‘ไฮเปอร์เวโลซิตีสตาร์’ เมื่อทางช้างเผือกถูกรุกราน

12.10.18 | 09:11 น.
ภาพ-ESA-Marchetti et al 2018 NASA-ESA-Hubble, CC BY-SA 3.0 IGO

ทีมวิจัยด้านดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์เลเดน ของ มหาวิทยาลัยเลเดน ประเทศเนเธอร์แลนด์ ตั้งใจตรวจสอบหาดาวฤกษ์ที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดในแกแลคซีทางช้างเผือก กลับลงเอยด้วยการค้นพบดาว 13 ดวง ซึ่งเป็นผู้รุกรานจากภายนอกดาราจักร เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจากภายนอกพุ่งเข้าหาทางช้างเผือกของเรา

ทอมมาโซ มาร์เคตติ นักวิจัย กับ เอลเลนา รอสซี นักทฤษฎีฟิสิกส์ ประจำหอสังเกตการณ์เลเดน เผยแพร่รายงานการค้นพบดังกล่าวไว้ในวารสารวิชาการ มันท์ลี โนทิซ ของราชสมาคมดาราศาสตร์ เมื่อเร็วๆ นี้ หลังคำนวณจนแน่ชัดว่าเส้นทางโคจรของดาวฤกษ์ทั้ง 13 ดวงดังกล่าวไม่ได้มาจากภายในดาราจักรทางช้างเผือกแน่นอน

ปกติแล้วดาวฤกษ์ที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดในดาราจักรทางช้างเผือก คือดวงดาวที่พลัดหลุดออกมาจากสนามแรงโน้มถ่วงของทางช้างเผือก หลุดออกจากวงโคจรโดยรอบจุดศูนย์กลางของดาราจักร เหมือนเช่นที่ดาวฤกษ์นับพันล้านดวงรวมทั้งดวงอาทิตย์ของเราโคจรอยู่โดยรอบ นักดาราศาสตร์เรียกดาวฤกษ์เหล่านี้ว่า “ไฮเปอร์เวโลซิตีสตาร์” ซึ่งหมายถึงดาวที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าปกติมาก

แต่โดยปกติแล้วดาวที่หลุดจากวงโคจรเหล่านี้มักเคลื่อนที่ในทิศทางที่หลุดออกไปนอกดาราจักร ซึ่งในที่สุดก็จะหลุดออกนอกทางช้างเผือกไปโดยสิ้นเชิง บางดวงอาจไปลงเอยล่องลอยเคว้งคว้างอยู่ในอวกาศที่เป็นช่องว่างระหว่างดาราจักร ที่เรียกว่า “อินเตอร์แกแลคติคสเปซ” อีกส่วนหนึ่งอาจหลุดเข้าไปในอยู่ภายในดาราจักรอื่นๆ เหมือนดาวแปลกหน้าในที่สุด

แต่จากการค้นพบใหม่ในครั้งนี้ แสดงให้เห็นว่า บางครั้ง “ไฮเปอร์เวโลซิตีสตาร์” ในทางช้างเผือกของเราก็อาจเป็นดาวต่างถิ่นแปลกหน้าได้เช่นกัน

Advertisement

ทีมวิจัยกำลังตรวจสอบข้อมูลตำแหน่งดวงดาวกับระดับความเร็วของดาวกว่า 7 ล้านดวงที่ดาวเทียม กาเอีย ขององค์การอวกาศแห่งยุโรป (อีเอสเอ) เก็บรวบรวมได้ จนในที่สุดสามารถระบุตำแหน่งของดาวฤกษ์ซึ่งไม่เคยมีการค้นพบมาก่อน 20 ดวง ที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงผิดปกติ เหมือนกับไม่ได้ถูกเหนี่ยวรั้งจากแรงโน้มถ่วงของทางช้างเผือกเลยแม้แต่น้อย

มาร์เคตติระบุเอาไว้ในรายงานว่า 7 ดวงในจำนวนดังกล่าวเป็นดาวฤกษ์ที่กำลัง “หลบหนีด้วยความเร็วสูง” ออกจากทางช้างเผือก ทั้งหมดดูเหมือนมีจุดกำเนิดในทางช้างเผือกนี่เอง อย่างไรก็ตาม อีก 13 ดวงที่เหลือ ดูเหมือนกำลังเคลื่อนที่ในวิถีโคจร ซึ่งแสดงให้เห็นว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่จะเคยตัดผ่านทางช้างเผือกมาก่อน ซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้มีจุดกำเนิดในทางช้างเผือกนั่นเอง

ทีมวิจัยเชื่อว่าดาวฤกษ์ที่เคลื่อนตัวด้วยความเร็วสูงผิดปกติที่ระดับหลายร้อยล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง (เทียบกับการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์รอบศูนย์กลางทางช้างเผือกด้วยความเร็วเพียง 829,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือ 240 กิโลเมตรต่อวินาทีเท่านั้นเอง) นี้ น่าจะมีที่มาจาก “ลาร์จ แม็กเจลเลนิค คลาวด์” ดาราจักรบริวารที่อยู่ใกล้กับทางช้างเผือก แต่มีขนาดเล็กกว่ามาก เพียงแค่ราว 1 ใน 100 ของทางช้างเผือกเท่านั้น

นักดาราศาสตร์เชื่อว่า “ไฮเปอร์เวโลซิตีสตาร์” น่าจะมีจุดกำเนิดมาจากระบบดาวคู่ หรือไบนารี สตาร์ ซิสเต็ม ซึ่งหมายถึงระบบดาวที่มีดาวฤกษ์ 2 ดวงโคจรอยู่โดยรอบซึ่งกันและกัน หรือโคจรอยู่โดยรอบจุดศูนย์กลางเดียวกัน หากดาวดวงหนึ่งเกิดหายไป เช่นเกิดถูกดูดหายเข้าไปในใจกลางหลุมดำมวลยวดยิ่ง หรือเกิดถึงกาลสิ้นอายุขัยกลายเป็นซุปเปอร์โนวา วงโคจรของดาวดงที่เหลืออยู่จะกระทบกระเทือนอย่างรุนแรง ซึ่งอาจรุนแรงมากถึงขนาดดีดดาวฤกษ์ดวงนั้นให้พุ่งหลุดออกจากวงโคจรเดิมได้ กลายเป็น “ไฮเปอร์เวโลซิตีสตาร์” ในที่สุด

ข้อดีของการนี้ก็คือ การมีดาวต่างถิ่นเข้ามาอยู่ใกล้เป็นเพื่อนบ้านของเรา ทำให้เรามีโอกาสได้ศึกษาทำความคุ้นเคยกับดาราจักรเหล่านั้นได้ดีขึ้นไม่มากก็น้อยนั่นเอง