White Dwarf
จาก Thailand Science and Technology Wikipedia
White Dwarf
ดาวแคระขาว (white dwarf) เป็นชื่อเรียกดาวฤกษ์ชนิดหนึ่ง มีขนาดเล็กพอๆ กับโลกหรือเล็กกว่า แต่มีมวลพอๆ กับดวงอาทิตย์ซึ่งปัจจุบันมีสภาพเป็นดาวฤกษ์ขนาดเล็ก เรียกดาวแคระเหลือง (yellow dwarf)
สำหรับความสว่างของดาวแคระขาว เมื่อเปรียบเทียบกับขนาดของดาวแคระขาวเอง ก็นับว่ามีความสว่างมาก จนกระทั่งได้ชื่อเรียกเป็น ดาวแคระขาว แทนสภาพของดาวมีอุณหภูมิสูง ทว่าเมื่อเปรีบเทียบกับดาวฤกษ์ทั่วๆ ไป ดาวแคระขาวก็นับเป็นดาวฤกษ์ที่มีความสว่างค่อนข้างน้อย และจากกที่ดาวแคระขาวมีขนาดเล็ก จึงทำให้การค้นพบดาวแคระขาวเกิดขึ้นเพียงเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ทั้งๆ ที่ได้มีการพบดาวแคระขาวกันแล้วตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 แต่ไม่ทราบกันว่าสิ่งที่พบนั้นคือ ดาวแคระขาว
ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวแคระขาวแล้วหลายร้อยดวง ดาวแคระขาวดวงแรกที่ถูกค้นพบคือ ดาวซิริอุส บี (Sirius B) ซึ่งเป็นดาวคู่หูกับดาวซิริอุส เอ
ซิริอุส เป็นดาวฤกษ์สว่างสุกใสที่สุดในท้องฟ้า จึงเป็นที่รู้จักของมนุษย์มานานตั้งแต่สมัยโบราณ ได้ช่วยนักเดินทางทั้งทางบกและทางเรือไม่ให้หลงทิศทางมาแล้วมากมาย อยู่ห่างจากโลก 8.7 ปีแสง และอยู่ในกลุ่มดาวสุนัขใหญ่ (canis major)
แต่เดิมมานักวิทยาศาสตร์ก็เข้าใจกันว่า ซิริอุสเป็นดาวฤกษ์เดี่ยวๆ เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ จนกระทั่งถึง ปีค.ศ.1862 นักดาราศาสตร์อเมริกันชื่ออัลแวน คลาก (Alvan Clark) จึงค้นพบว่าดาวซิริอุสเป็นระบบดาวสองดวง ดวงหนึ่งคือ ดาวซิริอุส เอ เป็นดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่มนุษย์เห็นมานานแล้ว อีกดวงหนึ่งคือ ซิริอุส บี
อย่างไรก็ตามจนกระทั่งถึง ปี ค.ศ.1915 จึงเป็นที่ทราบกันในวงการวิทยาศาสตร์ว่า ซิริอุส บี เป็นดาวฤกษ์ขนาดเล็ก คือมีขนาดเล็กกว่าโลกเสียอีกเพียงเล็กน้อย แต่มีมวลพอๆ กับดวงอาทิตย์ และจึงเรียกซิริอุส บี เป็นดาวแคระขาว
ดาวแคระขาวเป็นสภาพวาระสุดท้ายแบบหนึ่งของดาวฤกษ์ ก่อนที่จะดับไปเป็นดาวแคระดำ (black dwarf)
บรรดาดาวฤกษ์ทุกชนิดในจักรวาล มีกำเนิดมาแบบเดียวกันจากฝุ่นผลและก๊าซในอวกาศ แต่จะมีจุดจบเป็นวาระสุดท้ายชีวิตดวงดาวแตกต่างกัน
โดยทั่วๆ ไปดาวฤกษ์ขนาดใหญ่จะพบกับจุดจบเป็นซูเปอร์โนวา แล้วก็ดาวนิวตรอน หรือในที่สุดคือ หลุมดำ แต่สำหรับดาวฤกษ์ขนาดเล็ก มีมวลตั้งแต่ 1.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ลงมา จะพบกับวาระสุดท้ายเป็นดาวแคระขาว
วิวัฒนาการหรือความเปลี่ยนแปลงตั้งแต่กำเนิดถึงวาระสุดท้ายของดาวแคระขาว จะเป็นดังนี้ คือเริ่มต้นจากการรวมตัวของฝุ่นผงและก๊าซ เกิดเป็นดาวฤกษ์ มีมวลไม่น้อยกว่า 1.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์นี้จะผ่านช่วงระยะของสภาพเป็นดาวแคระเหลือดังเช่นดวงอาทิตย์ในปัจจุบัน จนกระทั่งมีการเปลี่ยนแปลงสภาพของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิวชันภายในดวงดาว ทำให้ดาวแคระเหลืองเปลี่นสภาพเป็นดาวยักษ์แดง แล้วจึงลดขนาดลงเป็นดาวฤกษ์ขนาดเล็ก แต่มีความสว่างมาก ส่องกล้องโทรทรรศน์จากโลก ถ้าเห็นได้ เป็นดาวฤกษ์สีขาวขนาดเล็กคือดาวแคระขาว
อนาคตของดาวอาทิตย์เมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ตรงใจกลางหมดลง แล้วเกิดปฎิกิริยานิวเคลียร์ขึ้นมาที่ส่วนภายในดวงอาทิตย์ถัดจากใจกลางขึ้นมา ดวงอาทิตย์ก็จะเปลี่ยนไปเป็นดาวยักษ์แดง ขยายขนาดขึ้นมาถึงโลกเรา และยังขยายขนาดโตกว่าวิถีโคจรของโลกออกไปอีก แต่ไม่มากนัก จึงไม่ถึงดาวอังคาร แล้วดาวยักษ์แดงดวงอาทิตย์จะเริ่มหดตัว จนกระทั่งเปลี่ยนสภาพเป็นดาวแคระขาว และที่สุดของที่สุด ก็จะดับไปเป็นดาวแคระดำ
สำหรับขนาดของมวลของดาวฤกษ์ 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ ที่เป็นขีดแบ่งแยกสำหรับดาวที่จะจบชีวิตลงด้วยการเป็นดาวแคระขาวนั้น มีชื่อเรียกว่า Chandrasekhar limit (ขีดจำกัดจันทรสิกขา) จากชื่อของนักดาราศาสตร์อินเดีย Subrahmanyan Chandrasekhar ผู้ศึกษารายละเอียดวิวัฒนาการและโครงสร้างภายในที่เป็นไปได้ของดาวแคระขาว
