อม

22 ก.พ. 2544
รายงานโดย: วรเชษฐ์ บุญปลอด (worachateb@hotmail.com)
ทีมนักดาราศาสตร์จากออสเตรเลีย สหรัฐอเมริกา เดนมาร์ก และสวิตเซอร์แลนด์ ใช้กล้องโทรทรรศน์แองโกล-ออสเตรเลียน ขนาด 3.9 เมตร ที่ตั้งอยู่ใกล้เมืองคูนาบาราบรานในออสเตรเลีย ตรวจวัดการกระเพื่อมของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ห่างออกไป 24 ปีแสง อัตราการเต้นเป็นจังหวะอย่างช้า ๆ ของดาวบีตางูไฮดรัส ยืนยันความคิดของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับพฤติกรรมของดวงอาทิตย์ในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า

ก๊าซที่กำลังหมุนวนในบริเวณชั้นนอกของดาวฤกษ์ก่อให้เกิดคลื่นเสียง คล้ายกับคลื่นที่เกิดจากแผ่นดินไหว ปรากฏการณ์เช่นนี้ทำให้พื้นผิวของดาวฤกษ์มีการเต้นเป็นจังหวะเข้า-ออกในบริเวณต่าง ๆ ซึ่งนักดาราศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์นี้ของดาวฤกษ์ในการศึกษาวิวัฒนาการ อุณหภูมิ การหมุนรอบตัวเอง องค์ประกอบทางเคมี และอายุของดาวฤกษ์ เช่นเดียวกับการที่นักธรณีวิทยาติดตามการเคลื่อนที่ของคลื่นที่เกิดจากแผ่นดินไหวในการศึกษาโครงสร้างภายในของโลก การสั่นเช่นนี้สังเกตพบบนดวงอาทิตย์ได้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2522 ปัจจุบันนี้มีการศึกษาการสั่นของดวงอาทิตย์ลึกลงไปในรายละเอียดยิ่งขึ้น

 "จากการเรียนรู้สิ่งเหล่านี้ ทำให้เราทราบการเคลื่อนไหวภายในดวงอาทิตย์ ความลึกของชั้นต่างๆ รวมถึงองค์ประกอบทางเคมี และเราจะสามารถศึกษาสิ่งเดียวกันนี้จากดาวฤกษ์ดวงอื่น" หัวหน้าทีม ดร.ทิม เบ็ดดิง ประจำมหาวิทยาลัยซิดนีย์กล่าว

เป็นการยากกว่ากันมากในการศึกษาการสั่นของดาวบีตางูไฮดรัส ซึ่งอยู่ห่างออกไป 1.5 ล้านเท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ เพื่อบรรลุปัญหานี้ นักวิจัยได้ประยุกต์เทคนิคความละเอียดสูงของการค้นหาดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ดวงอื่น

แสงสว่างมาจากพื้นผิวของดาวฤกษ์ เมื่อพื้นผิวมีการสั่นจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสเปกตรัมของแสง (เรียกว่าการเลื่อนดอปเพลอร์) ซึ่งจะบอกอัตราการเคลื่อนที่ของพื้นผิว นักวิจัยได้ทำการตรวจวัดแสงจากดาวบีตางูไฮดรัสทุก ๆ นาทีเป็นเวลา คืนติดต่อกัน ซึ่งได้ผลการวัดถึง 1,200 ชุด

"พื้นผิวของดาวบีตางูไฮดรัสสั่นเข้า-ออกด้วยอัตราเพียงครึ่งเมตรต่อวินาที เราสามารถตรวจวัดอัตราการสั่นที่ช้ามากระดับนี้เนื่องจากเราใช้เทคนิคที่มีความละเอียดสูง ซึ่งนับว่าดีที่สุดในโลก" ดร.พอล บัทเลอร์ สถาบันคาร์เนกีแห่งวอชิงตัน ผู้พัฒนาเทคนิควิธีการกล่าว

การสั่นของดวงอาทิตย์มีคาบประมาณ 4-8 นาที เมื่อดาวฤกษ์มีอายุมากขึ้น "เสียง" ที่เกิดจากการสั่นจะต่ำลง ดาวบีตางูไฮดรัส มีมวลและอุณหภูมิใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ แต่มีอายุมากกว่าคือประมาณ พันล้านปี ขณะที่ดวงอาทิตย์มีอายุ 4.5 พันล้านปี ตามทฤษฎีนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์ทำนายว่าการสั่นของดาวบีตางูไฮดรัสจะมีคาบประมาณ 15-20 นาที นับเป็นชัยชนะของทฤษฎีนี้เมื่อคาบที่วัดได้จริงมีค่า 17 นาที

ทีมนักวิจัยวางแผนที่จะสังเกตการณ์แบบเดียวกันนี้กับดาวแอลฟาคนครึ่งม้าเอ ซึ่งคล้ายดวงอาทิตย์ และเป็นสมาชิกในระบบดาวคู่ อยู่ห่างออกไป 4.3 ปีแสง และเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เรามากที่สุดเป็นอันดับที่สอง (ดวงที่ใกล้ที่สุดคือ พร็อกซิมาคนครึ่งม้า) 

การสังเกตการณ์เกี่ยวกับการสั่นไหวของดาวฤกษ์จะคืบหน้าไปได้ไกลกว่านี้เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศมอนส์ (MONS--Measuring Oscillations in Nearby Stars) ถูกส่งขึ้นไปในปี พ.ศ. 2547 ซึ่งจะเก็บข้อมูลของดาวฤกษ์ต่าง ๆ เป็นระยะเวลา ปี

ข่าวที่คล้ายกัน:

    ภาพตัดขวางแสดงการสั่นเป็นจังหวะของดาวฤกษ์ (ภาพจากมหาวิทยาลัยซิดนีย์)

    ภาพตัดขวางแสดงการสั่นเป็นจังหวะของดาวฤกษ์ (ภาพจากมหาวิทยาลัยซิดนีย์)

    ที่มา: