สมาคมดาราศาสตร์ไทย

โอมูอามูอาอาจเป็นก้อนไฮโดรเจนแข็ง

โอมูอามูอาอาจเป็นก้อนไฮโดรเจนแข็ง

14 มิ.ย. 2563
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อเดือนตุลาคม ปี 2560 นักดาราศาสตร์พบวัตถุดวงหนึ่งผ่านเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน ในช่วงแรกเข้าใจกันว่าเป็นดาวหางธรรมดาดวงหนึ่ง แต่ต่อมาพบว่าวัตถุดวงนี้มีเส้นทางและความเร็วที่แสดงว่าไม่ได้มีต้นกำเนิดในระบบสุริยะของเรา หากแต่รอนแรมมาไกลจากนอกระบบสุริยะ นี่จึงนับเป็นการค้นพบวัตถุต่างด้าวดวงแรก วัตถุดวงนี้มีชื่อสามัญว่า โอมูอามูอา 

โอมูอามูอามีความน่าสนใจหลายอย่าง บางอย่างก็ชวนพิศวงยากจะหาคำอธิบาย เช่นรูปร่างที่แสนประหลาด วัตถุดวงนี้มีลักษณะเรียวยาวเหมือนซิการ์ซึ่งไม่เหมือนวัตถุอื่นในระบบสุริยะ นอกจากนี้โอมูอามูอายังมีการเคลื่อนที่ที่แสดงถึงการคายแก๊สออกมาเหมือนกับดาวหาง แต่ในขณะเดียวกันกลับไม่ฟูฟุ้งและไม่ทอดหางออกมาอย่างที่ดาวหางเป็น 

ภาพโอมูอามูอาตามจินตนาการของศิลปิน วัตถุดวงนี้อาจมีการคายแก๊สแบบดาวหางขณะที่ถอยห่างออกจากดวงอาทิตย์ไป  (จาก ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser)


แนววิถีรูปไฮเพอร์โบลาของโอมูอามูอา  (จาก nagualdesign)


นักดาราศาสตร์ต่างเสนอทฤษฎีออกมามากมายเพื่ออธิบายถึงพฤติกรรมนี้ เช่นโอมูอาเป็นเศษดาวหาง เป็นยานอวกาศจากต่างดาว บ้างก็ว่าเป็นเรือใบอวกาศ

ทฤษฎีใหม่ล่าสุดที่เสนอโดย ดาร์รีล เซลิกแมน จากมหาวิทยาลัยชิคาโกและ เกรเกอรี ลาฟตัน จากมหาวิทยาลัยเยลอาจไม่พิสดารเท่า แต่ก็อาจอธิบายถึงพฤติกรรมของวัตถุดวงนี้ได้ เขาเสนอว่า โอมูอามูอาเป็นก้อนไฮโดรเจนแข็ง

โมเลกุลไฮโดรเจนแข็งเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิ -259.14 องศาเซลเซียส ซึ่งเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 องศาเซลเซียส) เมื่อโอมูอามูอาได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ก็จะระเหิดออกมา ไฮโดรเจนที่ระเหิดออกมาจะไม่สะท้อนแสงใด ๆ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ไม่มีใครมองเห็นโคม่าหรือหางเลย นอกจากนี้การระเหิดทำให้เกิดแรงผลักในทิศทางเดียวกับแสงอาทิตย์ โอมูอามูอาในช่วงขาออกจึงเคลื่อนที่ถอยห่างจากดวงอาทิตย์เร็วขึ้น

"มีเพียงไฮโดรเจนแข็งเท่านั้นที่มีสมบัติเช่นนี้ ทฤษฎีโมเลกุลไฮโดรเจนแข็งนี้อธิบายพฤติกรรมประหลาด ๆ ของโอมูอามูอาได้ทั้งหมด" เซลิกแมนกล่าวอ้าง 

นอกจากนี้ โมเลกุลไฮโดรเจนแข็งยังอธิบายเรื่องรูปร่างอันพิสดารของโอมูอามูอาได้อีกด้วย เพราะเมื่อก้อนไฮโดรเจนแข็งผ่านการระเหิดไปมาก ๆ ก็จะสึกกร่อนลงไปจนมีรูปร่างเรียวบางไป

"ก็คล้ายกับสบู่ถูตัวนั่นแหละ ตอนแรกก็เป็นก้อนดี แต่เมื่อใช้ไปนาน ๆ เข้า ก็จะบางลงจนกลายเป็นแผ่นไปในที่สุด" เซลิกแมนเปรียบ

แล้วก้อนโมเลกุลไฮโดรเจนแข็งเกิดขึ้นมาได้อย่างไร?

เซลิกแมนและลัฟตันสันนิษฐานว่ามันน่าจะมีต้นกำเนิดในเมฆโมเลกุลยักษ์ (Giant Molecular Cloud --GMC) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ เมฆชนิดนี้มีมวลสูงมาก ประกอบด้วยไฮโดรเจนแข็งและฮีเลียมเกาะกลุ่มกันเป็นก้อนเมฆที่มีความกว้างได้ถึงหลายร้อยปีแสง 

เมฆโมเลกุลชื่อ "นิ้วต่อต้าน" ในเนบิวลากระดูกงูเรือ ภายในเมฆโมเลกุลนี้อาจมีวัตถุประเภทก้อนโมเลกุลไฮโดรเจนแข็งแบบโอมูอามูอาอยู่ก็เป็นได้  (จาก NASA, ESA, N. Smith (University of California, Berkeley), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA); credit for CTIO Image: N. Smith (University of California, Berkeley) and NOAO/AURA/NSF)


การศึกษาสภาพภายในเมฆโมเลกุลเป็นเรื่องยากมากหรือถึงกับเป็นไปไม่ได้เลย เนื่องจากถูกบดบังด้วยชั้นเมฆ หากวัตถุอย่างโอมูอามูอามีต้นกำเนิดจากเมฆโมเลกุลจริง ก็เท่ากับว่าเป็นโอกาสอันวิเศษที่ทำให้เราได้เรียนรู้สภาพภายในเมฆโมเลกุลได้จากการสำรวจวัตถุประเภทนี้

ที่มา: