Nova และ Supernova

จาก Thailand Science and Technology Wikipedia

Nova และ Supernova

ดาวฤกษ์ที่มนุษย์มองเห็นในท้องฟ้าด้วยตาเปล่า จะปรากฎการเปลี่ยนแปลงให้เห็นน้อย แต่ถ้าใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดูบรรดาดวงดาว จะเห็นการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับดวงดาวบ่อยๆ และเป็นจำนวนมากทีเดียว

การเปลี่ยนแปลงที่น่าตื่นเต้นอย่างหนึ่งคือ การปรากฎตัวขึ้นมาของดาวฤกษ์บางดวง จากที่ซึ่งไม่ปรากฎมีอะไรอยู่เลยเมื่อมองด้วยตาเปล่า หรือการสว่างวาบขึ้นมาจากเดิมอย่างรวดเร็วของดาวบางดวง...

ดวงที่สว่างผิดปกติขึ้นมาอย่างมากมายนี้คือ โนวา (nova)

nova เป็นคำจากภาษาละติน มีความหมายว่าดาวใหม่ เพราะลักษณะของโนวาเป็นดังเช่นดาวที่อุบัติขึ้นมาใหม่จริงๆ

ไทโค บราเฮอ (Tycho Brahe) นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก เป็นผู้เรียกดาวคล้ายดาวเกิดใหม่ว่า nova เมื่อปี ค.ศ.1573

ซูเปอร์โนวา (supernova) มีลักษณะคล้ายโนวา แต่ซูเปอร์โนวาจะมีความสว่างมากขึ้นกว่าเดิมยิ่งกว่าโนวาเป็นพันเป็นหมื่นเท่าทีเดียว

เมื่อดาวฤกษ์ดวงหนึ่งเกิดเป็นโนวาขึ้นมา จะมีความสว่างมากขึ้นกว่าเดิมระหว่าง 100 ถึง 1ล้านเท่า แต่ถ้าดาวดวงนี้เกิดเปลี่ยนสภาพไปเป็นซูเปอร์โนวา ความสว่างของดาวฤกษ์จะเพิ่มขึ้น 100-1,000 ล้านเท่าทีเดียว

ดังนั้นตามสภาพที่มองเห็นและที่เข้าใจกันมาแต่เดิม ซูเปอร์โนวาจึงดูเป็นโนวาขนาดใหญ่ขึ้นไปอีกเท่านั้น

ทว่าโดยความเป็นจริงแล้ว โนวากับซูเปอร์โนวาไม่ใช่สิ่งเดียวกัน เป็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่ต่างกัน

ตามความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน โนวาส่วนใหญ่เกิดกับดาวฤกษ์คู่แฝด ซึ่งดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาว อีกดวงหนึ่งเป็นดาวยักษ์แดง ดาวแคระขาวมีแรงดึงดูดโน้มถ่วงสูงมาก จึงดึงดูดมวลสารคือก๊าซร้อนส่วนนอกของดาวยักษ์แดง ไปสะสมกันอยู่บนผิวดาวแคระขาวโดยรอบ...

เมื่อก๊าซร้อนจากดาวยักษ์แดงสะสมบนผิวชั้นนอกของดาวแคระขาวมากขึ้น ชั้นของก๊าซจากดาวยักษ์แดงบนดาวแคระขาวก็จะร้อนยิ่งขึ้นไปอีกจนกระทั่งในที่สุดก็ระเบิดพุ่งกระเด็นกระจายออกจากดาวแคระขาว เป็นชั้นวงแหวนทรงกลมโดยรอบเกิดเป็นโนวา

คำอธิบายง่ายๆ ของโนวาจึงอาจเป็นผลจากการที่ดาวฤกษ์เช่นดาวแคระขาวสลัดผิวชั้นนอกออกไป

สำหรับซูเปอร์โนวา ก็เกิดจากการระเบิดของดวงดาวเช่นกัน แต่รุนแรงกว่าโนวาเป็นร้อยเป็นพันเท่า และเป็นการระเบิดทำลายตัวเองของดวงดาวทั้งดวง หรือเกือบจะทั้งดวง ผิดกับโนวาที่การระเบิดเกิดเฉพาะที่ผิวชั้นนอกของดวงดาวเท่านั้น

ดาวฤกษ์ที่จะเปลี่ยนไปเป็นซูเปอร์โนวาเป็นดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายเท่า และก็ผ่านการเปลี่ยนแปลงเป็นดาวยักษ์แดงก่อน เช่นเดียวกับดาวฤกษ์ขนาดดวงอาทิตย์ แต่เป็นดาวยักษ์แดงขนาดใหญ่มาก จึงไม่เปลี่ยนสภาพไปเป็นดาวแคระขาวอย่างสงบ...

ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่และมวลมากนี้ จะมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้นหลายขั้นมากกว่าดาวฤกษ์ขนาดเล็ก และในขั้นสุดท้ายปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันก็เกิดขึ้นอย่างรุนแรง จนกระทั่งเกิดการระเบิดของดวงดาวทั้งดวง หรือเกือบทั้งดวง เป็นซูเปอร์โนวา

เมื่อดาวฤกษ์ดวงหนึ่งเกิดเป็นโนวาขึ้นมา จะมีความสว่างเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและถึงขีดสูงสุดภายในเวลาไม่กี่วัน หรือไม่กี่สัปดาห์ จากนั้นก็จะลดความสว่างลงอย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่กี่เดือน แล้วจึงค่อยๆ ลดความสว่างลงเรื่อยๆ ต่อไปอีกอย่างช้าๆ อาจจะเป็นเวลาหลายปีทีเดียว จึงจะหดหายไปเลย หรือเข้าสู่สภาพเดิมของดาวฤกษ์ก่อนเป็นโนวา

ดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง เมื่อเกิดระเบิดเป็นโนวามาแล้วครั้งหนึ่ง อาจจะเกิดระเบิดเป็นโนวาซ้ำอีกก็ได้

สำหรับซูเปอร์โนวา เมื่อดาวฤกษ์ดวงหนึ่งระเบิดเกิดเป็นซูเปอร์โนวาจะปล่อยพลังงานมีสว่างพอๆ กับกาแล็กซีทั้งกาแล็กซีหรือมากกว่าเสียอีก นั่นคือเมื่อเกิดซูเปอร์โนวาขึ้นมาในกาแล็กซีหนึ่ง ซูเปอร์โนวาจะปรากฎเป็นดาวสว่างสดใสพอๆ กับกาแล็กซีทั้งกาแล็กซี หรือยิ่งกว่ากาแล็กซีเสียอีก

หลังการระเบิด ดาวฤกษ์จะสว่างวาบขึ้น และทวีความสว่างจนถึงขีดสูงสุดภายในเวลาไม่กี่วัน หรือไม่กี่สัปดาห์ แล้วจึงลดความสว่างลงอย่างรวดเร็ว จนกระทั่งเหลือเป็นก๊าซร้อน กระจายกันอยู่มีสภาพดังเมฆ แผ่กระจายเป็นบริเวณกว้างอยู่นาน เมฆก๊าซร้อนของซากดาวที่ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวานี้เอง ที่ปรากฎเป็นเนบิวลาชนิดหนึ่งด้วย

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบโนวาแล้วเป็นจำนวนมาก ทั้งที่อยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราเอง และอยู่ในกาแล็กซีอื่น

โดยเฉลี่ยแล้วนักดาราศาสตร์ค้นพบโนวาปีละประมาณ 20 ดวงแต่ส่วนใหญ่จะมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ส่อง จึงจะเห็นว่าเกิดมีโนวาขึ้น

ตัวอย่างของโนวาซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และเป็นที่รู้จักกันดี เช่นโนวาเปอร์ซี เกิดปี ค.ศ.1901 โนวาเฮอร์คิวลิส เกิดปี ค.ศ.1934 โนวาทีโคโรนี โบรีลิส เกิดปี ค.ศ.1946 และโนวาซิกนี เกิดปี ค.ศ.1975

สำหรับโนวาที่เกิดซ้ำ เช่น โนวาทีโคโรนี โบรีลิส ซึ่งเกิดเมื่อปี ค.ศ.1946 นั้น เคยเกิดเป็นโนวามาก่อนแล้วครั้งหนึ่ง เมื่อปี ค.ศ.1866 โนวาโมโนเซอโรทิส ซึ่งเกิดเมื่อปี ค.ศ.1975 เคยเกิดเป็นโนวามาก่อนแล้วเมื่อปี ค.ศ.1917

ซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นไม่มากเท่าโนวา เฉพาะในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา เท่าที่ทราบกัน มีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นเพียงสามครั้งเท่านั้นตั้งแต่ปี ค.ศ.1054 เป็นต้นมา

ในปี ค.ศ.1054 นั้น มีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้น และได้รับการบันทึกไว้โดยนักดาราศาสตร์จีน ซากของซูเปอร์โนวาแห่งปี ค.ศ.1054 ยังปรากฎให้เห็นเป็นเนบิวลาปูอยู่ทุกวันนี้ในกลุ่มดาวเทารัสหรือกลุ่มดาววัว

ซูเปอร์โนวาอีกดวงหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1572 เป็นซูเปอร์โนวาของดาวไทโค อยู่ในกลุ่มดาวแคสซิโอเปีย และดวงสุดท้ายเกิดเมื่อปี ค.ศ.1604 เป็นของดาวเคปเลอร์ อยู่ในกลุ่มดาวโอฟิวซัสหรือกลุ่มดาวคนแบกงู

ตั้งแต่ปี ค.ศ.1604 เป็นต้นมา ยังไม่มีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นอีกเลยในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา และนักดาราศาสตร์คาดว่า ซูเปอร์โนวาดวงต่อไปน่าจะเกิดขึ้นในอนาคตไม่ไกลนัก

สำหรับซูเปอร์โนวานอกกาแล็กซีทางช้างเผือก นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจพบซูเปอร์โนวาแล้วหลายร้อยดวง

ซูเปอร์โนวานอกกาแล็กซีทางช้างเผือกล่าสุดคือ ซูเปอร์โนวา1987A ตรวจพบเมื่อปี ค.ศ.1987 อยู่ที่กาแล็กซีเพื่อนบ้านของเราเองคือกาแล็กซีเมฆมะเจลแลนใหญ่ (large magellanic cloud)