สมาคมดาราศาสตร์ไทย
ฮับเบิลวัดมวลของซิริอัสบี

ฮับเบิลวัดมวลของซิริอัสบี

23 ธ.ค. 2548
ปรับปรุงครั้งล่าสุด 23 ธันวาคม 2559
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ไม่มีใครที่ไม่รู้จักดาวซิริอัส หรือดาวโจร ดาวซิริอัสเป็นดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ารองจากดวงอาทิตย์ อยู่ในกลุ่มดาวหมาใหญ่ และเป็นส่วนหนึ่งของสามเหลี่ยมฤดูหนาว นับเป็นบริเวณที่มีคนเฝ้ามองมากที่สุดบริเวณหนึ่งบนท้องฟ้า แต่อาจมีเพียงไม่กี่คนที่ทราบหรือจำได้ว่า ดาวซิริอัสมีดาวฤกษ์บริวารด้วย ความจริงนักดาราศาสตร์ทราบมานานกว่าศตวรรษแล้วว่าดาวซิริอัสมีดาวสหายดวงน้อยดวงหนึ่ง ชื่อว่า ดาวซิริอัสบี (Sirius B) ส่วนดวงประธานที่สว่างไสวนั้นจึงมีชื่อจำเพาะขึ้นไปอีกเรียกว่า ซิริอัสเอ (Sirius A) แต่นักดาราศาสตร์ก็รู้จักดาวสหายนี้น้อยมาก ทราบเพียงแต่ว่า ดวงนี้เป็นดาวแคระขาว แต่ก็ยังไม่ทราบมวล

วิธีการหามวลของดาวแคระขาว อาศัยหลักหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอนส์ไตน์ที่กล่าวว่า เมื่อแสงจากดาวเดินทางออกจากดาวฤกษ์ จะเสียพลังงานส่วนหนึ่งไปในการหนีจากสนามความโน้มถ่วงของดาว คลื่นแสงที่เสียพลังงานไปจะมีความยาวคลื่นมากขึ้น เป็นการเลื่อนสเปกตรัมแบบหนึ่งที่เรียกว่าการเลื่อนเหตุโน้มถ่วง หรือการเลื่อนไอนส์ไตน์ แต่ในกรณีของดาวซิริอัส ซึ่งดาวทั้งสองอยู่ใกล้กันมาก และดาวซิริอัสบีก็จางกว่าดาวซิริอัสเอประมาณ 10,000 เท่า แสงจ้าจากซิริอัสเอจึงกลบแสงดาวซิริอัสบีจนแยกไม่ออก

แต่กล้องฮับเบิลช่วยได้

คณะสำรวจที่นำโดย มาร์ติน บาร์สตอว์ จากสหราชอาณาจักร ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสำรวจสเปกตรัมของดาวซิริอัสบี โดยใช้อุปกรณ์เอสทีไอเอส (STIS--Space Telescope Imaing Spectrograph) ซึ่งเป็นสเปกโทรกราฟความละเอียดสูง จึงทำให้วัดสเปกตรัมของดาวดวงนี้รวมถึงสมบัติด้านอื่นได้อย่างแม่นยำ

มวลของดาวซิริอัสบีที่วัดได้คือ 98 เปอร์เซ็นต์ของดวงอาทิตย์ ส่วนดาวซิริอัสเอมีมวลเป็นสองเท่าของดวงอาทิตย์และเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.4 ล้านกิโลเมตร ดาวซิริอัสบีมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12,000 กิโลเมตร ซึ่งเล็กกว่าโลกเล็กน้อย แต่มีความหนาแน่นสูงกว่ามาก มีสนามความโน้มถ่วงรุนแรงกว่าของโลก 350,000 เท่า นั่นหมายความว่า คนที่หนัก 60 กิโลกรัมบนโลกจะหนักถึง 21 ล้านกิโลกรัมบนดาวซิริอัสบี

การสำรวจครั้งนี้ยังวัดอุณหภูมิพื้นผิวของดาวซิริอัสบีว่าอยู่ที่ 25,200 เคลวิน ซึ่งละเอียดกว่าที่เดิมเคยวัดไว้ ส่วนซิริอัสเอมีอุณหภูมิ 10,500 เคลวิน

การหามวลของดาวแคระขาวมีความสำคัญมากในการศึกษาวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ดวงอาทิตย์ของเราก็จะมีวิวัฒนาการต่อไปเป็นดาวแคระขาวในอนาคต ดาวแคระขาวยังเป็นต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ ซึ่งนักดาราศาสตร์ใช้เป็นดวงไฟมาตรฐานในการวัดระยะทางในเอกภพและหาอัตราขยายตัวของเอกภพ การวัดโดยอิงซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ ยังมีความสำคัญในการทำความเข้าใจ "พลังงานมืด" ซึ่งเป็นสิ่งที่ผลักให้เอกภพขยายตัวออกด้วยความเร่ง อันเป็นหนึ่งในสุดยอดปริศนาที่นักดาราศาสตร์ยังค้นหาคำตอบอยู่

ดาวซิริอัส เป็นดาวที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืน อยู่ในกลุ่มดาวหมาใหญ่

ดาวซิริอัส เป็นดาวที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืน อยู่ในกลุ่มดาวหมาใหญ่

ดาวซิริอัสเอ (ดวงใหญ่) และดาวซิริอัสบี (ดวงจิ๋ว) ภาพโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ดาวซิริอัสเอ (ดวงใหญ่) และดาวซิริอัสบี (ดวงจิ๋ว) ภาพโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ที่มา: