ติดตามดูการเกิดของดวงดาว

การเกิดของดวงดาว

เรารู้กันดีว่า มนุุษย์ทุกคนล้วนต้องมีการเกิด แก่ เจ็บ ตาย ไม่ว่าคุณจะเป็นใคร มาจากไหน จะมีเงินทองหรืออำนาจมากมายล้นฟ้า แต่สุดท้ายแล้วคนเราก็ไม่อาจหนีกฏแห่งกรรมพ้น และไม่เพียงแต่มนุษย์เท่านั้น ทุกสิ่งล้วนถือกำเนิดมา ตั้งอยู่ และดับไป ไม่ว่าสิ่งนั้นจะอยู่บนโลกหรือนอกอวกาศก็ตาม รวมถึงดวงดาวที่เราเห็นกันอยู่บนท้องฟ้า พวกมันมีการถือกำเนิดขึ้น ก่อนจะค่อยๆ เจริญเติบโต มีขนาดใหญ่ขึ้น มีชีวิตอยูจนกระทั่งหมดอายุขัย และแตกดับไป

การเกิดของดวงดาวนั้นก็มีอยู่หลายทฤษฎี

ไม่ว่าจะเป็นการรวมตัวกันของฝุ่นและกลุ่มแก๊สทำให้เกิดเป็นดวงดาวขึ้นมา หรือการที่อุกกาบาตพุ่งชนดาวเคราะห์ขนาดใหญ่จนชิ้นส่วนแตกและหลุดออกมาเป็นดวงดาวเล็กๆ แต่ไม่ว่าจะเป็นทฤษฎีไหน สุดท้ายแล้วก็ยังไม่มีใครสามารถหาหลักฐานการกำเนิดของดวงดาวมายืนยันได้อย่างแน่ชัด แต่จากการค้นพบล่าสุดนี้ ได้มีนักดาราศาสตร์กลุ่มหนึ่งสามารถถ่ายภาพดวงดาวแรกเกิดออกมาสำเร็จ!

กลุ่มแก๊ส
ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ techfragments.com

จากทฤษฎีการถือกำเนิดของดาวเคราะห์ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย นั่นคือดาวเคราะห์เกิดจากการรวมตัวของฝุ่นและแก๊ส หลังจากนั้นมันจะเริ่มสร้างแรงดึงดูด ก่อให้เกิดวงแหวนที่เต็มไปด้วยฝุ่นและแก๊สลอยวนอยู่รอบตัวมัน หรือที่เราเรียกกันว่า “จานดาวเคราะห์ก่อนเกิด” (protoplanetary disks) และเจ้าฝุ่นและแก๊สนั้นจะกลายเป็นอาหารเพื่อให้ดาวเคราะห์เจริญเติบโตต่อไป แต่นอกจากฝุ่นและแก๊สแล้ว บางครั้งอาจจะมีดวงดาวเล็กๆ หลุดเข้ามาในวงโคจรและกลายเป็นอาหารของดาวเคราะห์ดวงนั้นไปด้วย แต่จากการสำรวจล่าสุดนี้พบว่า นอกจากตัวดาวเคราะห์เองแล้ว เจ้าดาวดวงเล็กๆ นี้ก็มีวงแหวนเป็นของตัวมันเองด้วย! 

ดวงดาวขนาดจิ๋วเหล่านี้ก็ถือกำเนิดมาเช่นเดียวกับดาวเคราะห์ มันต้องการอาหารเป็นฝุ่นและแก๊สจากวงแหวนรอบตัว เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตเช่นเดียวกัน เพียงแต่ตัวมันเองและวงแหวนมีขนาดเล็กมากทำให้เหล่านักดาราศาสตร์หาพวกมันไม่เจอ นอกจากนี้กลุ่มเมฆฝุ่นและแก๊สที่อยู่ล้อมรอบยังไปบดบังดวงดาวเหล่านั้นทำให้มองเห็นผ่านกล้องได้ยากอีกด้วย มีเพียงแต่กล้องโทรทรรศน์วิทยุความไวสูงเท่านั้นที่จะสามารถระบุตำแหน่งของวงแหวนเล็กๆ ท่ามกลางกลุ่มเมฆฝุ่นหนาทึบได้

จานดาวเคราะห์
ภาพจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ spica-mission.org

ในโครงการวิจัยล่าสุดที่มีชื่อว่า VANDAM (VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity) เหล่านักดาราศาสตร์ได้ใช้ทั้งกล้องโทรทรรศน์วิทยุคาร์ล จี. แยนสกี (Karl G. Jansky Array Large Large Array – VLA) และกล้องโทรทัศน์วิทยุขนาดยักษ์ (Aracama Large Millimeter / submillimeter Array – ALMA) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เพื่อค้นหาที่อยู่ของดวงดาวแรกเกิด ซึ่งกล้องทั้งสองก็ได้ชี้ไปยังจุดเดียวกัน นั่นคือบริเวณก้อนเมฆโมเลกุลในกลุ่มดาวโอไรออน (Orion Molecular Clouds) และสิ่งที่เหล่านักดาราศาสตร์เจอหลังจากนั้นคือ กลุ่มดวงดาวแรกเกิดที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งมีจำนวนรวมกันทั้งสิ้นมากกว่า 300 ดวงเลยทีเดียว!

ดาวแรกเกิดเหล่านี้เรียกกันว่า “ดาวฤกษ์ก่อนเกิด” (protostars) ซึ่งพวกมันสามารถเจริญเติบโตและกลายเป็นดาวเคราะห์ได้ในอนาคต ถ้าหากมันสามารถดูดกลืนสสารรอบตัวได้มากเพียงพอ และภาพที่ได้จากโครงการ VANDAM ก็เผยให้เห็นกลุ่มดาวแรกเกิด โดยดาวแต่ละดวงก็อยู่ในลำดับขั้นของการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน เหมือนกับสถานรับเลี้ยงเด็กอ่อนที่มีเด็กอยู่หลายช่วงวัยนั่นแหละค่ะ ซึ่งนั่นก็ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวิเคราะห์ลำดับขั้นการเจริญเติบโตของดวงดาวได้ แม้ว่าเราจะไม่ได้เห็นตอนดวงดาวถือกำเนิดขึ้นโดยตรงก็ตาม

ดาวฤกษ์ก่อนเกิด
ภาพดาวฤกษ์ก่อนเกิดในก้อนเมฆโมเลกุลในกลุ่มดาวโอไรออน – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ sci-news.com

“การสำรวจครั้งนี้ ทำให้เราเห็นถึงมวลและขนาดโดยเฉลี่ยของวงแหวนรอบดาวเคราะห์ก่อนเกิด” จอห์น โทบิน (John Tobin) หัวหน้าทีมสำรวจ และนักดาราศาสตร์จากหอวิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติ (National Radio Astronomy Observatory – NRAO) ในชาร์ลอตส์วิลล์ รัฐเวอร์จิเนีย กล่าว “ตอนนี้พวกเราสามารถเปรียบเทียบมันกับวงแหวนที่เคยศึกษาด้วยกล้อง ALMA ไปก่อนหน้านี้”

โทบินและทีมงานค้นพบว่า วงแหวนแรกเกิดเหล่านี้สามารถมีขนาดใกล้เคียงกับวงแหวนที่มีอายุมากกว่าได้ แต่วงแหวนที่มีอายุน้อยจะมีมวลมากกว่า เนื่องจากดวงดาวเติบโตขึ้นจากการกินสสารในวงแหวนของตัวมันเอง ดังนั้นวงแหวนที่มีอายุน้อยจึงจะมีวัตถุดิบหลงเหลืออยู่ข้างในมากกว่า จึงเป็นไปได้ว่าดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่น่าจะเกิดจากดวงดาวที่มีอายุน้อย
นอกจากนี้ ในการสำรวจภาพดวงดาวกว่าหลายร้อยดวง นักดาราศาสตร์ได้สังเกตเห็นดวงดาว 4 ดวงที่ดูแตกต่างไปจากดาวดวงอื่นๆ

protostars
ภาพดาวฤกษ์ก่อนเกิด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ phys.org

“ดาวแรกเกิดเหล่านี้ดูผิดไปจากปกติและมีสภาพเหมือนเป็นฟอง” นิโคล คาเน็ต (Nicole Karnath) สมาชิกทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเลโด รัฐโอไฮโอ กล่าว “เราคิดว่าพวกมันน่าจะอยู่ในระยะแรกๆ ของการก่อตัวเป็นดวงดาว และบางดวงอาจไม่สามารถแม้กระทั่งรวมตัวกันเป็นดาวฤกษ์ก่อนเกิดได้”

แต่การค้นพบนี้ก็นับว่าวิเศษมากแล้ว เพราะตัวคาเน็ตเองก็ยังต้องยอมรับว่า การตรวจพบวัตถุที่ผิดไปจากปกติมากกว่าหนึ่งชิ้นในการสำรวจเพียงครั้งเดียวนั้นหาได้ยากมาก นอกจากนี้คาเน็ตยังกล่าวเสริมอีกด้วยว่า “พวกเราไม่แน่ใจว่าดวงดาวแรกเกิดพวกนี้มีอายุเท่าไหร่ แต่คาดว่าน่าจะอายุน้อยกว่า 10,000 ปี”

protostars
ภาพวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ก่อนเกิด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ phys.org

แต่นอกจากการมีวงแหวนแบนๆ รอบดวงดาวแล้ว การจะระบุว่ามันเป็นดาวเคราะห์ก่อนเกินได้ วงแหวนเหล่านั้นจะต้องมีการเคลื่อนไหวเสียก่อน โดยกลุ่มของฝุ่นและแก๊สจะต้องเคลื่อนตัววนไปรอบดวงดาว แต่วงแหวนของดวงดาวแรกเกิดที่เพิ่งถูกค้นพบนี้ยังไม่มีการเคลื่อนไหวใดๆ ซึ่งเหล่านักดาราศาสตร์ก็ยังหาคำตอบไม่ได้ว่า มันเป็นเพราะวงแหวนของดวงดาวพวกนี้มันยังเด็กเกินกว่าจะเริ่มเคลื่อนไหวหรือเปล่า และมันต้องโตแค่ไหนถึงจะเริ่มมีการเคลื่อนไหว

ทั้งนี้ในกลุ่มดาวแรกเกิดทั้งหมด มีดาวอยู่ดวงหนึ่งที่เริ่มเคลื่อนไหวแล้ว โดยนักดาราศาสตร์ตั้งชื่อให้มันว่า HOPS 404 แต่วงแหวนของดาวดวงนี้มีการเคลื่อนตัวเพียง 2 กิโลเมตรต่อวินาทีเท่านั้น ในขณะที่วงแหวนของดาวเคราะห์ก่อนเกิดทั่วไปมีอัตราความเร็วในการเคลื่อนตัวอยู่ที่ 10-100 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งนับว่ายังต่างกันมากเลยทีเดียว

การหมุนของวงแหวนดาวเคราะห์ก่อนเกิน
ภาพจำลองการหมุนของวงแหวนดาวเคราะห์ก่อนเกิน – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ universavvy.com

“นี่เป็นการเคลื่อนตัวที่เล็กที่สุดเท่าที่เราเคยเห็น แต่มันก็ได้ยืนยันทฤษฎีการกำเนิดดาวเคราะห์ขั้นแรกของเราอยู่ดี” คาเน็ต กล่าว

ฟังดูแล้วดวงดาวเหล่านี้ก็เหมือนกับเด็กทารกแรกเกิดเลยใช่มั้ยคะ ไม่แน่ว่าในอนาคตดวงดาวเหล่านี้อาจจะมีการพัฒนาจนกลายเป็นดาวขนาดใหญ่ก็ได้ และถ้าหากใครชื่นชอบบทความสาระดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ ขอบคุณค่ะ