ดาวยักษ์แดงบีเทลจูสเคยมีสีเหลือง

 

ภาพระยะใกล้แสดงดาวซุปเปอร์ยักษ์แดงบีเทลจูส image credit: Rogello Bernal Andreo/Wikimedia Commons

     ทีมนักวิจัยสหวิทยาการซึ่งนำทีมโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเยนา ได้ใช้การสำรวจในข้อมูลโบราณเพื่อพิสูจน์ว่า บีเทลจูส ดาวซุปเปอร์ยักษ์แดงสว่างที่ไหล่ซ้ายของกลุ่มดาวนายพราน(Orion) เคยเป็นดาวสีเหลืองส้มเมื่อราว 2 พันปีก่อน

     เมื่อปฏิกิริยาหลอมนิวเคลียสในใจกลางดาวดำเนินไป ความสว่าง, ขนาดและสีก็เปลี่ยนตามไปด้วย นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สามารถสกัดข้อมูลสำคัญจากคุณสมบัติเหล่านี้ เพื่อบอกอายุและมวลของดาวฤกษ์ได้ ดาวที่มีมวลสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเราพอสมควรจะมีสีฟ้าขาว หรือสีแดง การเปลี่ยนผ่านจากสีแดงเป็นสีเหลืองและส้ม เกิดขึ้นค่อนข้างเร็วในแง่ดาราศาสตร์

     นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยฟรีดดริก ชิลเลอร์ ในเยนา เจอรมนี พร้อมกับเพื่อนร่วมงานจากแผนกอื่นๆ จากสหรัฐฯ และอิตาลี ประสบความสำเร็จในการค้นพบและย้อนการเปลี่ยนสีดังกล่าวที่เกิดกับดาวสว่างดวงหนึ่ง จากแหล่งข้อมูลประวัติศาสตร์มากมาย พวกเขาพบว่า บีเทลจูส(Betelgeuse) ดาวยักษ์แดงสว่างที่ไหล่ซ้ายของนายพรานนั้นเคยมีสีเหลืองส้มเมื่อราวสองพันปีก่อน พวกเขารายงานผลสรุปใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

     ซือหม่าเชียน(Sima Qian) นักดาราศาสตร์ราชสำนักฮั่นของจีนเขียนไว้ในส่วนของ Treatise on the celestial offices ในบันทึกประวัติศาสตร์(สื่อจี้) เมื่อราว 100 ปีก่อนคริสตกาลเกี่ยวกับสีของดาวว่า ขาวเหมือนกับซิริอุส(Sirius), แดงเหมือนกับดาวหัวใจแมงป่องหรือแอนทาเรส(Antares), เหลืองเหมือนกับบีเทลจูส และฟ้าเหมือนกับเบลลาทริกซ์(Bellatrix) จากความจำเพาะเหล่านี้ ใครๆ ก็คงสรุปได้ว่าในช่วงเวลาดังกล่าว บีเทลจูสมีสีอยู่ระหว่างสีฟ้าขาวของซิริอุสและเบลลาทริกซ์ กับสีแดงของหัวใจแมงป่อง Ralph Neuhäuser ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยเยนา กล่าว  

ภาพบีเทลจูส(อัลฟา) ในกลุ่มดาวนายพราน(Orion)

     นอกจากซีอหม่าเชียนแล้ว Hyginus นักวิชาการโรมันได้อธิบายไว้ใน De Astronomica ในอีกราวหนึ่งร้อยปีต่อมาว่า ดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่(สว่าง) สีของมันร้อนแรงใกล้เคียงกับดาวที่ไหล่ขวาของนายพราน(บีเทลจูส) หลายคนนั้นบอกว่าดาวดวงนี้(สีเหมือน) ดาวเสาร์ เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนมากขึ้นว่า สีของบีเทลจูสใกล้เคียงกับบดวงอาทิตย์และดาวเสาร์(สีเหลืองส้ม)  

     งานเขียนยุคโบราณอีกคนอย่างตอเลมี(Ptolemy) ยิ่งบ่งชี้มากขึ้นว่า บีเทลจูสในช่วงเวลาดังกล่าวนั้นไม่ได้อยู่ในกลุ่มของดาวฤกษ์สีแดงสว่างอย่าง แอนทาเรสในกลุ่มดาวแมงป่อง และอัลเดบารัน(Aldebaran) ในกลุ่มดาววัว(Taurus)

      แอนทาเรส เป็นชื่อภาษากรีก ซึ่งหมายความว่า เฉกเช่นดาวอังคาร(like Mars) ในแง่ของสี ซึ่งในความเป็นจริงก็มีรายงานว่ามันมีสีแดงเทียบเคียงกับดาวอังคารได้มาตลอดหลายพันปีจากอารยธรรมต่างๆ รอบโลก จากเอกสารของ ไทโค บราห์(Tycho Brahe) นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ใครๆ ก็คงสรุปได้ว่าในช่วงศตวรรษที่ 16 บีเทลจูสมีสีแดงมากกว่าอัลเดบารัน Neuhäuser บอก ทุกวันนี้ บีเทลจูสมีความสว่างและสีที่ใกล้เคียงกับแอนทาเรสมากกว่า  

        Neuhäuser ได้รวมการสำรวจฟากฟ้าในประวัติศาสตร์ไว้ในงานวิจัยทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของเขาในช่วงสิบปีหลังนี้ ในแขนงที่เรียกว่า terra-astronomy เขาทำงานอย่างใกล้ชิดกับเพื่อนร่วมงานแผนกภาษา, ประวัติศาสตร์และปรัชญาธรรมชาติซึ่งรวมถึงภรรยาของเขา Dagmar ด้วย มุมมองแบบย้อนเวลานี้ให้แรงกระตุ้นที่ดีและผลสรุปที่น่าสนใจ Neuhäuser กล่าวเสริม มีปัญหาทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์จำนวนหนึ่งซึ่งไขได้ยากถ้าปราศจากบันทึกการสำรวจทางประวัติศาสตร์มาช่วย

บีเทลจูสบนไหล่ของนายพราน ดูมีสีแดงพอๆ กับอัลเดบารัน(Aldebaran) ซึ่งอยู่เหนือขึ้นไปทางขวา ครึ่งทางสู่กระจุกดาวลูกไก่(Pleiades) แต่เมื่อสองพันปีก่อน บันทึกทางประวัติศาสตร์บอกว่ามันมีสีที่แตกต่างจากปัจจุบันอย่างมาก

      แล้วบันทึกประวัติศาสตร์เหล่านั้นบอกอะไรเราเกี่ยวกับบีเทลจูสได้บ้าง Neuhäuser อธิบายว่า มีความจริงที่บอกเราว่ามันเปลี่ยนสีภายในสองพันปี จากเหลืองส้มไปเป็นแดง เมื่อรวมกับการคำนวณทางทฤษฎี ก็บอกว่ามันมีมวล 14 เท่ามวลดวงอาทิตย์ และมวลซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญที่กำหนดวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ขณะนี้มันมีอายุ 14 ล้านปีแล้ว และอยู่ในช่วงปลายของวิวัฒนาการ ในอีกราว 1.5 ล้านปี มันน่าจะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาในที่สุด

     บีเทลจูสซึ่งอยู่ห่างออกไปราว 700 ปีแสง เป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดและมีขนาดใหญ่ที่สุดบนท้องฟ้า มันน่าจะเริ่มต้นชีวิตเป็นดาวฤกษ์สีฟ้าขาวชนิดโอ(O-type) ซึ่งเป็นดาวชนิดที่มีมวลสูงที่สุด หลอมไฮโดรเจนในแกนกลางจนเกือบหมด ขณะนี้มันกำลังหลอมฮีเลียมให้กลายเป็นคาร์บอนและออกซิเจน ซึ่งเป็นสาเหตุให้ดาวขยายตัวจนมีขนาดมหึมา จากการประเมินก่อนหน้านี้บอกว่ามันจะใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งแสนปีก่อนที่จะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา

แหล่งข่าว phys.org : red giant Betelgeuse was yellow some 2000 years ago   
               sciencealert.com : red supergiant star Betelgeuse was a different color just 2000 years ago
                iflscience.com : Betelgeuse was yellow, not red, as recently as Roman times