โลกอาจถูกกลืนหายไป นักวิทยาศาสตร์ค้นพบจุดจบของระบบสุริยะ ผ่านงานวิจัยใหม่ในดาวแคระขาว 

     นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนเรศวรและมหาวิทยาลัยวอริก ศึกษาถึงจุดจบของระบบสุริยะ โลกอาจถูกกลืนหายไป เนื่องจากการขยายตัวของดวงอาทิตย์ และระบบสุริยะอาจถูกดึงดูดให้อยู่ภายใต้สนามความโน้มถ่วงของดาวแคระขาว ถูกบีบอัดและบดให้เป็นเศษฝุ่น  

     ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อมรรัตน์ อังเวโรจน์วิทย์ อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยนเรศวร และศาสตราจารย์ ดร. บอริส เกียนซิเก้ (Professor Dr. Boris Gaensicke) อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยวอริก (University of Warwick) สหราชอาณาจักร ผู้นำในการศึกษาว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับระบบดาวเคราะห์ เช่นระบบสุริยะของเรา เมื่อดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวแคระขาว ซึ่งเป็นวิวัฒนาการขั้นสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดเล็กเช่นดวงอาทิตย์ ที่เผาผลาญพลังงานจนหมด แล้วเกิดการยุบตัวลงจนมีแรงโน้มถ่วงมหาศาล  

     ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้ทำการศึกษาวิวัฒนาการของกลุ่มดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย ที่โคจรผ่านเข้ามาใกล้กับดาวแคระขาว โดยการวิเคราะห์ความสว่างที่เปลี่ยนแปลงไปหรือการแปรแสงของดาวแคระขาว ซึ่งเกิดจากการที่วัตถุเหล่านี้โคจรผ่านหน้าดาวแคระขาว และทำให้ความสว่างของดาวแคระขาวลดลง นักวิจัยพบว่า การแปรแสงที่เกิดจากการโคจรผ่านหน้าของชิ้นส่วนเศษซากดาวเคราะห์เหล่านี้มีรูปร่างหลากหลาย ไม่เป็นระเบียบ ซึ่งแตกต่างจากการโคจรผ่านหน้าของดาวเคราะห์ทั่วไปรอบดาวฤกษ์ แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการที่เป็นไปอย่างรวดเร็วและรุนแรงของวัตถุเหล่านี้  

     ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อมรรัตน์ อังเวโรจน์วิทย์ ผู้นำในการศึกษาครั้งนี้ กล่าวว่า “งานวิจัยที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่า เมื่อดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ โคจรเข้าใกล้ดาวแคระขาว แรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของดาวแคระขาวจะฉีกเศษซากดาวเคราะห์เหล่านี้ ให้เล็กลงและเล็กลงไปอีก” เศษชิ้นส่วนเล็กๆ ที่ถูกฉีกออกเหล่านี้ จะเคลื่อนที่ชนกันและกลายเป็นเศษฝุ่นโคจรรอบดาวแคระขาว ท้ายที่สุดแล้วเศษฝุ่นเหล่านี้จะตกลงสู่ใจกลางดาวแคระขาว ทำให้นักวิจัยสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบของดาวเคราะห์ได้ในที่สุด 

     ในงานวิจัยใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการตรวจสอบการแปรแสงของดาวแคระขาว ในช่วงเวลา 17 ปีที่ผ่านมา ร่วมกับการใข้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ขนาด 2.4 เมตร TNT (Thai National Telescope)  ของสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ซึ่งเป็นการมองย้อนหลังไป เพื่อดูว่า ระบบเหล่านี้ถูกรบกวนอย่างไร โดยเน้นไปที่ดาวแคระขาว 3 ดวง ซึ่งทั้ง 3 ดวง แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง 

     ศาสตราจารย์ ดร. บอริส เกียนซิเก้ (Professor Dr. Boris Gaensicke) อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยวอริก กล่าวว่า “เป็นความจริงที่ว่าการค้นพบเศษซากของดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ หรือแม้กระทั่งดาวเคราะห์ ที่โคจรอยู่รอบ ๆ ดาวแคระขาวในเวลาไม่กี่ชั่วโมงเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้น แต่การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่า ระบบเหล่านี้สามารถมีวิวัฒนาการได้อย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่กี่ปี”  

     “ในขณะที่เราคิดว่า เราเข้าใจวิวัฒนาการของระบบเหล่านี้อย่างถูกต้อง ข้อมูลจากงานวิจัยของเรากลับแสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการของระบบเหล่านี้กลับเป็นไปอย่างซับซ้อนเกินกว่าที่เราจะจินตนาการถึงได้”  ดาวแคระขาวดวงแรกที่ศึกษา (ZTF J0328−1219) แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมที่เป็นไปอย่างปกติในช่วงเวลาหลายปีที่ผ่านมา แต่นักวิจัยพบหลักฐานที่แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในปี  ค.ศ. 2010  

     ดวงที่สอง (ZTF J0923+4236) มีความสว่างลดลงอย่างไม่แน่นอนทุกๆ 2-3 เดือน และมีการแปรแสงที่ไม่เป็นระเบียบภายในเวลาไม่กี่นาทีในช่วงที่ระบบอยู่ในสภาวะที่มีความสว่างลดลง ก่อนที่จะสว่างขึ้นอีกครั้ง 

     ดวงที่สาม (WD 1145+017) งานวิจัยจาก Massachusetts Institute of Technology (MIT) ในปี ค.ศ. 2015 แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมของระบบที่สอดคล้องกับแบบจำลองการถูกฉีกออกของดาวเคราะห์อย่างมาก 

     ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อมรรัตน์ กล่าวว่า “ในอดีต WD1145+017 เคยมีการแปรแสงจากการโคจรผ่านหน้าของเศษซากดาวเคราะห์ปริมาณมาก โดยมีความแตกต่างทั้งรูปร่างและขนาดในการแปรแสงแต่ละครั้ง แต่สิ่งที่ทำให้เราประหลาดใจ คือ เรากลับไม่พบการโคจรผ่านหน้าของเศษซากดาวเคราะห์เหล่านี้ในงานวิจัยล่าสุด”  

     ศาสตราจารย์ ดร. เกียนซิเก้ กล่าวว่า  “โดยรวมแล้ว ระบบสว่างขึ้น เนื่องจากฝุ่นที่เกิดจากการชนกันของเศษซากดาวเคราะห์ได้ถูกทำให้กระจายหายไป” และ “ธรรมชาติที่คาดเดาไม่ได้ของเศษซากดาวเคราะห์ที่โคจรผ่านหน้าดาวแคระขาวนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์ต่างประหลาดใจมาก ที่ได้สังเกตการฉีกออก และชนกันของเศษซากดาวเคราะห์ จนกลายเป็นฝุ่นควันบดบังดาวแคระขาว ซึ่งเหตุการณ์ต่างๆ เหล่านี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว และหายไปอย่างรวดเร็วเช่นกัน” 

     ในแง่มุมของจุดจบของระบบสุริยะ โลกของเราอาจถูกกลืนหายไปเนื่องจากการขยายตัวของดวงอาทิตย์ ก่อนที่ดวงอาทิตย์จะกลายสภาพเป็นดาวแคระขาว สำหรับส่วนอื่นๆ ที่เหลือของระบบสุริยะ ดาวเคราะห์น้อยบางดวงซึ่งอยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี และดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดีบางดวงอาจหลุดจากวงโคจรเดิมและเคลื่อนที่เข้าใกล้ดาวแคระขาวมากพอจนทำให้เกิดกระบวนการทำลายเศษซากดาวเคราะห์ เช่นเดียวกับที่พบในดาวแคระขาวที่นักวิจัยค้นพบในงานวิจัยชิ้นนี้  

     งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 

อ่านงานวิจัยฉบับเต็มได้ที่:  https://shorturl.asia/4sBFo