สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ฮับเบิลพบความลับของดาววีวายหมาใหญ่ เบเทลจุสเรียกพี่

ฮับเบิลพบความลับของดาววีวายหมาใหญ่ เบเทลจุสเรียกพี่

20 เม.ย. 2564
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อปีที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ทั่วโลกทั้งมืออาชีพและสมัครเล่นต่างประหลาดใจกับการหรี่แสงแบบผิดปกติของดาวเบเทลจุส ต้องใช้เวลาหลายเดือนกว่าจะพบคำตอบถึงสาเหตุของการหรี่แสงนั้น ซึ่งสรุป ว่าเกิดจากถูกก้อนฝุ่นแก๊สขนาดใหญ่ที่ดาวพ่นออกมาก่อนหน้าบดบังไป 

ยังมีดาวอีกดวงหนึ่งที่มีปรากฏการณ์หรี่แสงแบบเบเทลจุสเหมือนกัน ดาวดวงนี้คือ วีวายหมาใหญ่ (VY Canis Majoris) หรือดาวเอชดี 58061 อยู่ในกลุ่มดาวหมาใหญ่ ไม่ไกลจากดาวเบเทลจุสอันโด่งดัง 
ดาวดวงนี้อยู่ห่างจากโลก 3,840 ปีแสง จัดเป็นดาวอภิยักษ์ใหญ่ นั่นคือใหญ่ยิ่งกว่าดาวยักษ์ใหญ่อย่างดาวเบเทลจุสมาก 

เมื่อมองมาที่ดาววีวายหมาใหญ่ ทุกอย่างยิ่งใหญ่มโหฬารไปหมด ดาวเบเทลจุสที่เคยมองว่าใหญ่โตมโหฬารแล้ว หากมาเทียบกับดาวดวงนี้จะเทียบกันไม่ติดเลยทีเดียว มันใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ 1,420 เท่า มีมวลมากกว่า 35 เท่า สว่างกว่า 100 เท่า หากนำดาวดวงนี้มาวางแทนที่ดวงอาทิตย์ ผิวดาวจะล้ำไปไกลจนกลืนดาวพฤหัสบดีไปเลย

"วีวายหมาใหญ่มันเหมือนดาวเบเทลจุสอัดสเตียรอยด์" ศาสตราจารย์โรเบอร์ตา ฮัมฟรียส์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์มินเนสโซตา มหาวิทยาลัยมินเนสโซตาเปรียบ

ภาพดาววีวายหมาใหญ่ที่จมอยู่ในม่านฝุ่นขนาดมหึมาที่ดาวพ่นออกมา ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล  (จาก NASA ESA Hubble R. Humphreys, University of Minnesota J. Olmsted, STScI.)

ในปี 2562 ศาสตราจารย์ฮัมฟรียส์และคณะ ได้เผยแพร่งานวิจัยจากการศึกษาดาววีวายหมาใหญ่ โดยสามารถคำนวณหาเวลาที่ก้อนแก๊สขนาดใหญ่ถูกพ่นออกมาจากดาวได้ ช่วงเวลาที่ได้มาย้อนหลังไปได้ตั้งแต่ 100 ปีจนถึงหลายร้อยปี 

ต่อมาในการศึกษาล่าสุด ซึ่งมีการเผยแพร่รายงานการวิจัยในเดอะแอสโทรโนมิคัลเจอร์นัลในเดือนกุมภาพันธ์ 2564 ศาสตราจารย์ฮัมฟรียส์ได้สำรวจลึกเข้าไปใกล้ดาวมากขึ้นจน สามารถวัดความเร็วการเคลื่อนที่ของปมแก๊สร้อนและโครงสร้างต่าง ๆ บนผิวดาวได้ จนคำนวณอายุได้ละเอียดถึงระดับต่ำกว่าร้อยปี

งานนี้พบสิ่งที่น่าสนใจคือ ช่วงเวลาที่เกิดปมแก๊สร้อนหลายครั้งสอดคล้องกับการหรี่แสงที่เกิดขึ้นบนดาวดวงนี้ซึ่งอยู่ระหว่างศตวรรษที่ 19 และ 20 ซึ่งในช่วงดังกล่าวดาววีวายหมาใหญ่ได้หรี่แสงลงไปเหลือเพียงหนึ่งในหกของความสว่างปกติ

ภาพในจินตนาการของศิลปิน แสดงดาววีวายหมาใหญ่ที่มีการปะทุรุนแรงและการหมุนวนของแก๊สร้อนขนาดใหญ่  (จาก NASA ESA Hubble R. Humphreys, University of Minnesota J. Olmsted, STScI.)


ดาววีวายหมาใหญ่เคยมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ปัจจุบันจางเกินกว่าจะเห็นด้วยตาเปล่า 

แม้ดาวยักษ์แดงดวงอื่นก็มีความสว่างไล่เลี่ยกันและคายฝุ่นจำนวนมากออกมาเหมือนกัน แต่ไม่มีดวงไหนที่มีกลไกซับซ้อนเท่าวีวายหมาใหญ่ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าบางทีดาวดวงนี้อยู่ในช่วงอายุที่จำเพาะเจาะจงที่กินระยะเวลาสั้นมาก อาจนานเพียงไม่กี่พันปี ดาวดวงนี้จึงมีลักษณะจำเพาะและพบได้ยากมาก 

วีวายหมาใหญ่มีต้นกำเนิดแบบดาวยักษ์ใหญ่สีน้ำเงิน มีอุณหภูมิสูงมาก อาจมีมวลราว 35-40 มวลสุริยะ หลังจากผ่านไปไม่กี่ล้านปี อัตราการเผาผลาญไฮโดรเจนที่ใจกลางเปลี่ยนไป ดาวก็เริ่มพองใหญ่ขึ้นเข้าสู่การเป็นดาวยักษ์ใหญ่สีแดง และอาจเคยเปลี่ยนกลับมาเป็นดาวยักษ์ใหญ่สีน้ำเงินเป็นเวลาสั้น ๆ ก่อนจะเปลี่ยนกลับไปเป็นดาวยักษ์ใหญ่แดงตามเดิม

จนถึงขณะนี้ ดาววีวายหมาใหญ่อาจพ่นมวลออกมาแล้วถึงครึ่งหนึ่งของมวลเริ่มต้น และในช่วงสุดท้ายก็จะยุบลงไปกลายเป็นหลุมดำโดยตรงโดยไม่ผ่านการเป็นซูเปอร์โนวา