การระเบิดโนวาที่ชั่วชีวิตจะได้เห็นครั้งเดียว จะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่เดือนนี้

การระเบิดของดาวแคระขาว “ที โคโรนา โบรีอาลิส” (T Coronae Boreallis) หรือดาวทีมงกุฎเหนือ จะเกิดขึ้นทุก ๆ 80 ปี

เดิมทีโลกพุ่งความสนใจไปที่ปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงที่ใกล้จะเกิดขึ้น แต่อันที่จริง ปีนี้มีอีกปรากฏการณ์ที่อาจน่าสนใจยิ่งกว่า เพราะกลุ่มดาวมงกุฎเหนือ ซึ่งประกอบด้วยดาวแคระขาวและดาวยักษ์แดงเก่าแก่อีกดวง กำลังนับถอยหลังสู่ปรากฏการณ์ระเบิดโนวาอันน่าตื่นตาตื่นใจ

กลุ่มดาวมงกุฎเหนือ หรือ โคโรนา โบรีอาลิส (Corona Borealis) อยู่ห่างจากโลก 3,000 ปีแสง และดาวที่จะเกิดการระเบิดคือ ดาวแคระขาวชื่อ “ที โคโรนา โบรีอาลิส” หรือเรียกสั้น ๆ ว่า “T CrB” ซึ่งองค์การนาซาชี้ว่า การระเบิดโนวาครั้งนี้ จะเป็นปรากฏการณ์ที่ทั้งชีวิตอาจได้เห็นเพียงครั้งเดียวเท่านั้น

ปรากฏการณ์ระเบิดโนวาครั้งนี้ คาดว่าจะเกิดขึ้นก่อนเดือน ก.ย. ปีนี้ และมีแนวโน้มที่จะเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยไม่จำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ราคาแพงแต่อย่างใด

การระเบิดของ T CrB เกิดขึ้นเพียงทุก ๆ 80 ปี และครั้งล่าสุดที่เกิดขึ้น คือเมื่อปี 1946

“ผมตื่นเต้นมาก มันเหมือนการรอชมดาวหางฮัลเลย์ ที่เวียนผ่านมาทุก 75-80 ปี แค่การระเบิดโนวา มักไม่ค่อยได้รับความสนใจมากนัก” วิลเลียม เจ คุก ผู้จัดการโครงการสิ่งแวดล้อมอุกกาบาตของนาซา กล่าว “สื่อมักให้ความสนใจกับดาวหางมากกว่า”

นักวิทยาศาสตร์ทำนายว่าจะเกิดโนวาได้อย่างไร

ตามปกติแล้ว ผู้เชี่ยวชาญของนาซาจะไม่ทราบเลยว่าการระเบิดโนวาจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่ แต่จะมีโนวา 10 เหตุการณ์ที่เราทราบดีว่าเป็น “โนวาที่เกิดซ้ำ ๆ”

“โนวาที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ คือ โนวาที่เมื่อผ่านไปห้วงเวลาหนึ่ง มันจะเกิดการระเบิดขึ้นอีก” คุก อธิบาย “ที โคโรนา โบรีอาลิส เป็นตัวอย่างที่ดี”

แล้วนาซารู้ได้อย่างไรว่า T CrB จะเกิดการระเบิดขึ้นเมื่อไหร่ ? พวกเขาใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์และหลักฐานเชิงประจักษ์ต่าง ๆ ยกตัวอย่างเช่น ที โคโรนา โบรีอาลิส ระเบิดเมื่อปี 1946 หรือ 78 ปีที่แล้ว นั่นหมายความว่า นาฬิกากำลังนับถอยหลังเข้ามาเรื่อย ๆ

อีกสัญญาณที่บ่งชี้ว่า T CrB ใกล้จะระเบิด คือ “เรารู้ว่าก่อนจะเกิดโนวา ดาวจะมอดแสงลงไปก่อนประมาณ 1 ปี โดย ที โคโรนา โบรีอาลิส เริ่มมอดแสงไปตั้งแต่เดือน มี.ค. 2023 เราจึงคิดว่า มันใกล้จะระเบิดแล้ว ในช่วงระหว่างตอนนี้ถึงปลายเดือน ก.ย.” คุก กล่าว

อัตราการระเบิดโนวาซ้ำของ T CrB ยังทำให้การระเบิดของดาวนี้มีความพิเศษกว่าโนวาอื่น ๆ ที่ค้นพบในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

เมเรดิธ แมคเกรเกอร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากคณะฟิสิกส์และดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ ซึ่งเชี่ยวชาญด้านกิจกรรมดวงดาว แสดงความเห็นในเรื่องนี้ว่า “เราค้นพบโนวาจำนวนมาก แต่ส่วนใหญ่ไม่ได้เป็นโนวาที่เกิดซ้ำ หรือไม่ก็ใช้เวลานานมากกว่าที่จะระเบิดขึ้นอีก จนเราไม่รู้ว่ามันจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่”

ด้าน ริชาร์ด ทาวน์เซนด์ ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-เมดิสัน เสริมว่า สำหรับช่วงเวลาการเกิดระเบิดโนวาซ้ำ จะไม่แน่นอน อาจห่างกัน 1 ปี หรือหลายล้านปีก็เป็นได้

อะไรทำให้เกิดระเบิดโนวา

นอกเหนือจากการทำนายห้วงเวลาที่จะเกิดปรากฏการณ์โนวาแล้ว ผู้เชี่ยวชาญของนาซายังรู้ด้วยว่า ทำไมถึงเกิดโนวา ยกตัวอย่าง ดาวแคระขาว T CrB นั้น มันอาศัยอยู่ในระบบดาวคู่ หมายความว่า มันเป็นหนึ่งในดาวฤกษ์สองดวงที่โคจรรอบกันเอง ส่วนดาวอีกดวงในระบบเดียวกัน คือดาวยักษ์แดง

ดาวแคระขาว ประกอบด้วยมวลสารที่ใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ แต่มีรัศมีรอบดาวเล็กกว่าดวงอาทิตย์กว่า 100 เท่า ทำให้มันมีขนาดใกล้เคียงกับโลก แต่ด้วยมวลสารที่อัดแน่นอยู่ในดาวขนาดเล็ก ยิ่งทำให้แรงโน้มถ่วงของดาวแคระขาวมีมากมหาศาล

แล้วเมื่อดาวยักษ์แดงที่โคจรอยู่คู่กันปล่อยสสารออกมา แรงโน้มถ่วงของ T CrB ก็จะดึงดูดหรือสะสมสสารเหล่านั้นมาเก็บไว้บนพื้นผิวดวงดาวของมันเอง เมื่อทับถมมากเข้าเป็นเวลาหลายปี ปริมาณสสารที่ดูดเข้ามาก็ถึงขีดจำกัด

“สิ่งที่เกิดขึ้นในระบบดาวคู่นี้คือ ดาวยักษ์แดงเทสสารลงไปยังพื้นผิวของดาวแคระขาว” คุก กล่าว “แล้วเมื่อสสารปริมาณมหาศาลไปอยู่บนพื้นผิวดาวแคระขาว มันก็ก่อให้เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ เหมือนที่เกิดกับระเบิด ทำให้ดาวแคระขาวระเบิดเพื่อปล่อยสสารเหล่านี้ออกไป”

ทาวน์เซนด์ ให้คำอธิบายที่คล้ายกัน โดยระบุว่า เมื่อวัตถุปริมาณมากพอสะสมอยู่บน T CrB และเมื่ออุณหภูมิพุ่งสูงขึ้นถึงหลายล้านองศาเซลเซียส ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันก็จะเริ่มขึ้น ก่อให้เกิดการระเบิดโนวาที่สังเกตเห็นได้

“นี่เป็นปฏิกิริยาที่กำลังเกิดขึ้นกับแก่นดวงอาทิตย์เช่นกัน เพราะดาวยักษ์แดง ได้ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลไปยังพื้นผิวดาวแคระขาว” ทาวน์เซนด์ กล่าว “พลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมา ทำให้ดาวแคระขาวมีความสว่างวาบยิ่งกว่าดาวยักษ์แดงชั่วขณะ ซึ่งแสงสว่างจากดาวฤกษ์ทั้งสอง เมื่อมองจากโลก จะเพิ่มขึ้นหลัก 1,000-100,000 เท่าตัวทีเดียว”

การระเบิดครั้งใหญ่นี้ ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญนาซาเข้าใจถึงการเปลี่ยนถ่ายมวลสารที่เกิดขึ้นระหว่างดาวฤกษ์สองดวงในระบบดาวคู่ และการระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ ที่เกิดขึ้นเมื่อดาวแคระขาวเกิดโนวาขึ้น ซึ่งกระบวนการเหล่านี้ เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกในระบบดาวคู่นี้

“ปกติแล้วต้องใช้เวลาหลายพันปีกว่าคุณจะได้เห็นระเบิดโนวาแบบนี้ แต่ T CrB เกิดขึ้นเร็วกว่านั้น ทำให้มันเป็นโนวาที่หายาก” แมคเกรเกอร์ กล่าว

คุณจะเห็นอะไรเมื่อเกิดโนวา

T CrB มีขนาดการมองเห็น (visibility magnitude) ในด้านความสว่างอยู่ที่ +10 ตามข้อมูลของนาซา แต่เมื่อเกิดระเบิดโนวา ขนาดการมองเห็นจะพุ่งขึ้นอย่างยิ่งยวด ถึงระดับ +2 ซึ่งถือว่าสว่างกว่าระดับ +10 มาก

หากเทียบให้เข้าใจง่าย ขนาดการมองเห็น +2 จะเทียบเท่ากับความสว่างของดาวเหนือ หรือโพลาริส นั่นหมายความว่า เมื่อเกิดระเบิดโนวาขึ้น ตาเปล่าของมนุษย์ก็สามารถมองเห็นได้

สำหรับคนที่ต้องการชมปรากฏการณ์ระเบิดโนวาของ T CrB นาซาแนะนำให้มองไปที่กลุ่มดาวมงกุฎเหนือ ซึ่งอยู่บริเวณใกล้กลุ่มดาวรองเท้าบูทและเฮอคิวลิส “นี่คือจุดที่การระเบิดโนวา จะปรากฏเหมือนดาวฤกษ์สุกสกาวดวงใหม่ที่เกิดขึ้นบนท้องฟ้า”

หากเห็นแสงสว่างเหมือนดาวดวงใหม่บนท้องฟ้า ต้องเข้าใจว่า นี่ไม่ใช่การกำเนิดดาวฤกษ์ดวงใหม่ เพราะการระเบิดโนวาและปฏิกิริยานิวเคลียร์ ทำให้เราได้เห็น T CrB ชัดขึ้นเท่านั้น

“ปรากฏการณ์นี้เกิดจากดาวฤกษ์ที่มีอยู่แล้ว แค่เราได้เห็นสิ่งที่เหมือนการเกิดดาวฤกษ์ดวงใหม่ เพียงเพราะปกติแล้ว เรามองไม่เห็นดาวดวงนี้” แมคเกรเกอร์ อธิบายต่อ “ดาวแคระขาวมันเล็กมากจนมองเห็นไม่ได้ด้วยตาเปล่า แต่เพราะปฏิกิริยาฟิวชันที่เกิดขึ้น ทำให้เราเห็นมันได้ชั่วขณะหนึ่ง”

คุก ชี้ว่า เมื่อ T CrB ส่องสว่างถึงขีดสุด มันจะสว่างยิ่งกว่าดาวอังคารเสียอีก และจะยังคงสุกสกาวอยู่บนท้องฟ้า จนมองเห็นด้วยตาเปล่าได้นานอีก 2-3 วัน แม้ว่าการระเบิดของโนวาจะยาวนานกว่าสัปดาห์ก็ตาม

เมื่อทุกอย่างสิ้นสุด นั่นคือดาวแคระขาวขจัดวัตถุที่รับมาจากดาวยักษ์แดงออกไปแล้ว T CrB ก็จะมอดลง จนตาเปล่ามองไม่เห็นอีกนานหลายทศวรรษ