การเรียงแถวของวิญญาณจากดาว

 

ภาพตัดปะ(collage) แสดงเนบิวลาดาวเคราะห์ที่รู้จักกันดี 22 แห่ง

    การเรียงตัวของ “วิญญาณ” ดาวจากดาวที่ตายแล้ว อย่างเป็นระเบียบในใจกลางทางช้างเผือก และสุดท้าย นักวิทยาศาสตร์ก็ทราบว่าเป็นเพราะอะไร

     ซากดาวเหล่านี้อยู่ในรูปของเนบิวลาดาวเคราะห์(planetary nebula) ซึ่งเป็นกลุ่มเมฆก๊าซที่ถูกขับออกจากดาวที่กำลังจะตาย ซากเหล่านี้อาจจะกลม หรือบางทีก็ดูคล้ายผีเสื้อหรือนาฬิกาทราย(เรียกเนบิวลากลุ่มนี้ว่า bipolar) โดยมีซากดาวร้อนที่ค่อยเย็นและมอดอยู่ในใจกลาง

     เนบิวลาดาวเคราะห์นั้นไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์แต่อย่างไร ซึ่งการเรียกชื่อวัตถุมีก่อนที่เราจะทราบว่าแท้จริงแล้วมันคืออะไร ดวงอาทิตย์ของเราเองเมื่อมันหมดเชื้อเพลิงที่ใช้ในการหลอมนิวเคลียสในแกนกลางลง และพองตัวกลายเป็นดาวยักษ์แดง กลืนดาวเคราะห์วงในในอีกราว 5 พันล้านปีข้างหน้า ก็จะทิ้ง “วิญญาณ” ก๊าซคล้ายๆ กันไว้รอบซากแกนกลางที่เป็นดาวแคระขาว

     นักดาราศาสตร์ทราบเรื่องราวของเนบิวลาดาวเคราะห์ไม่น้อย แต่การเรียงตัวของกลุ่มซากเมฆลักษณะนี้ในส่วนป่องที่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือก ยังคงเป็นปริศนามาตั้งแต่ที่พบเมื่อสิบปีก่อนโดย Bryan Rees นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ซึ่งก็เป็นผู้เขียนในรายงานใหม่นี้ เมื่อพบว่ารูปร่างของเนบิวลาดาวเคราะห์เรียงตัวบนท้องฟ้าไปในทางเดียวกัน ไม่เพียงเท่านั้น แกนยาวของพวกมันยังเรียงตัวเกือบจะขนานกับระนาบของทางช้างเผือกด้วย ขณะนี้ ก็ไขปริศนานี้ได้แล้วต้องขอบคุณทีมนักดาราศาสตร์ที่ใช้ภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

เนบิวลาดาวเคราะห์สองขั้ว(bipolar planetary nebulae) ชุดหนึ่งโดยกล้องฮับเบิล

     เนบิวลาดาวเคราะห์กลายเป็นหน้าต่างสู่ใจกลางทางช้างเผือกให้แก่เรา และหน้าต่างบานนี้ก็ยิ่งตอกย้ำความเข้าใจเกี่ยวกับพลวัตและวิวัฒนาการของพื้นที่ส่วนป่องของทางช้างเผือกให้ดีขึ้น Albert Zijlstra นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ กล่าวในแถลงการณ์ จากการศึกษาเนบิวลา 136 แห่งในส่วนป่องที่ใจกลาง(central bulge) ซึ่งเป็นส่วนที่หนาที่สุดของทางช้างเผือกด้วย VLT รวมทั้งตรวจสอบ 40 แห่งที่ Rees เคยวิเคราะห์ไว้ ทีมได้พบว่าเนบิวลาแต่ละแห่งนั้นไม่เกี่ยวข้องกันและมาจากดาวคนละชนิดกัน ซึ่งตายลงในช่วงเวลาที่ต่างกันและใช้ชีวิตของพวกมันในพื้นที่ที่ต่างกัน

     แต่สิ่งที่ไม่เคยทราบจนถึงบัดนี้ก็คือความจริงที่ว่า การเรียงตัวนี้เกิดขึ้นเฉพาะในเนบิวลาดาวเคราะห์ที่มีดาวข้างเคียงในระยะประชิดเท่านั้น ในกรณีเหล่านี้ ดาวข้างเคียงโคจรรอบดาวแคระขาวในใจกลางเนบิวลาดาวเคราะห์ในระยะทางสั้นกว่าวงโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะของเรา

     ในเนบิวลาที่ไม่มีดาวข้างเคียง จะไม่เกิดการเรียงตัวลักษณะนี้ และนี่บ่งบอกว่าการเรียงตัวอาจจะเกิดขึ้นอันเป็นผลจากการเคลื่อนที่โคจรของดาวข้างเคียงอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจจะโคจรในระยใกล้ชิดหรือกระทั่งฝังอยู่ภายในซากของดาวหลัก การเรียงตัวของเนบิวลาดาวเคราะห์ที่สำรวจพบยังอาจจะเผยว่าระบบดาวคู่ที่ใกล้ชิด ก่อตัวขึ้นโดยมีวงโคจรที่เรียงตัวในระนาบเดียวกัน

     การก่อตัวของดาวในส่วนป่องของทางช้างเผือก เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายอย่างเช่น แรงโน้มถ่วง, ความปั่นป่วน และสนามแม่เหล็ก กระทั่งบัดนี้ เราก็ยังขาดแคลนหลักฐานว่ากลไกเหล่านี้อันใดที่อาจเป็นสาเหตุให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นและสร้างการเรียงตัวนี้ได้

     Zijlstra สรุป ความสำคัญของงานวิจัยนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าขณะนี้เราทราบว่าการเรียงตัวพบได้ในเนบิวลาดาวเคราะห์กลุ่มย่อยที่พิเศษมากๆ คำอธิบายที่สมเหตุสมผลเพียงหนึ่งเดียวก็คือสนามแม่เหล็ก ในขณะที่ขณะนี้สนามแม่เหล็กในส่วนป่องไม่ได้แรงมากพอที่จะกำกับการเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบนี้ได้ แต่ในอดีต สนามอาจจะแรงพอที่จะล๊อคระบบดาวคู่ให้มีการเรียงตัวก่อนที่จะสร้างเนบิวลาดาวเคราะห์ขึ้นมา งานวิจัยของทีมเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters

แหล่งข่าว space.com : “ghost stars” haunts the center of the Milky Way galaxy. Now we know why
                sciencealert.com : the ghosts of dead stars form a mysterious alignment, but why?
                iflscience.com : close companions make ghost stars align with the galactic plane