สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ ชักมีปัญหา

ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ ชักมีปัญหา

10 พ.ค. 2553
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เป็นเวลาหลายทศวรรษมาแล้วที่นักดาราศาสตร์ใช้ประโยชน์จากการสังเกตซูเปอร์โนวาชนิด เอ ซูเปอร์โนวาชนิดนี้มีสมบัติเฉพาะตัวนั่นคือ ทุกดวงมีความส่องสว่างสัมบูรณ์เท่ากัน ดังนั้นการวัดความสว่างของซูเปอร์โนวาชนิดนี้ที่อยู่ตามดาราจักรต่าง ๆ ทำให้นักดาราศาสตร์ทราบถึงระยะทาง รวมไปถึงความเร็วในการเคลื่อนที่ และอัตราการขยายตัวของเอกภพด้วย
ในขณะเดียวกัน นักดาราศาสตร์ก็ครุ่นคิดสงสัยในต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวาชนิดนี้มาเป็นเวลานาน ทฤษฎีหนึ่งที่ยอมรับกันโดยทั่วไปอธิบายว่า ดาวแคระขาวที่มีดาวยักษ์แดงอยู่ข้างเคียงจะได้รับมวลจากดาวยักษ์แดงเข้ามาเติมจนมวลเพิ่มขึ้นทีละน้อย เมื่อมวลของดาวแคระขาวขึ้นถึงจุดวิกฤต ก็จะระเบิดขึ้นเป็นซูเปอร์โนวาชนิด เอ แต่อีกทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่าเกิดจากดาวแคระขาวสองดวงโคจรเข้าใกล้กัน หมุนโคจรตีวงเข้าหากันจนกระทั่งชนกันและระเบิดออกเป็นซูเปอร์โนวา 
ความเชื่อของนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่โน้มเอียงไปในทางทฤษฎีแรก แต่การศึกษาวิจัยเมื่อไม่นานมานี้กลับสนับสนุนทฤษฎีที่สอง
นักดาราศาสตร์จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์มักซ์พลังค์ได้ใช้เทคนิคใหม่ในการค้นหาสาเหตุที่ทำให้เกิดซูเปอร์โนวาชนิด เอ แนวคิดของวิธีนี้คือ หากเป็นไปตามทฤษฎีดาวแคระขาวเติมแก๊ส ดาวแคระขาวจะแผ่รังสีเอกซ์ออกมาก่อนหน้าที่จะระเบิดนานนับล้านปี แต่หากเป็นไปตามทฤษฎีดาวแคระขาวชนกัน จะมีรังสีเอกซ์แผ่ออกมาเฉพาะช่วงก่อนระเบิดเล็กน้อยเท่านั้น 
นักวิทยาศาสตร์ดังกล่าวได้คำนวณเพื่อประเมินจำนวนของซูเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นในดาราจักรแห่งหนึ่ง ซึ่งก็จะได้จำนวนของดาวแคระขาวที่จะเป็นวัตถุดิบของซูเปอร์โนวาด้วย แล้วคำนวณต่อว่าหากดาวแคระขาวจำนวนนี้ได้รับมวลสารจากดาวยักษ์แดงตามทฤษฎีเติมแก๊ส จะทำให้ทั้งหมดแผ่รังสีเอกซ์ออกมามากน้อยเพียงใด
จากการใช้หอดูดาวรังสีเอกซ์จันทราสำรวจดาราจักรวงรีห้าดาราจักรกับดุมของดาราจักรแอนดรอเมดา นักวิทยาศาสตร์คณะนี้พบว่ารังสีเอกซ์ที่วัดได้น้อยกว่าที่ได้จากการคำนวณไว้ 30-50 เท่า! นี่หมายความว่าดาราจักรเหล่านี้มีซูเปอร์โนวาเพียงส่วนน้อยที่เกิดจากกระบวนการพอกพูนมวล 
อย่างไรก็ตาม ดาราจักรที่นักดาราศาสตร์สำรวจครั้งนี้เป็นดาราจักรรี ซึ่งเป็นดาราจักรประเภทที่เกิดซูเปอร์โนวาไม่บ่อย นักดาราศาสตร์จึงมีแผนจะเน้นการสำรวจไปที่ดาราจักรชนิดก้นหอยในอนาคตอันใกล้นี้
ตามทฤษฎีดาวแคระขาวเติมแก๊ส ดาวคู่ที่มีดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาวและอีกดวงหนึ่งเป็นดาวยักษ์แดง เมื่อมวลจากดาวแคระแดงย้ายไปพอกที่ดาวแคระขาวจนมากขึ้นถึงจุดวิกฤติ ดาวแคระขาวจะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ แต่ทฤษฎีนี้อาจมีปัญหาเสียแล้ว

ตามทฤษฎีดาวแคระขาวเติมแก๊ส ดาวคู่ที่มีดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาวและอีกดวงหนึ่งเป็นดาวยักษ์แดง เมื่อมวลจากดาวแคระแดงย้ายไปพอกที่ดาวแคระขาวจนมากขึ้นถึงจุดวิกฤติ ดาวแคระขาวจะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ แต่ทฤษฎีนี้อาจมีปัญหาเสียแล้ว

ดาราจักรบางแห่งที่นักดาราศาสตร์สำรวจพบว่าแผ่รังสีเอกซ์น้อยกว่าที่ทฤษฎีดาวแคระขาวเติมแก๊สจะให้ได้

ดาราจักรบางแห่งที่นักดาราศาสตร์สำรวจพบว่าแผ่รังสีเอกซ์น้อยกว่าที่ทฤษฎีดาวแคระขาวเติมแก๊สจะให้ได้

ที่มา: