ดาวสีเขียวนีออน

     ดาวแคระขาวดวงหนึ่งไม่ใช่ดาวแคระขาวในแบบที่เรารู้จัก ในขณะที่ดาววิถีหลัก(main sequence star) อย่างดวงอาทิตย์ของเราจะหลอมวัตถุดิบนิวเคลียร์ในแกนกลาง เพื่อพยุงไว้ไม่ให้ดาวยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง แต่ดาวแคระขาวนั้นมีปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ความเสื่อมถอยทางควอนตัม(quantum degeneracy) ธรรมชาติทางควอนตัมของอิเลคตรอนนี้หมายความว่า อิเลคตรอน 2 ตัวจะไม่สามารถมีสถานะทางควอนตัมที่เหมือนกัน

สุพราหมัณยัน จันทรเสกขา(Subharmanyan Chadrasekhar) ได้คำนวณความสัมพันธ์ระหว่างมวลและรัศมีดาวแคระขาว พบว่าเมื่อมวลดาวแคระขาวที่ 1.4 เท่ามวลดวงอาทิตย์ จะทำให้แรงดันจากอิเลคตรอนเสื่อมถอยไม่สามารถค้ำจุนการยุบตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงได้
 

    เมื่อคุณพยายามจะบีบอัดให้อิเลคตรอนอยู่ในสถานะเดียวกัน พวกมันจะส่งแรงดันเสื่อมถอย(degeneracy pressure) ซึ่งจะค้ำจุนไม่ให้ดาวแคระขาวยุบตัวลง แต่ก็ยังมีขีดจำกัดมวลที่ดาวแคระขาวจะสามารถพยุงตัวไว้ได้ Subrahmanyan Chadrasekhar ได้ทำการคำนวณขีดจำกัดมวลนี้ในปี 1930 และพบว่า ถ้าดาวแคระขาวดวงหนึ่ง มีมวลมากกว่า 1.4 เท่ามวลดวงอาทิตย์ แรงโน้มถ่วงจะบดอัดจนดาวกลายเป็นดาวนิวตรอน หรือหลุมดำ

     แต่ขีดจำกัดจันทรเสกขาก็มีพื้นฐานจากแบบจำลองที่ค่อนข้างพื้นๆ ซึ่งบอกว่า ดาวแคระขาวอยู่ในสมดุลและไม่ได้หมุนรอบตัวอยู่ แต่ดาวแคระขาวจริงนั้นมีความซับซ้อนมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อพวกมันเกิดการชนขึ้น ดาวแคระขาวคู่นั้นพบได้ค่อนข้างทั่วไปในเอกภพ ดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์แคระแดงหลายดวงก็เป็นส่วนหนึ่งในระบบคู่ เมื่อดาวเหล่านี้เดินไปถึงจุดจบของวิถีหลักของพวกมัน ก็จะกลายเป็นระบบคู่ดาวแคระขาว

     เมื่อเวลาผ่านไป วงโคจรของพวกมันจะสลายตัว เป็นสาเหตุให้ดาวทั้งสองชนกันในที่สุด สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปก็ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ โดยมากพวกมันจะระเบิดเป็นโนวาหรือซุปเปอร์โนวา, สร้างดาวนิวตรอนขึ้นมา แต่บางครั้ง พวกมันก็ก่อตัวบางสิ่งที่ไม่ปกติเอามากๆ ตามที่รายงานล่าสุดใน Astronomy & Astrophysics

     ในปี 2019 มีการค้นพบแหล่งรังสีเอกซ์แห่งหนึ่งที่ดูคล้ายกับดาวแคระขาว แต่ก็สว่างเกินกว่าจะเกิดขึ้นจากดาวแคระขาวได้ บอกกันว่าวัตถุนี้น่าจะเป็นการควบรวมที่ไม่เสถียรจากดาวแคระขาวสองดวง ในการศึกษาใหม่นี้ ทีมนักดาราศาสตร์ที่นำโดย Lidia Oskinova จากมหาวิทยาลัยพอทชดัม เจอรมนี ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ XMM-Newton เพื่อจับภาพวัตถุนี้ พวกเขาได้ยืนยันว่าวัตถุนี้มีมวลสูงกว่าขีดจำกัดจันทรเสกขา วัตถุซุปเปอร์จันทรเสกขานี้ถูกล้อมด้วยเนบิวลาซากที่มีลมความเร็วสูง

     เนบิวลาซากนั้นประกอบด้วยนีออนเกือบทั้งหมด ซึ่งจะเห็นเป็นสีเขียวในภาพ นี่สอดคล้องกับวัตถุที่ถูกสร้างขึ้นจากการควบรวมของดาวแคระขาว มันน่าจะหมุนรอบตัวเร็วซึ่งป้องกันไม่ให้วัตถุยุบตัวกลายเป็นดาวนิวตรอน แต่สุดท้าย วัตถุนี้ก็ยุบตัวกลายเป็นดาวนิวตรอนในอีกประมาณ 1 หมื่นปีข้างหน้า มันอาจจะสร้างซุปเปอร์โนวาในกระบวนการนี้ด้วย ดูเหมือนว่าดาวแคระขาวจะสามารถทำลายขีดจำกัดจันทรเสกขาได้บ้างสักระยะหนึ่ง

 

แหล่งข่าว sciencealert.com : colliding white dwarfs produced bizarre slime-green zombie star
                scitechdaily.com – cosmic neon lights : strange new type of star revealed in x-ray light