ดาวแคระขาวตกผลึกจนแก่นชั้นในกลายเป็นเพชร

เมื่อแหงนมองท้องฟ้ายามราตรี คนที่มีอารมณ์สุนทรีย์มักกล่าวเปรียบเทียบว่า ดวงดาวที่ส่องแสงวิบวับดูคล้ายกับอัญมณีล้ำค่าที่เปล่งประกาย ซึ่งก็ไม่ใช่คำพูดที่เกินเลยหรือห่างไกลจากความเป็นจริงมากนัก เพราะดาวบางดวงสามารถแปรสภาพ จนเปลี่ยนไปเป็นเพชรน้ำงามประดับห้วงอวกาศได้จริง ๆ

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ นำโดยดร. อเล็กซานเดอร์ เวนเนอร์ จากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นควีนส์แลนด์ (UniSQ) ของออสเตรเลีย เผยแพร่ผลการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับดาวแคระขาว HD 190412 C ลงในคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org และจะมีการตีพิมพ์บทความดังกล่าวลงในวารสาร MNRAS ของราชสมาคมดาราศาสตร์อังกฤษ ภายในเร็ววันนี้ด้วย

ดร. เวนเนอร์บอกว่า ดาวแคระขาว (white dwarf star) หรือดาวฤกษ์ที่สิ้นอายุขัยและยุบตัวเล็กลงจนเหลือเพียงแสงสว่างเลือนราง สามารถจะเข้าสู่กระบวนการที่แก่นชั้นในตกผลึก (crystallization) จนธาตุคาร์บอนและออกซิเจนโลหะ (metallic oxygen) ที่เป็นองค์ประกอบหลักของดาวจับตัวกันหนาแน่นขึ้นและแข็งขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งอาจทำให้แก่นกลางขนาดยักษ์กลายสภาพเป็นอัญมณีล้ำค่าอย่างเพชรได้

ตามปกติแล้วดาวฤกษ์ที่มีมวลต่ำกว่า 8 เท่าของดวงอาทิตย์ มักยุบตัวกลายเป็นดาวแคระขาวซึ่งมีขนาดเล็กเท่ากับโลกหรือดวงจันทร์ แต่มีความหนาแน่นสูงโดยมีมวลราว 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์

ดาวแคระขาวจะมีแสงสว่างจาง ๆ ซึ่งเกิดจากความร้อนที่ยังคงหลงเหลืออยู่ภายใน แต่ในที่สุดมันจะสูญเสียความร้อนนี้ไปจนหมด และกลายเป็นดาวแคระดำ (black dwarf star) หรือก้อนผลึกคาร์บอนที่ดำมืดและเย็นสนิทนั่นเอง

อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการตกผลึกนี้ แก่นชั้นในของดาวแคระขาวบางดวงอาจกลายสภาพเป็นเพชรได้ โดยจะมีการปลดปล่อยพลังงานความร้อนออกมาจากกระบวนการตกผลึกภายใน ทำให้การเย็นตัวของดาวช้าลงและมีอุณหภูมิที่ดูเสมือนว่ามันมีอายุน้อยกว่าที่ควรจะเป็นถึง 1 พันล้านปี

ทีมผู้วิจัยได้ใช้ข้อมูลจากแผนที่ดวงดาว ซึ่งจัดทำขึ้นโดยการสำรวจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศกายอา (Gaia) จนสามารถค้นพบดาวแคระขาว HD 190412 C อยู่ในระบบดาวฤกษ์หลายดวงที่คล้ายกับของดาวซิริอุส โดยสามารถคำนวณอายุ รวมทั้งมวลและความหนาแน่นของมัน จนทราบถึงแนวโน้มที่แก่นชั้นในของดาวอาจกลายสภาพเป็นเพชรได้

ดาวแคระขาวนี้มีความหนาแน่นสูงกว่า 1 ล้านกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในขณะที่เพชรมีความหนาแน่นราว 3,500 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ทำให้มีความเป็นไปได้สูงว่ามันได้แปรสภาพกลายเป็นอัญมณีล้ำค่าไปแล้ว

ทีมผู้วิจัยกล่าวสรุปว่า การที่เราสามารถค้นพบดาวแคระขาวที่แปลกประหลาดเช่นนี้ได้ใกล้กับโลก นั่นหมายความว่าน่าจะมีดาวชนิดเดียวกันอยู่เป็นจำนวนไม่น้อยในกาแล็กซีของเรา ซึ่งความรู้ใหม่ที่ได้จากการศึกษาในครั้งนี้ บวกกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการสำรวจและทำแผนที่ห้วงอวกาศ จะนำไปสู่การค้นพบดาวแคระขาวที่มีแก่นกลางเป็นเพชรได้เพิ่มขึ้นในอนาคต