สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวเบเทลจุสเคยเป็นดาวคู่

28 เม.ย. 2560
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวเบเทลจุส หรือดาวแอลฟานายพราน เป็นดาวที่เป็นที่รู้จักกันดีมากที่สุดดวงหนึ่งบนท้องฟ้า มีความน่าสนใจหลายด้าน เป็นดาวที่สว่างเป็นอันดับ 10 บนท้องฟ้า มีสีแดงโดดเด่นสะดุดตา ในมุมมองของนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ดาวดวงนี้โดดเด่นเพราะเป็นดาวประเภทที่เรียกว่าดาวยักษ์ใหญ่แดง (red supergiant) ซึ่งเกือบเป็นระยะสุดท้ายของวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ เป็นดาวที่อยู่ในอันดับต้น ๆ ของดาวที่พร้อมจะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาในเร็ว ๆ นี้ แต่หลายคนก็จดจำดาวดวงนี้ได้จากชื่อที่แปลกหูอ่านยาก

นอกจากชื่อจะแปลกเรียกยากแล้ว พฤติกรรมบางอย่างก็ยังแปลกอีกด้วย 

นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสติน นำโดย เจ. เคร็ก วีเลอร์ พบว่า ดาวยักษ์ใหญ่ดวงนี้หมุนรอบตัวเองเร็วมาก มีความเร็วที่เส้นศูนย์สูตรถึง 15 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่าที่ควรจะเป็นถึง 150 เท่า

วีเลอร์อธิบายว่า เมื่อดาวฤกษ์ขยายใหญ่ขึ้นเป็นดาวยักษ์แดง จะหมุนรอบตัวเองช้าลงตามหลักของการสงวนโมเมนตัม ทำนองเดียวกับที่นักสเก็ตน้ำแข็งที่หมุนรอบตัวเองช้าลงเมื่อเหยียดแขนกางออก

แล้วเหตุใดเบเทลจุสไม่เป็นเช่นนั้น?

ในการหาคำอธิบาย วีเลอร์ตั้งทฤษฎีว่า เบเทลจุสอาจไม่ใช่ดาวฤกษ์เดี่ยวตั้งแต่ต้น แต่เคยมีดาวสหายดวงหนึ่งโคจรรอบดาวเบเทลจุสด้วยรัศมีวงโคจรใกล้เคียงกับรัศมีของดาวเบเทลจุสในปัจจุบัน ต่อมาเมื่อดาวเบเทลจุสขยายขนาดขึ้นเป็นดาวยักษ์แดง ก็กลืนดาวสหายนี้ไป

"เมื่อดาวสหายถูกกลืนเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของดาวเบเทลจุสแล้ว จะถ่ายเทโมเมนตัมเชิงมุมจากการโคจรเดิมของดาวไปยังเนื้อดาวชั้นนอกของดาวเบเทลจุส ทำให้ดาวเบเทลจุสหมุนรอบตัวเองเร็วขึ้น" วีเลอร์อธิบาย

วีเลอร์ประเมินว่า ดาวสหายของดาวเบเทลจุสน่าจะมีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์จึงจะเพียงพอที่จะทำให้ดาวมีความเร็วในการหมุนรอบตัวเองดังที่เป็นในปัจจุบันนี้ได้

ทฤษฎีนี้มีหลักฐานสนับสนุน การกลืนดาวสหายของดาวเบเทลจุสไม่ใช่กระบวนการเงียบ ๆ ไร้ร่องรอย อันตรกิริยาระหว่างดาวฤกษ์ทั้งสองทำให้ดาวเบเทลจุสพ่นสสารจำนวนหนึ่งออกสู่อวกาศ หากทราบความเร็วของสสารที่พ่นออกมาจากดาวเบเทลจุส นักดาราศาสตร์ย่อมคำนวณได้ว่าก้อนสสารที่พ่นออกมานั้นอยู่ห่างจากดาวเท่าใดในปัจจุบัน

ย้อนหลังไปในปี 2555 นักดาราศาสตร์จากเบลเยียมคนหนึ่งได้ศึกษาดาวเบเทลจุสโดยถ่ายภาพในย่านความถี่อินฟราเรดด้วยกล้องเฮอร์เชล ภาพถ่ายแสดงสิ่งที่คล้ายกำแพงโค้งที่ด้านหนึ่งของดาวเบเทลจุส นักดาราศาสตร์ได้ตั้งสมมุติฐานไปต่าง ๆ นานาถึงที่มาของสิ่งนั้น บ้างอธิบายว่ากำแพงนั้นคือคลื่นกระแทกโค้ง (bow shock) ที่เกิดขึ้นจากบรรยากาศของดาวเบเทลจุสผลักดันสสารระหว่างดาวขณะที่ดาวเคลื่อนที่ไปในอวกาศรอบดาราจักร แต่วีเลอร์มองว่า กำแพงนี้เป็นผลจากความอลหม่านบางอย่างที่เกิดขึ้นเมื่อราว 100,000 ปีก่อน ซึ่งเป็นเวลาที่ดาวเบเทลจุสกำลังขยายขนาดเป็นดาวยักษ์ใหญ่แดง ซึ่งก็อาจจะเป็นการกลืนดาวนั่นเอง

นับว่าทฤษฎีกลืนดาวของวีเลอร์อธิบายได้ทั้งสาเหตุของอัตราการหมุนรอบตัวเองที่เร็วผิดปกติและที่มาของกำแพงแก๊สข้างดาวเบเทลจุส

ดาวเบเทลจุส <wbr>ถ่ายโดยกล้องเฮอร์เชลในปี <wbr>2555 <wbr>แสดงกำแพงแก๊สรูปโค้งที่ด้านหนึ่งของดาว <wbr>สิ่งนี้อาจเป็นผลพวงจากการกลืนดาวสหายของดาวเบเทลจุสเมื่อราว <wbr>100,000 <wbr>ปีก่อน<br />

ดาวเบเทลจุส ถ่ายโดยกล้องเฮอร์เชลในปี 2555 แสดงกำแพงแก๊สรูปโค้งที่ด้านหนึ่งของดาว สิ่งนี้อาจเป็นผลพวงจากการกลืนดาวสหายของดาวเบเทลจุสเมื่อราว 100,000 ปีก่อน
(จาก L. Decin/ ESA’s Herschel Space Observatory/ McDonald Observatory)

เปรียบเทียบขนาดของดาวเบเทลจุสกับดวงอาทิตย์

เปรียบเทียบขนาดของดาวเบเทลจุสกับดวงอาทิตย์

ดาวเบเทลจุส เป็นดาวดวงสว่างเป็นอันดับสองในกลุ่มดาวนายพราน มีสีแดงโดดเด่นสะดุดตา

ดาวเบเทลจุส เป็นดาวดวงสว่างเป็นอันดับสองในกลุ่มดาวนายพราน มีสีแดงโดดเด่นสะดุดตา (จาก พรชัย อมรศรีจิรทร)