นักดาราศาสตร์ได้ทำการสังเกตการณ์รังสีเอกซ์เป็นครั้งแรกที่ปล่อยออกมาจากดาวแคระขาวดวงหนึ่งที่แตกออกเป็นเสี่ยงๆ ในขณะที่ดึงมวลสารออกจากดาวฤกษ์ข้างเคียง กระบวนการดังกล่าวทำให้เกิดการหลบหนีของเทอร์โมนิวเคลียร์ซึ่งส่งผลให้เกิดการระเบิดหรือโนวาขนาดใหญ่ Ole Königนักศึกษาระดับปริญญาเอกที่ Dr Karl Remeis-Observatory และ Erlangen Center for Astroparticle Physics ที่ Friedrich-Alexander-University ประเทศเยอรมนี และเพื่อนร่วมงานใช้
กล้องโทรทรรศน์ eROSITAเพื่อสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ที่บอกเล่า
เรื่องราวซึ่งส่งสัญญาณถึงการโจมตีของกระบวนการรุนแรง รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาโดยดาวแคระขาว YZ Reticuli 11 h ซึ่งอยู่ห่างจากโลกมากกว่า 8,800 ปีแสง ที่น่าสังเกตคือ การสังเกตเกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่การวิจัยก่อนหน้านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจสิ่งที่พวกเขาเห็น
“เราโชคดีมากที่ eROSITA ชี้ไปที่ส่วนที่ถูกต้องของท้องฟ้าในเวลาที่เหมาะสม” König ผู้เขียนนำของบทความ Natureที่อธิบายการค้นพบนี้บอกกับPhysics World “เป็นเวลากว่า 30 ปีแล้วที่มีการตั้งสมมติฐานว่าโนวาควรแสดงแสงวาบจากรังสีเอกซ์ แสงวาบเหล่านี้เป็นผลโดยตรงจากกระบวนการฟิวชัน ซึ่งเรียกว่าเทอร์โมนิวเคลียร์รันอะเวย์ ซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวของดาวแคระขาว”
การปล่อยสั้น ๆ
König อธิบายว่าควรฉายรังสีเอกซ์จากเหตุการณ์ดังกล่าวในช่วงสั้นๆ ก่อนที่ดาวแคระขาวจะสว่างขึ้นด้วยแสงที่ตามองเห็น การกระจายสเปกตรัมของรังสีเอกซ์เหล่านี้คาดว่าจะคล้ายกับวัตถุสีดำ ทีมงานพบว่า eROSITA ไม่พบแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ทั้ง 4 ชั่วโมงก่อนและ 4 ชั่วโมงหลังเหตุการณ์ หมายความว่าแสงวาบจะต้องเกิดขึ้นน้อยกว่า 6 ชั่วโมง นี่เป็นข้อตกลงที่ดีกับแบบจำลองทางทฤษฎี และสิ่งนี้บอกทีมงานว่าพวกเขาได้เห็นแสงแฟลช X-ray จากการระเบิดของโนวาเป็นครั้งแรก
König อธิบายว่าเหตุใดการแผ่รังสีเอกซ์ประเภทนี้จึงถูกมองเห็นเป็นครั้งแรกเท่านั้น “เป็นเรื่องยากมากที่จะหาแหล่งกำเนิดดังกล่าว เพราะในกาแลคซีของเรามีโนวาประมาณ 40 ถึง 50 โนวาต่อปีเท่านั้น และส่วนใหญ่มาจากแหล่งกำเนิดที่ไม่เป็นที่รู้จักมาก่อนในช่วงความยาวคลื่นแสง” เขากล่าว
“ในเวลานี้การเอ็กซ์เรย์แฟลชสิ้นสุดลงแล้ว และนี่คือเหตุผลว่าทำไม
จึงใช้เวลานานมากในการค้นพบพวกมัน”แม้จะเข้ากันได้ดีกับการคาดการณ์ทางทฤษฎี แต่การค้นพบโดยบังเอิญของนักดาราศาสตร์ก็ยังให้ผลที่น่าประหลาดใจอยู่บ้าง “สิ่งที่น่าแปลกใจที่สุดคือแหล่งที่มานั้นสว่างมาก สว่างเกินไปจริงๆ” König กล่าว “มันทำให้ส่วนกลางของเครื่องตรวจจับสว่างเกินไปเพราะโฟตอนรังสีเอกซ์จำนวนมากมาถึงในเวลาอันสั้น”
ซึ่งหมายความว่านักวิจัยต้องหาวิธีอันชาญฉลาดในการวิเคราะห์ข้อมูลที่เปิดรับแสงมากเกินไป ซึ่งทำได้โดยใช้เครื่องจำลองที่เรียกว่า SIXTE ซึ่งออกแบบมาเพื่อศึกษาแหล่งสว่างด้วย eROSITA โดยเฉพาะ
ฟิวชั่นที่เริ่มต้นขึ้น
ดาวแคระขาวเป็นเศษซากของดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์ วัตถุเหล่านี้ได้เผาผลาญไฮโดรเจนทั้งหมดในแกนของพวกมันแล้ว แต่พวกมันไม่มีมวลที่จำเป็นต่อการเริ่มหลอมรวมของธาตุที่หนักกว่า เช่น คาร์บอนและไนโตรเจน เป็นผลให้ดาวแคระขาวที่อยู่โดดเดี่ยวใช้เวลาที่เหลืออยู่ในการทำให้แกนกลางเฉื่อยเฉื่อยที่เย็นตัวลงของคาร์บอนส่วนใหญ่ค่อยๆ เย็นลง
อย่างไรก็ตามดาวแคระขาวสามารถกลับคืนสู่ชีวิตได้แม้จะเป็นเวลาสั้นๆ เมื่ออยู่ในระบบดาวคู่ที่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ที่ให้สสารแก่ดาวแคระขาว สสารนี้ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนถูกดึงออกจากผู้บริจาคและสะสมไว้บนพื้นผิวของดาวแคระขาว เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น แรงกดดันมหาศาลจะก่อตัวขึ้นภายใต้ซองวัสดุที่ได้รับบริจาคนี้ เนื่องจากก๊าซถูกบังคับให้อยู่ในสถานะที่คุณสมบัติควอนตัมเป็นตัวกำหนดความดัน ไฮโดรเจนที่สะสมไว้จึงไม่สามารถขยายตัวได้แม้ว่าอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นก็ตาม
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นในภูมิภาคนี้ จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ อัตราฟิวชันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นและปฏิกิริยาควบคุมไม่ได้ จากนั้นดาวแคระขาวจะระเบิดชั้นที่สะสมไว้จำนวนมาก ซึ่งคาดว่าจะมีอุณหภูมิหลายล้านองศา ทำให้แรงดันกลับคืนตัวและขยายรัศมีของมัน
“วัตถุสีดำนี้แผ่รังสีออกมาและมีค่าสูงสุดในรังสีเอกซ์อ่อนๆ การระเบิดเป็นสถานการณ์ที่มีพลวัตมาก ซองจดหมายจะขยายตัวอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิจะลดลง ดังนั้น แหล่งที่มาจะมองเห็นได้ทางออปติคอลภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังจากแฟลชเอ็กซ์เรย์”
การระเบิดที่เกิดขึ้นมักเรียกว่า “การเกิดโนวาซ้ำ” เนื่องจากดาวแคระขาวยังคงสภาพเดิม ซึ่งแตกต่างจากการระเบิดซูเปอร์โนวา “แบบคลาสสิก” และสามารถสะสมมวลสารจากดาวฤกษ์ผู้บริจาคต่อไปได้ ทำให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำอีก
“ยังคงมีคำถามที่ต้องตอบเกี่ยวกับโนวาเหล่านี้อย่างแน่นอน ตัวอย่างเช่น รังสีเอกซ์สลายตัวอย่างไร หรือซองจดหมายขยายตัวเร็วเพียงใด” König อธิบาย “จะเป็นการดีหากอ่านชุดข้อมูล eROSITA หรือเสนอดาวเทียมดวงอื่นที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และความไวสูงกว่าเพื่อค้นหาแสงวาบเหล่านี้เพิ่มเติม”
แนะนำ : รีวิวซีรี่ย์เกาหลี | ลายสัก | รีวิวร้านอาหาร | โทรศัพท์มือถือ ราคาถูก | เรื่องย่อหนัง
