แหล่งรังสีพลังงานสูงในโนวา RS Ophiuchi

 

ภาพจากศิลปินแสดงระบบดาวคู่ RS Ophiuchi 

     ทุกๆ ประมาณ 15 ปี จะเกิดการระเบิดครั้งรุนแรงในกลุ่มดาวคนแบกงู(Ophiuchus) ต้นกำเนิดของโนวา(nova) นี้เป็นระบบที่มีดาวสองดวงที่แตกต่างกันอย่างมาก อยู่ในภาวะปรสิต กล่าวคือ ดาวแคระขาวซึ่งเป็นเถ้าดาวขนาดเล็กที่กำลังมอดดับ และมีความหนาแน่นสูงมาก โคจรรอบดาวยักษ์แดง(red giant) ดวงหนึ่งซึ่งเป็นดาวอายุมากและจะมอดไหม้ในไม่ช้า

     ดาวยักษ์ที่กำลังจะตายป้อนมวลสารให้กับดาวแคระขาว โดยทิ้งเปลือกไฮโดรเจนส่วนนอกของมันออกมาให้ก๊าซไหลไปหาดาวเพื่อนบ้าน การไหลของวัสดุสารนี้ต่อเนื่องจนกระทั่งดาวแคระขาวมีมวลเกิน อุณหภูมิและแรงดันของเปลือกก๊าซที่เพิ่มเข้ามาใหม่จะใหญ่เกินไปและถูกเหวี่ยงออกมาเป็นการระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ลูกใหญ่ ดาวแคระขาวยังคงสภาพเดิมไว้ได้ และวัฏจักรก็เริ่มขึ้นอีกครั้ง

     แต่ที่พิเศษก็คือการระเบิดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับพลังงานสูง ในวันที่ 8 สิงหาคม 2021 กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมา MAGIC(Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov) สองตัวได้บันทึกรังสีแกมมาในระดับ 250 กิกะอิเลคตรอนโวลท์(Ge V) เป็นระดับพลังงานสูงที่สุดเท่าที่เคยพบในโนวามา เมื่อเทียบแล้ว การแผ่รังสีนี้มีพลังงานสูงกว่าแสงช่วงตาเห็น 1 ล้านล้านเท่า MAGIC สามารถสำรวจได้หลังจากการเตือนเริ่มต้นของเครื่องมืออื่นซึ่งตรวจสอบในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างออกไป David Green นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันมักซ์พลังค์เพื่อฟิสิกส์ และหนึ่งในผู้เขียนรายงาน กล่าวว่า การปะทุที่ตระการตาของ RS Ophiuchi คุ้มค่าต่อการตอบสนองที่เร็วของกล้องเมจิก พวกมันใช้เวลาไม่ถึง 30 วินาทีเพื่อเคลื่อนไปเล็งเป้าหมายใหม่

     หลังจากการระเบิด แนวปะทะคลื่นกระแทกหลายแนวจะคืบคลานผ่านลมดวงดาว(stellar wind) จากดาวยักษ์แดง และตัวกลางในอวกาศ(interstellar medium) ที่ล้อมรอบระบบดาวคู่นี้ คลื่นกระแทกเหล่านั้นจะทำหน้าที่เหมือนเป็นโรงงานไฟฟ้าขนาดยักษ์ ที่อนุภาคจะถูกเร่งความเร็วจนใกล้ความเร็วแสง การตรวจสอบบอกว่ารังสีแกมมาเกิดจากนิวเคลียสไฮโดรเจน(หรือโปรตอน) ที่ทรงพลัง

     นี่ยังทำให้การระเบิดโนวาเป็นแหล่งของรังสีคอสมิค(cosmic ray) ด้วย Green อธิบาย อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนจะเป็นแค่แหล่งท้องถิ่น สร้างรังสีคอสมิคให้กับพื้นที่ใกล้ๆ เท่านั้น แต่แหล่งใหญ่ของรังสีคอสมิคก็คือซากซุปเปอร์โนวา แนวปะทะคลื่นกระแทกจากการระเบิดแตกดับของดาวนั้นรุนแรงกว่าโนวาอย่างมาก

     เพื่อให้เข้าใจเรื่องราวที่ซับซ้อนจากเหตุการณ์รุนแรงที่มีต่อตัวกลางในอวกาศในทางช้างเผือก จำเป็นต้องมีการสำรวจอย่างที่ในรายงานนี้มากขึ้น

RS Oph nova

 

แหล่งข่าว spaceref.com : MAGIC telescopes observe nova explosion
                iflscience.com : predicted nova explosion caught launching cosmic rays into interstellar space