ALMA จับภาพดาวฤกษ์ใกล้ตายที่กำลังแปรสภาพ พบวงแหวนจากการปะทุครั้งสุดท้าย

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Raghvendra Sahai จาก Jet Propulsion Laboratory เผยผลสังเกตการณ์ดาวฤกษ์ที่กำลังเข้าสู่ช่วงท้ายของชีวิตด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA โดยพบวงแหวนที่บันทึกการปะทุครั้งสุดท้ายของดาวไว้ งานวิจัยนี้เผยแพร่บน arXiv เมื่อ 18 กันยายน และได้รับการตอบรับให้ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal

เป้าหมายคือ IRAS 06530 เนบิวลาก่อนเป็นดาวเคราะห์แบบสองขั้วที่มีคาร์บอนสูง ซึ่งกำลังจะกลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์เรืองแสงเต็มตัว เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำรวจ PANORAMA ที่ต้องการข้อมูลความละเอียดสูงเพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดเนบิวลาเหล่านี้ส่วนใหญ่มีรูปทรงไม่กลม ทั้งที่เริ่มต้นจากเปลือกแก๊สกลมที่ดาวยักษ์แดงพ่นออกมา

จากการติดตามโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์และวัดความสว่างของดาว ทีมวิจัยประเมินว่ามวลดั้งเดิมของดาวอยู่ที่ราว 1.6 ถึง 3.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ภาพความละเอียดสูงเผยวงแหวนทรงกลมขนาดรัศมีประมาณ 16,950 เท่าของระยะทางโลก-ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นหลักฐานชิ้นแรกของการปะทุสั้นๆ ครั้งสุดท้ายของดาว หลังการปะทุนั้น อัตราการสูญเสียมวลของดาวลดลงนานประมาณ 2,000 ปี ก่อนจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งเมื่อดาวเข้าสู่ช่วงถัดไป

บริเวณใจกลางมีโครงสร้างสองส่วน คือเนบิวลาสองกลีบที่มีวงแหวนหนาแน่นรูปโดนัท ก่อตัวขึ้นในช่วงราว 700 ปีที่ผ่านมา โดยมีสัดส่วนคาร์บอน ออกซิเจน และไนโตรเจนที่แปลกจนแบบจำลองมาตรฐานอธิบายไม่ได้ อาจบ่งชี้ถึงปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่รุนแรง ส่วนบริเวณจางๆ ระหว่างวงแหวนกับใจกลางเป็นแขนโค้งที่กักเก็บมวลไว้มากที่สุดในระบบ มีรูปแบบคล้ายดาวยักษ์แดงที่มีดาวคู่โคจรอยู่ใกล้ บ่งชี้ว่าอาจมีดาวคู่ซ่อนอยู่ที่ระยะห่างราว 155 ถึง 340 เท่าของระยะทางโลก-ดวงอาทิตย์

สิ่งที่น่าแปลกใจคือทีมวิจัยไม่พบสัญญาณของลำพุ่งความเร็วสูงเกิน 16.5 กิโลเมตรต่อวินาที หรือจานฝุ่นหนาแน่นที่ตำแหน่งดาว ทั้งที่เนบิวลาก่อนเป็นดาวเคราะห์ทั่วไปมักมีสารพุ่งเร็วเกิน 50 กิโลเมตรต่อวินาที ทีมวิจัยระบุในรายงานว่าน่าประหลาดใจที่ไม่พบความเร็วสูงเช่นนั้นในสเปกตรัมของ IRAS 06530 และเสนอว่าอาจมีจานในระยะสั้นที่ปล่อยลำพุ่งก่อนจะสลายไป พร้อมระบุว่าแก๊สที่ตกลงสู่ดาวคู่ แม้ห่างออกไปเพียงราว 75 เท่าของระยะทางโลก-ดวงอาทิตย์ ก็อาจให้พลังงานพอขับเคลื่อนการไหลออกของมวลได้