WR 124 โหมโรงก่อนระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา

 

WR124 ภาพรวมประกอบใหม่จาก NIRCam และ MIRI บนกล้องเวบบ์

     ในภาพใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ เป็นการแสดงแสงสีในช่วงสุดท้ายของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่ใกล้ถึงจุดจบชีวิตด้วยรายละเอียดที่ไม่น่าเชื่อ

      ดาวฤกษ์ WR 124 อยู่ใกล้ออกไป 15000 ปีแสงในกลุ่มดาวลูกธนู(Sagitta) เป็นดาวชนิดที่เรียกว่า โวล์ฟ-ราเยท์(Wolf-Rayet star) ซึ่งพบเห็นได้ยาก นั้นเป็นเพราะมีดาวมวลสูงเพียงไม่กี่ดวงที่จะเปลี่ยนเป็นโวล์ฟ-ราเยท์ และช่วงเวลาในสถานะนี้ก็สั้นมากๆ เพียงไม่กี่แสนปีเท่านั้น WR 124 กำลังใกล้จะระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาเต็มทีแล้ว

      ดาวโวล์ฟ-ราเยท์ เป็นดาวที่ตระการตาที่สุดชนิดหนึ่งในกาแลคซี พวกมันเป็นดาวที่ร้อนจัดมาก, สว่างมาก และสาดแสงจ้าในช่วงปลายของวิถีหลัก(main-sequence) เมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่จะใช้หลอมเริ่มร่อยหรอลง ณ จุดนี้ พวกมันจะขาดแคลนไฮโดรเจน แต่ก็อุดมไปด้วยไนโตรเจนหรือคาร์บอน และยังมีการสูญเสียมวลในอัตราที่สูงมากๆ มวลที่สูญเสียออกมายังอุดมไปด้วยคาร์บอน ซึ่งจะดูดกลืนแสงและเปล่งกลับออกมาในช่วงอินฟราเรด จึงทำให้พวกมันเป็นเป้าหมายที่ดึงดูดใจสำหรับกล้องเวบบ์ ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นกล้องอวกาศที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีมา แต่ยังให้ภาพอินฟราเรดและอินฟราเรดใกล้ด้วยความละเอียดสูงสุดด้วย

      WR 124 ซึ่งขณะนี้มีมวล 30 เท่ามวลดวงอาทิตย์และได้สูญเสียมวลไปประมาณ 10 เท่าดวงอาทิตย์แล้ว มันถูกล้อมด้วยเมฆวัสดุสารที่ดาวผลักออกมาเอง แต่งแต้มด้วยเส้นใยและปมฝุ่นเมื่อเมฆวัสดุสารขยายตัวออกสู่อวกาศ เรืองในช่วงอินฟราเรดเมื่อเมฆเย็นตัวลงจะสร้างฝุ่นขึ้น เราทราบจากการสำรวจก่อนหน้านี้ว่าเมฆนี้มีรูปร่างที่ซับซ้อน แต่โดยรวมแล้ว ก็ยังไม่มีรายละเอียดมากพอที่จะเข้าใจสิ่งปลีกย่อย ยกตัวอย่างเช่น WR 124 เมื่อระเบิดแล้ว เม็ดฝุ่นในเนบิวลาของมันจะมีขนาดใหญ่มากพอที่จะอยู่รอดจากซุปเปอร์โนวาหรือไม่

      การได้เรียนรู้สิ่งเหล่านี้น่าจะให้แง่มุมสำคัญแก่นักดาราศาสตร์สู่ความสำคัญของโวล์ฟ-ราเยท์ ที่มีต่อการสร้างฝุ่นในอวกาศ ซึ่งเป็นวัสดุสารที่หลังจากนั้นจะไปรวมกับดาวฤกษ์และดาวเคราะห์อื่นๆ เมื่อก่อตัวขึ้น

ภาพ WR124 จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเผยแพร่เมื่อปี 2015

       การสำรวจยังช่วยจำแนกซากซุปเปอร์โนวาที่ดาวโวล์ฟ-ราเยท์ดวงอื่นๆ ทิ้งไว้ ซึ่งจะบอกเราว่าพวกมันระเบิดได้อย่างไร นักดาราศาสตร์คิดว่าโวล์ฟ-ราเยท์เป็นดาวต้นกำเนิดซุปเปอร์โนวาชนิดหนึ่งบี และหนึ่งซี(Type Ib, Type Ic supernovae) แต่ก็ยังขาดแคลนหลักฐานยืนยัน การเข้าใจฝุ่นที่ดาวโวล์ฟ-ราเยท์ปล่อยออกมาก่อนการระเบิดซึ่งน่าจะช่วยเชื่อมโยงดาวเข้ากับเมฆเศษซากที่ดาวเหลือทิ้งไว้

      ที่น่าสนใจคือ WR124 จัดอยู่ในดาวโวล์ฟ-ราเยท์ชนิดพิเศษที่วิ่งผ่านห้วงอวกาศด้วยความเร็วที่สูงมากเมื่อเทียบกับความเร็วการหมุนรอบตัวของดิสก์ทางช้างเผือกเอง กล่าวคือ WR124 เป็นหนึ่งในดาววิ่งหนี(runaway star) ที่มีความเร็วสูงสุดในทางช้างเผือก เดินทางด้วยความเร็ว 190 กิโลเมตรต่อวินาที

       ยังคงไม่ทราบแน่ชัดว่าเพราะเหตุใดมันจึงกำลังวิ่งฉิวในห้วงอวกาศด้วยความเร็วสูงเช่นนี้ แต่งานวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ได้บอกว่า มันเคยอยู่ในระบบดาวคู่(binary system) กับดาวที่ตายแล้วอีกดวง ซึ่งระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาและดีด WR 124 ออกจากตำแหน่งในดิสก์กาแลคซี ข้อมูลจากกล้องเวบบ์อาจจะไม่ได้ช่วยไขปริศนานี้ เมื่อมันไม่ใช่จุดประสงค์หลักในการสำรวจ

      กล้องเวบบ์ศึกษารายละเอียดฝุ่นในอวกาศรอบๆ WR124 โดยกล้องอินฟราเรดใกล้(NIRCam) ปรับสมดุลความสว่างของแกนดาว WR124 กับรายละเอียดปมตะปุ่มตะป่ำในกลุ่มก๊าซรอบๆ ที่สลัวกว่า เครื่องมืออินฟราเรดกลาง(MIRI) ของเวบบ์ เผยให้เห็นโครงสร้างก๊าซและฝุ่นที่เกาะเป็นก้อนล้อมรอบดาวไว้

แหล่งข่าว sciencealert.com : JWST catches sight of a rare star on the brink of going supernova
                esa_webb.org : Webb captures rarely seen prelude to a supernova