นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวฤกษ์คู่ที่โคจรรอบกันและกันในเวลาเพียง 51 นาที ซึ่งเป็นการโคจรที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยเห็นมาในการจับคู่ดังกล่าว ระบบนี้ได้รับการขนานนามว่า ZTF J1813+4251 และเป็นตัวอย่างของตัวแปรกลียุค ซึ่งเป็นการจัดเรียงที่ประกอบด้วยดาวฤกษ์ในวงโคจรที่แน่นหนารอบดาวฤกษ์ที่ตายแล้วซึ่งเรียกว่าดาวแคระขาวเมื่อวัตถุดาวฤกษ์สองดวงในตัวแปรกลียุคสูญเสียพลังงานโดยการปล่อยคลื่นความโน้มถ่วง วัตถุทั้งสองจะถูกดึงเข้ามาใกล้กันมากขึ้น และดาวแคระขาวเริ่ม “กิน” ดาว “ผู้บริจาค”
ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ ฉีกวัสดุออกจากพื้นผิว
อยู่ห่างจากโลก 3,000 ปีแสง และเป็นหลักฐานแรกที่บ่งชี้ว่าตัวแปรกลียุคสามารถหดตัวมากพอที่จะทำให้วงโคจรสั้นได้ Van Roestel พร้อมด้วยKevin Burdgeจาก Massachusetts Institute of Technology และเพื่อนร่วมงานยังได้กำหนดคุณสมบัติอื่นๆ ของดาวแต่ละดวง ซึ่งรวมถึงมวลและรัศมีของดาวด้วย
“ระบบดาวคู่ประกอบด้วยดาวแคระขาวและดาวผู้บริจาคซึ่งมีมวลประมาณ 0.55 และ 0.1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ตามลำดับ” van Roestel กล่าว ระยะห่างระหว่างพวกมันมีเพียง 0.4 ของรัศมีของดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่าระบบดาวคู่ทั้งหมดสามารถเข้าไปในดาวของเราได้อย่างง่ายดาย การวิจัยยังชี้ให้เห็นว่าวงโคจรที่คับแคบนี้เป็นผลมาจากความหนาแน่นที่สูงมากของดาวผู้บริจาค
นักดาราศาสตร์พบ ZTF J1813+4251 ในกลุ่มดาวจำนวนมากที่สำรวจโดย Zwicky Transient Facility (ZTF) ซึ่งใช้กล้องติดกับกล้องโทรทรรศน์ที่หอดูดาวพาโลมาร์ในแคลิฟอร์เนีย ZTF ได้ถ่ายภาพพื้นที่กว้างบนท้องฟ้าที่มีความละเอียดสูงมากกว่า 1,000 ภาพ โดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงของความสว่างของดวงดาว 1 พันล้านดวงในช่วงเวลาต่างๆ กันในแต่ละวันเป็นปี
ทีมงานใช้อัลกอริทึมเพื่อค้นหาข้อมูลเหล่านี้สำหรับดาวที่ดูเหมือนจะกะพริบซ้ำๆ ภายในระยะเวลาน้อยกว่าหนึ่งชั่วโมง แสงวาบดังกล่าวอาจเกิดจากดาวสองดวงในวงโคจรที่แคบ โดยดาวดวงหนึ่งบังแสงจากอีกดวงหนึ่งเป็นเวลาสั้นๆ เช่นเดียวกับกรณีของ ZTF J1813+4251
ข้อสังเกตยังเผยให้เห็นว่าระบบกำลังอยู่ในช่วงวิวัฒนาการที่น่าสนใจ
“เราค้นพบว่าตัวแปรที่ทำให้เกิดหายนะกำลังทำบางสิ่งที่พิเศษมาก โดยเปลี่ยนจากการเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนเป็นการเพิ่มปริมาณฮีเลียม” เบอร์ดจ์ อธิบาย “เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเพราะดาวแคระขาวเริ่มกินดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักที่มีอายุมากในช่วงใกล้สิ้นอายุขัย หลังจากที่ดาวฤกษ์ดวงนั้นสร้างฮีเลียมจำนวนมากในแกนกลางของมัน”
ตอนนี้ชั้นบรรยากาศไฮโดรเจนของดาวผู้บริจาคใกล้จะหมดลงแล้ว โดยดาวแคระขาวได้ลอกเอาเศษที่เหลืออยู่ออกจากคู่ของมัน ผลที่ตามมาก็คือ ดาวผู้บริจาคดวงนี้จะถูกลดระดับเป็นแกนกลางที่อุดมด้วยฮีเลียมในไม่ช้า ซึ่งดาวแคระขาวของดาวดวงนี้จะยังคงกินต่อไป ทีมงานยังคาดการณ์ว่าคาบการโคจรของระบบนี้จะสั้นลงเรื่อยๆ และในราว 70 ล้านปี อาจสั้นลงเพียง 20 นาที
“อนาคตของดาวคู่ดวงนี้ขับเคลื่อนด้วยคลื่นความโน้มถ่วง” แวน โรสเตลกล่าว “ดาวฤกษ์สองดวงมีมวลมากพอและโคจรรอบกันและกันใกล้พอที่พวกมันจะค่อยๆ สูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมผ่านคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งทำให้คาบการโคจรและการแยกตัวของพวกมันลดลงไปอีก”
การสังเกตคลื่นความโน้มถ่วง
ตามหลักการแล้ว นักดาราศาสตร์สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงเหล่านี้ได้ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงไม่ไวพอที่จะทำเช่นนี้ได้ ในอนาคต การศึกษาระบบดังกล่าวสามารถทำได้โดยใช้ Laser Interferometer Space Antenna (LISA) ที่วางแผนไว้ ซึ่งจะไวกว่าเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงบนพื้นโลกที่มีอยู่เดิม
“การค้นพบนี้เป็นเรื่องใหญ่เพราะปัจจุบันมีการสร้างเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่จะขึ้นไปในอวกาศที่เรียกว่า LISA ซึ่งจะมองเห็นคลื่นความโน้มถ่วงจากวัตถุที่มีคาบการโคจร เช่น ZTF J1813+4251” Burdge กล่าว เขาเสริมว่าการสืบสวนในอนาคตนี้อาจเติมเต็มองค์ประกอบสำคัญที่ขาดหายไปจากความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดวงดาว
“ตัวแปรกลียุคเป็นห้องทดลองที่ยอดเยี่ยมสำหรับการศึกษาฟิสิกส์การสะสมและวิวัฒนาการของไบนารี ตำรามักจะมุ่งเน้นไปที่ดาวที่อยู่ห่างไกลเช่นดวงอาทิตย์ ประเด็นก็คือ เรื่องง่ายๆ นั้นใช้ไม่ได้ถ้าคุณใส่ดาวสองดวงในเลขฐานสองติดกัน เพราะพวกมันจะโต้ตอบกัน และนั่นสามารถเปลี่ยนผลลัพธ์ได้อย่างสิ้นเชิง”
“ด้วยการศึกษาดาวคู่ที่มีปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดเหล่านี้ เช่น ตัวแปรกลียุค เรากำลังรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นเพื่อจบตำราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ กล่าวคือ เรากำลังเริ่มเข้าใจวิวัฒนาการดาวคู่ โดยพื้นฐานแล้วระบบนี้จะตอบคำถามสำคัญว่าไบนารีตัวแปรกลียุคก่อตัวอย่างไร”
แนะนำ : รีวิวซีรี่ย์เกาหลี | ลายสัก | รีวิวร้านอาหาร | โทรศัพท์มือถือ ราคาถูก | เรื่องย่อหนัง
