ดวงดาวแสนสวยที่กะพริบกันเต็มท้องฟ้ายามค่ำคืนที่มืดสนิทนั้น หากตัดดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ เช่น ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวศุกร์ และดาวเสาร์ออกไปแล้ว ที่เหลือคือดาวฤกษ์ทั้งนั้น และที่สำคัญคือแทบไม่มีดาวฤกษ์ดวงไหนที่มองเห็นด้วยตาเปล่าจะมีขนาดจริงที่เล็กกว่าดวงอาทิตย์ของเราเลย
ที่เป็นแบบนั้นเพราะในความเป็นจริงแล้วดวงอาทิตย์ของเราแม้มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าโลกถึง 109 เท่า แต่ก็ยังคงถูกจัดเป็นดาวแคระเหลือง ซึ่งถือเป็นดาวฤกษ์ขนาดเล็กชนิดหนึ่ง
และทั้งนี้ทั้งนั้นทุกอย่างย่อมมีอายุของมัน ดาวฤกษ์ทั้งหลายก็หนีไม่พ้นกฎนี้ นั่นคือในวันหนึ่งข้างหน้าดาวฤกษ์ทุกดวงจะเข้าสู่ขั้นตอนการ ‘ตาย’ หรือการสิ้นสุดอายุขัย ที่จะมีลักษณะแตกต่างกันไปตามขนาดและมวลของดาวฤกษ์ดวงนั้นๆ โดยดาวฤกษ์มวลมากก็จะมีอายุสั้นกว่าดาวฤกษ์มวลน้อย และจะแตกดับแบบเปรี้ยงปร้าง ไม่จากไปเงียบๆ
สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลตั้งแต่ครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ขึ้นไป ก็ต้องผ่านขั้นตอนการกลายสภาพเป็น ‘ดาวยักษ์แดง’ โดยขั้นตอนนี้จะเริ่มจากการที่ไฮโดรเจนบริเวณใจกลางดาวฤกษ์ซึ่งเป็นธาตุหลักในการก่อปฏิกิริยาฟิวชันเริ่มเหลือน้อยลง ดาวจะเริ่มใช้ไฮโดรเจนจากบริเวณรอบแกนดาวในการฟิวชันแทน ส่งผลให้เปลือกดาวมีอุณหภูมิลดลงและจะเริ่ม ‘พอง’ ออกไป มองจากไกลๆ จะเห็นดาวดวงนั้นขยายใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และหากมีดาวเคราะห์เป็นบริวาร ก็จะเกิดการกลืนกินดาวเคราะห์เหล่านั้นเข้าไป ยกตัวอย่างดวงอาทิตย์ของเราตามภาพบน เมื่อกลายเป็นดาวยักษ์แดงในอีกราว 5 พันล้านปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์จะขยายขนาดจาก 0.01 AU ไปถึงประมาณ 2 AU นั่นคือขยายขนาดออกไปเรื่อยๆ จนเลยวงโคจรดาวอังคาร ส่งผลให้เกิดการกลืนกินดาวเคราะห์วงในอันได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคารไปจนหมดสิ้น
เหล่านักดาราศาสตร์พยายามค้นหาหลักฐานยืนยันการกลืนกินดาวเคราะห์บริวารของดาวฤกษ์ตลอดมา และในที่สุดทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาชูเซตส์ (MIT) รวมทั้งทีมจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย นำโดย คิชาเลย์ ดี มอร์แกน แมกเลียด์ และ วิรัช การัมเบลการ์ ก็ประสบความสำเร็จสมความตั้งใจผ่านวิธีตรวจจับด้วยคลื่นย่านอินฟราเรด ตามแถลงการณ์ต่อสื่อมวลชนที่ลงตีพิมพ์ผลงานในนิตยสาร Nature ฉบับวันพุธที่ 3 พฤษภาคมที่ผ่านมา
การค้นพบ
คืนหนึ่งในเดือนพฤษภาคม ปี 2020 คิชาเลย์ ดี ตรวจพบสัญญาณแสงสว่างวาบผ่านกล้องตัวใหม่ที่ติดตั้งกับกล้องโทรทรรศน์ซามูเอล ออสชิน ที่หอดูดาวปาโลมาร์ในแคลิฟอร์เนีย ปรากฏการณ์แสงวาบนั้นถูกเรียกว่า ZTF SLRN-2020 คิชาเลย์ ดี จึงได้รวบรวมทีมงานเพื่อวิเคราะห์แสงวาบดังกล่าว และพบว่ามีที่มาจากดาวฤกษ์ดวงหนึ่งซึ่งมีขนาดพอๆ กับดวงอาทิตย์ และอยู่ห่างออกไปราว 12,000 ปีแสงในทิศทางของกลุ่มดาวนกอินทรี (Aquila) ลักษณะของแสงนี้เป็นแสงสีขาวอุณหภูมิสูง จากนั้นก็ตามมาด้วยแสงอุณหภูมิต่ำกว่าที่เปล่งความสว่างออกมาอย่างยาวนาน
จากลักษณะแสงดังกล่าว ทางทีมงานอนุมานว่าน่าจะเป็นแสงที่เกิดขึ้นจากดาวเคราะห์ที่กำลังถูกดาวฤกษ์ที่เหมือนดวงอาทิตย์ของตัวเองดูดกลืนเข้าไป ขณะที่กำลังกลายสภาพเป็นดาวยักษ์แดง ทีมงานได้ประสานไปยังหอดูดาวเค็กในมลรัฐฮาวาย เพื่อดึงข้อมูลมาเทียบ นอกจากนี้ยังพยายามติดต่อกับหอดูดาวหลายแห่ง และสุดท้ายก็โชคดีที่สามารถเข้าถึงเจ้าหน้าที่ของ NASA จนได้ข้อมูลในย่านอินฟราเรดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศนีโอไวส์ (NEOWISE) เข้ามายืนยันด้านสเปกตรัมของแสงจนเกิดความมั่นใจ
ข้อสรุปของทีมงานที่นำโดยคิชาเลย์ ดี ก็คือการค้นพบการกลืนกินดาวเคราะห์ที่มีมวลน้อยกว่าดาวพฤหัสบดีประมาณ 10 เท่า โดยดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบดาวของตัวเอง สิ่งที่เกิดขึ้นนี้คือหลักฐานยืนยันที่ชัดเจนเป็นครั้งแรกในวงการดาราศาสตร์ถึงภัยของดาวเคราะห์บริวารจากการสิ้นอายุขัยของดาวฤกษ์ ซึ่งจะเกิดกับโลกของเราในอนาคตอย่างแน่นอน เรื่องนี้เหล่านักวิทยาศาสตร์ก็มองว่าไม่ใช่เรื่องน่าตกใจ เพราะมันจะเกิดในเวลาที่ห่างออกไปไกลมาก ที่กว่าจะถึงเวลานั้นโลกเราคงสูญสิ้นสิ่งมีชีวิตไปหมดแล้วจากภัยธรรมชาติอื่นๆ และเหล่ามนุษย์อาจพบวิธีโยกย้ายถิ่นที่อยู่ไปสู่ระบบดาวอื่นก่อนหน้านั้นแล้ว
ทีมงานตีพิมพ์เผยแพร่งานวิจัยครั้งนี้ลงในวารสาร Nature https://www.nature.com/articles/s41586-023-05842-x
ภาพ: INTERNATIONAL GEMINI OBSERVATORY/NOIRLAB/NSF/AURA/M. GARLICK/M. ZAMANI/R. Hurt & K. Miller (Caltech/IPAC) และภาพวาดประกอบบนสุดของ R. Hurt/K. Miller/Caltech/IPAC
