Stingray Nebula: เนบิวลาที่กำลังดับวูบ

     นักดาราศาสตร์ได้จับเหตุการณ์ที่พบได้ยากเมื่อก้อนก๊าซรอบดาวฤกษ์อายุมากดวงหนึ่งจางแสงลงอย่างรวดเร็ว ข้อมูลในคลังจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเผยให้เห็นว่า เนบิวลา Hen 3-1357 หรือที่มีชื่อเล่นว่า Stingray nebula ได้จางแสงลงอย่างมากในเวลาเพียงสองทศวรรษเท่านั้น นักวิจัยบอกว่าการได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นด้วยอัตราแทบพริบตาปรากฏในเนบิวลาดาวเคราะห์เป็นสิ่งที่พบได้ยากมากๆ

Hen 3-1357 หรือ Stingray Nebula ซึ่งถ่ายในปี 2016

     ภาพที่ถ่ายโดยฮับเบิลในปี 2016 เมื่อเปรียบเทียบกับภาพของฮับเบิลที่ถ่ายในปี 1996 แสดงเนบิวลาแห่งหนึ่งที่มีความสว่างลดลงอย่างรุนแรง และมีรูปร่างที่เปลี่ยนไป การเรืองสีฟ้าเจิดจ้าของเส้นใยก๊าซในทิศทางสู่ใจกลางเนบิวลาก็หายไปจนเกือบหมด และขอบที่หยักซึ่งทำให้เนบิวลาแห่งนี้ได้ชื่อตามสัตว์น้ำ ก็มองไม่เห็นแล้วอีกต่อไป เนบิวลาอายุน้อยแห่งนี้ไม่นานคงกลืนหายไปกับพื้นหลังที่ดำทะมึนของห้วงอวกาศอันกว้างใหญ่

     Martin A. Guerrero สมาชิกทีมจากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งอันดาลูเชีย ในกรานาดา สเปน กล่าวว่า นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงที่มากมายและแปลกประหลาดมากๆ สิ่งที่เรากำลังได้เห็นก็คือวิวัฒนาการของเนบิวลาตามเวลาจริง ในเวลาเพียงไม่กี่ปี เราได้เห็นการเปลี่ยนแปลงในเนบิวลา เราไม่เคยได้เห็นอย่างนี้มาก่อนด้วยความชัดเจนอย่างนี้

     นักวิจัยได้พบการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแสงที่เปล่งจากไนโตรเจน, ไฮโดรเจน และออกซิเจนที่เรืองสว่าง ซึ่งถูกสาดออกจากดาวที่กำลังจะตายแล้วที่ใจกลางเนบิวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปล่งคลื่นจากออกซิเจนมีความสว่างที่ลดลงไปเกือบ 1000 เท่าระหว่างปี 1996 ถึง 2016 Bruce Balick จากมหาวิทยาลัยแห่งวอชิงตัน ซีแอตเติล ผู้นำงานวิจัยใหม่ กล่าวว่า เคยมีการพบการเปลี่ยนแปลงภายในเนบิวลามาก่อน แต่สิ่งที่เรามีตอนนี้ก็คือการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างพื้นฐานของเนบิวลา ในกรณีศึกษาเกือบทั้งหมด เนบิวลามักจะมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่ที่นี่ มันมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและสลัวลง และเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่น่าเชื่อ ยิ่งกว่านั้น เราต้องประหลาดใจเมื่อมันไม่ได้มีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าใดเลย แท้ที่จริงแล้ว วงแหวนวงรีส่วนในที่เคยสว่างดูจะมีขนาดหดลงเมื่อมันจางแสงลงด้วย

     การสำรวจเนบิวลาดาวเคราะห์แห่งอื่นๆ จากภาคพื้นดินได้แสดงร่องรอยการเปลี่ยนแปลงความสว่างเมื่อเวลาผ่านไป แต่ข้อสงสัยนี้ก็ไม่เคยได้รับการยืนยันจนกระทั่งบัดนี้ มีแต่เพียงฮับเบิลที่สามารถไขปริศนาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในเนบิวลาที่เล็กจิ๋วแห่งนี้ได้ รายงานฉบับใหม่ได้ตรวจสอบภาพเนบิวลาสติงเรย์ทุกๆ ภาพจากคลังฮับเบิล เนื่องจากความมีเสถียรภาพในช่วงตาเห็นของฮับเบิล เราจึงมั่นใจมากๆๆ ว่าเนบิวลาแห่งนี้กำลังมีความสว่างเปลี่ยนแปลงตามเวลาจริงๆ Guerrero กล่าวเสริม นี่เป็นสิ่งที่จะสามารถยืนยันได้ด้วยสายตาที่คมกริบของฮับเบิลเท่านั้น

ภาพเปรียบเทียบความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดของ Stingray Nebula ที่เปลี่ยนแปลงในเวลาเพียง 20 ปี ภาพซ้ายถ่ายในเดือนมีนาคม 1996 โดย Wide Field and Planetary Camera 2(WFPC2) บนกล้องฮับเบิล แสดงดาวที่ใจกลางเนบิวลาซึ่งกำลังอยู่ในช่วงบั้นปลายชีวิต ก๊าซที่ดาวปล่อยออกมาเรืองสว่างกว่า เมื่อเทียบกับภาพเนบิวลาด้านขวาซึ่งถ่ายในเดือนมกราคม ปี 2016 เนบิวลาแห่งนี้อยู่ในกลุ่มดาวแท่นบูชา(Ara)

     นักวิจัยบอกว่าการเปลี่ยนแปลงของเนบิวลาที่เกิดขึ้นรวดเร็วเป็นผลตอบสนองจากดาวที่ใจกลาง SAO 244567 ซึ่งขยายตัวออกอันเนื่องมาจากอุณหภูมิลดลง และจึงเปล่งรังสีทรงพลังที่ทำให้ไอออนแตกตัวได้น้อยลง

     การศึกษาในปี 2016 โดย Nicole Reindl ซึ่งขณะนี้อยู่ที่มหาวิทยาลัยพอทชดัม เจอรมนี และทีมนักวิจัยนานาชาติซึ่งก็ใช้ข้อมูลจากฮับเบิล บอกว่าดาวที่ใจกลางเนบิวลาสติงเรย์นั้นมีความพิเศษในตัวมันเองอยู่ การสำรวจตั้งแต่ปี 1972 จนถึง 2002 ได้แสดงว่าอุณหภูมิของดาวดวงนี้พุ่งสูงขึ้นจากไม่ถึง 22,000 องศาเซลเซียสไปถึง 60,000 องศาเซลเซียส หรือร้อนกว่าอุณหภูมิพื้นผิวดวงอาทิตย์มากกว่าสิบเท่า ขณะนี้ Reindl และทีมวิจัยของเธอได้แสดงว่า SAO 245567 กำลังเย็นตัวลง เธอสงสัยว่าอุณหภูมิที่กระโดดขึ้นสูงเกิดขึ้นเนื่องจากการลุกจ้าจากการหลอมของเปลือกฮีเลียม(helium flash) ซึ่งเกิดขึ้นในชั้นที่อยู่รอบๆ แกนกลางของดาว ในตอนนี้ ดาวดูเหมือนจะถอยกลับสู่สถานะวิวัฒนาการเดิมแล้ว

     เราโชคดีมากๆ ที่ได้สำรวจมันในช่วงเวลานั้นพอดี Reindl กล่าว ในระหว่างที่เกิดการลุกจ้าของเปลือกฮีเลียม มันได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็วมากๆ และวิวัฒนาการช่วงสั้นแบบนั้นเองที่เรามักจะไม่เคยทราบว่าดาวพัฒนาอย่างไร เราเพียงแต่บังเอิญอยู่ที่นั้นถูกที่ถูกเวลาจนได้พบมัน

     ทีมศึกษาการสลัวลงอย่างรวดเร็วของเนบิวลาสติงเรย์จนบอกได้ในเวลานี้ว่าจะมีอะไรรอมันในอนาคตอีก ด้วยอัตราการสลัวลงระดับนี้ คาดว่าจะไม่สามารถสำรวจเนบิวลานี้ได้ในอีก 20 หรือ 30 ปีข้างหน้า

แหล่งข่าว hubblesite.org : Hubble captures unprecedented fading of Stingray Nebula