สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ปริศนาในกระจุกดาวทรงกลม NGC 6752

ปริศนาในกระจุกดาวทรงกลม NGC 6752

13 มี.ค. 2544
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักดาราศาสตร์ได้ทราบมานานแล้วว่า ดาวฤกษ์ในกระจุกดาวทรงกลมเกิดจากก๊าซต้นกำเนิดก้อนเดียวกัน มีคุณสมบัติและองค์ประกอบทางเคมีใกล้เคียงกัน แต่ผลการสำรวจกระจุกดาว NGC 6752 เมื่อเร็ว ๆ นี้กลับไม่เป็นเช่นนั้น

กระจุกดาวทรงกลมคือกลุ่มของดาวฤกษ์ที่กระจุกตัวเบียดเสียดกัน ส่วนใหญ่อยู่ห่างจากโลกเราออกไปหลายพันปีแสง ความสว่างที่น้อยตามธรรมชาติบวกกับระยะห่างที่ไกลโพ้นถึงขอบดาราจักรทำให้ดาวฤกษ์แคระในกระจุกดาวทรงกลมเป็นวัตถุที่สำรวจได้ยากมาก อย่างไรก็ตาม ด้วยความสามารถของกล้องโทรทรรศน์ คูเอเยน (Kueyen) ขนาด 8.2 เมตร หนึ่งในสี่ของกล้องวีแอลที และสเปกโทรมิเตอร์ ยูวส์ (UVES) ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถถ่ายภาพสเปกตรัมของดาวฤกษ์ได้หลายสิบดวงในกระจุกดาว NGC 6397 และ NGC 6752 เมื่อปีที่แล้ว

นักดาราศาสตร์ที่สำรวจนี้เป็นนักดาราศาสตร์จากยุโรปและสหรัฐอเมริกา นำโดยราฟาเอลเล กรัตตัน ชาวอิตาลี เขาพบว่าองค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ใน NGC 6397 ค่อนข้างจะใกล้เคียงกัน แต่สำหรับ NGC 6752 กลับต่างกันไปโดยสิ้นเชิง จากการศึกษารายละเอียดพบว่า ดาวฤกษ์แคระเหล่านั้นมีธาตุเหล็กในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน แต่สำหรับธาตุออกซิเจน โซเดียม แมกนีเซียม และอะลูมิเนียม กลับมีความแตกต่างกันมากในแต่ละดวง

ความแตกต่างกันขององค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ในกระจุกดาวทรงกลมจะไม่ใช่เรื่องแปลกถ้าดาวฤกษ์นั้นมีขนาดใหญ่ เพราะดาวฤกษ์ขนาดใหญ่จะมีการไหลเวียนของเนื้อดาวระหว่างชั้นบนกับชั้นล่าง ดาวขนาดใหญ่เหล่านั้นได้ผ่านช่วงของการหลอมไฮโดรเจนมาแล้วและกำลังอยู่ในช่วงหลอมธาตุหนักแทน โดยการเปลี่ยนคาร์บอนเป็นไนโตรเจน ออกซิเจนเป็นแมกนีเซียม โซเดียมไปเป็นอะลูมิเนียม ฯลฯ 

การที่พบธาตุหนักบนดาวฤกษ์เบาในครั้งนี้ทำให้เชื่อได้ว่าดาวฤกษ์จำนวนหนึ่งในกระจุกดาวนี้ได้รับสสารที่หลงเหลือจากปฏิกิริยาบนดาวฤกษ์หนักดวงอื่นที่ถึงจุดจบไปก่อนหน้า 

อย่างไรก็ตามก็ยังไม่มีคำอธิบายว่าเพราะเหตุใดสัดส่วนของธาตุหนักที่พบในดาวฤกษ์แคระแต่ละดวงจึงต่างกันมาก และยังไม่ทราบด้วยว่าดาวแคระเหล่านั้นได้รับธาตุหนักในช่วงของการกำเนิดดาวหรือหลังจากที่เป็นดาวฤกษ์ไปแล้ว หากเป็นกรณีหลัง ปัญหาเรื่องความแตกต่างของสัดส่วนธาตุหนักก็จะคลี่คลายไปด้วย โดยจะอธิบายได้ว่า ดาวฤกษ์แคระแต่ละดวงมีความเร็วไม่เท่ากัน ดวงที่เคลื่อนที่เร็วกว่าจะมีเวลาเก็บกวาดสารได้นานกว่า

กระจุกดาวทรงกลมเป็นวัตถุที่มีอายุมากที่สุดชนิดหนึ่งในเอกภพ การศึกษาดาวฤกษ์ในกระจุกดาวชนิดนี้จึงช่วยให้เราเข้าใจวิวัฒนาการของดาราจักรและเอกภพได้เป็นอย่างดี

กระจุกดาวทรงกลม NGC 6752 ประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายแสนดวง ภาพนี้มองเห็นดาวหลายหมื่นดวง ถ่ายโดยกล้อง 1.5 เมตรของหอสังเกตการณ์ลา ซิลลา ในชิลี จุดกลมทางขวาล่างคือดาวฤกษ์ที่มีความสว่าง 7 ดวงหนึ่ง (ภาพจาก ESO)

กระจุกดาวทรงกลม NGC 6752 ประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายแสนดวง ภาพนี้มองเห็นดาวหลายหมื่นดวง ถ่ายโดยกล้อง 1.5 เมตรของหอสังเกตการณ์ลา ซิลลา ในชิลี จุดกลมทางขวาล่างคือดาวฤกษ์ที่มีความสว่าง 7 ดวงหนึ่ง (ภาพจาก ESO)

สเปกตรัมของดาวแคระใน NGC 6752 เส้นของโซเดียมและออกซิเจนแสดงให้เห็นว่าสัดส่วนปริมาณของธาตุทั้งสองในแต่ละดวงต่างกันอย่างชัดเจน

สเปกตรัมของดาวแคระใน NGC 6752 เส้นของโซเดียมและออกซิเจนแสดงให้เห็นว่าสัดส่วนปริมาณของธาตุทั้งสองในแต่ละดวงต่างกันอย่างชัดเจน

ที่มา: