๖ เมื่อเนื้อนอกแยกออกจากแกนใน

ดาวในระยะนี้ ที่มีการยืดๆหดๆ แสงที่ส่องออกมาก็วูบวาบแปรเปลี่ยนไปเป็นคาบเป็นจังหวะ เนื้อนอกของดวงดาว เมื่อขยายตัวออกไปมากๆเข้า ในที่สุด หลังจากยืดไปหดมาอยู่ได้สองสามล้านปี เนื้อนอกก็แยกออก หลุดห่างจากแกนในออกไปเรื่อยๆ พุ่งสาดสู่อวกาศ ด้วยความเร็วถึงสองสามพันกิโลเมตร ต่อวินาที จนในที่สุด ก็จะเลือนหายไปรวมกับ มวลสารระหว่างดวงดาว

เมื่อเนื้อนอกแยกออกจากแกนในของดวงดาว ในชีวิตช่วงนี้ เราเรียกมันว่า Planetary Nebula ที่หากแปลตรงตามตัวแล้วก็เรียกได้ว่า เนบิวล่าดาวเคราะห์ เนื่องจากว่า ในสมัยก่อนที่ยังไม่มีกล้องกำลังสูง พอนักดาราศาสตร์มองดาวพวกนี้ ก็สังเกตว่า มันไม่เป็นจุดใสสว่างเหมือนอย่างดาว หากเป็นแผ่นกลมๆที่ไม่สู้สว่างมากนัก ก็เข้าใจผิดว่า คงเป็น ดาวเคราะห์ และสมัยนั้น อะไรที่ไม่แน่ใจว่าจะเป็น ดาวฤกษ์ หรือดาวเคราะห์ในระบบสุริยจักรวาลแล้ว นักดาราศาสตร์รุ่นเก่านั้น ก็จะเรียกมันว่า เนบิวล่า ไปหมด ซึ่งทั้งคำว่า เนบิวล่า และคำว่า ดาวเคราะห์ ในชื่อ เนบิวล่าดาวเคราะห์ นี้ ทำความสับสนให้ไม่น้อย เพราะมันเป็น ดาวฤกษ์ ไม่ใช่ ดาวเคราะห์ และ เนบิวล่า ในปัจจุบัน เราเลือกใช้กับ กลุ่มก๊าซก่อนที่ได้มาเป็นดาว หรือดาวที่ยังไม่ทันได้เกิด แต่สิ่งที่เราเห็นนี้ เป็นดาวใกล้ตายวัยหงำเหงอะ แต่ก็ดังขนบธรรมเนียมประเพณีที่ปฏิบัติสืบต่อกันมา เป็นเวลาช้านาน จะเปลี่ยนก็ไม่ได้ ก็ปล่อยให้เป็นหน้าที่ของนักดาราศาสตร์รุ่นหลัง ที่ต้องมาแจกแจงกันวุ่นไป

เนบิวล่าดาวเคราะห์ พวกนี้ เป็นที่นิยมถ่ายภาพกันมาก โดยเฉพาะด้วยกล้อง ฮับเบิล ไม่ใช่เพราะมันสวยดี แต่เพราะเรายังต้องการศึกษา กระบวนการตายดับของดวงดาว อีกมาก และดวงอาทิตย์ของเรา ก็จะพบจุดจบเช่นนี้ จึงเป็นที่สนใจของนักดาราศาสตร์มากว่า เนบิวล่าดาวเคราะห์ จะมีการพัฒนาไปได้อย่างไร

(ภาพที่ ๕๖) ภาพต่างๆของ เนบิวล่าดาวเคราะห์ ที่ศึกษาวิจัยโดย Prof. Bruce Malick, U. Washington โดยกล้องฮับเลิล จาก STScI

เมื่อเปลือกนอกของดวงดาวเย็นตัวลง และพองตัวออกไปในอวกาศ ดาวขนาดดวงอาทิตย์ อาจจะสูญมวลของมันไปถึง ๔๐ % เปลือกนอกแกนก็กำลังจะมอดตัวลง ไม่ก่อพลังงานใดๆออกมาอีกแล้ว แกนใน จึงหดตัวลงอย่างรวดเร็ว ก่อให้เกิดความร้อนสูงขึ้น อุณหภูมิพื้นผิว ของซากดาวนี้ จึงขึ้นสูงได้ถึง ๓๐,๐๐๐ องศาเคลวิน(K) ในบางดวง อาจขึ้นไปถึง ๑๐๐,๐๐๐ K ในผังเฮิร์ตสปรัง-รัสเซิล ดาวจึงพุ่งจากขวาไปซ้าย ตามอุณหภูมิที่พุ่งขึ้นไปเช่นนั้น ในอุณหภูมิขนาดนี้ มันก็แผ่รังสีอุลตร้าไวโอเล็ตออกมา เมื่อส่องไปจับก๊าซของเนื้อนอก ที่กำลังพองตัวออกไป ทำให้ก๊าซจากเนื้อดาวส่วนนั้น เรืองแสง (flouresce) ออกมา เช่นเดียวกับตอนกำลังจะเกิดที่เราสังเกตุจาก กลุ่มเมฆฝุ่นสีแดง หรือ เนบิวล่าส่องแสง (Emission Nebula) เช่น เนบิวล่านายพราน ดังที่กล่าวไปในตอนแรก แต่มันต่างกันตรงที่ ตอนแรกเกิด เนบิวล่าแม่ จะประกอบด้วย ไฮโดรเจน เป็นหลัก มันจึงเรืองแสงสีแดง ที่เป็นเอกลักษณ์ของ ไฮโดรเจน

หากในวัยใกล้ดับเช่นนี้ ภายในแกนดาว มีธาตุต่างๆหลายอย่าง ที่เกิดขึ้นจากการหลอมรวมตัว ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เช่น ฮีเลียม คาร์บอน และออกซิเจน หรือธาตุหนักขึ้นไปอื่นๆอยู่บ้าง ตามแต่สภาวะของแกนดาวแต่ละดวง ที่ต่างกันไปตามมวลที่เหลือไม่เท่ากัน แต่ละอะตอมของธาตุต่างๆเหล่านี้ จะปล่อยพลังงานเรืองแสงออกมา ในความถี่ที่ต่างกัน ทำให้มีสีต่างกัน แสงสีที่ออกมาจึงวิจิตรตระการตา มากกว่าสีแดงเปล่าๆ ของเนบิวล่าท้องแก่อยู่มาก ภาพถ่ายของ เนบิวล่าดาวเคราะห์ เหล่านี้ จึงประกอบด้วยสีสันต่างกันดั่งอัญมณี เป็นที่งดงามตระการตากว่ามาก

ดูตัวอย่างภาพ เนบิวล่าดาวเคราะห์ ที่ถ่ายโดย กล้องฮับเบิล ได้ ที่นี่ ค่ะ

(ภาพที่ ๕๗) ภาพเนบิวล่าดาวเคราะห์ NGC 6751 ในกลุ่มดาวอินทรีย์ ส่วนกลางที่ส่องแสงสว่าง คือแกนในของดวงดาวที่เหลืออยู่ ซึ่งยังร้อนมาก จนแผ่รังสีอุลตร้าไวโอเล็ตออกมา ก๊าซในเปลือกนอกที่กำลังแยกตัวออกจากดาว วิ่งสู่อวกาศ ได้รับรังสีก็เรืองแสงออกมา ลักษณะของการเรียงตัวเป็นแถบๆของก๊าซ แสดงว่า มันถูกเป่าออกด้วยพายุแบบเดียวกับ พายุสุริยะจากดวงอาทิตย์ของเรา ภาพโดย STScI

(ภาพที่ ๕๘) ภาพ เนบิวล่าดาวเคราะห์ อีกดวงหนึ่ง คือ NGC 3132 ที่มองเห็นได้จากซีกโลกภาคใต้เท่านั้น ชื่อสามัญว่า "เนบิวล่าวงแหวนใต้" (Southern Ring Nebula) ซึ่งอยู่ห่างจากเรา สองพันปีแสง และมีขนาดกว้าง ครึ่งปีแสง จะสังเกตได้ว่า ในแกนกลาง มีดาวสองดวง ดวงใหญ่และดวงเล็กเป็นดาวคู่ ภาพโดย STScI

เปลือกของดวงดาวที่พองออกไปสู่อวกาศนั้น เป็นฟองทรงกลม แต่หากเรามองดูเหมือนกับว่ามันเป็นวงแหวนก็เพราะ ก๊าซที่บางเบาเช่นที่เปลือกนอกของดาวนี้ แทบจะโปร่งแสง ทำให้เรามองทะลุเข้าไปเห็นแกนดาวที่อยู่ตรงกลางได้ ส่วนตามขอบที่เราต้องมองฝ่าก๊าซที่หนากว่าส่วนที่อยู่ตรงหน้า ก็ทำให้ดูทึบกว่า ดังภาพข้างล่าง โดยแท้จริงแล้ว ความหนาของก๊าซจะใกล้เคียงกันตลอดทั้งฟอง ใช่ว่าจะหนาตรงขอบเท่านั้น

(ภาพที่ ๕๙) การที่สายตาของเราหลงไปทำให้คิดว่า ขอบนอกของฟองก๊าซจะหนากว่าตรงกลาง แต่แท้จริงแล้วเป็นเพียงภาพลวงตาเท่านั้น เนื่องจากเรามองทะลุผ่านความหนาของก๊าซที่ไม่เท่ากัน เช่นเดียวกับเวลาเรามองฟองสบู่ ที่มักจะเห็นแต่ขอบ ภาพโดย Dr. Nick Strobel

หากวิวัฒนาการของดวงดาว เป็นไปอย่างราบรื่น เราก็คงคาดเดาได้ไม่ยากนักว่า ฟองก๊าซที่ดวงดาวพ่นออกมาก่อนตาย คงจะกระจายตัวออก เป็นทรงกลมสมดุลย์กันทุกด้าน แต่ในสภาพความเป็นจริงแล้ว มันหาได้เป็นไปเช่นนั้นไม่ ยังมีตัวแปรอีกมาก ที่ทำให้ เนบิวล่าดาวเคราะห์ เหล่านี้ มีโครงสร้าง รูปแบบ สีสรรค์ ผิดแผกแตกต่างกันไปมากนัก เพราะบ้างก็เกิดมาจาก ดาวคู่ ที่มีแรงพ่นออกประสานกัน ทำให้ทรงกลมเบี้ยวเป็นวงรีไป ดังเช่น เนบิวล่าวงแหวน ในภาพที่ ๕๗ หรือจากการที่ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ภายในแกนกลางของดาวใกล้ตาย สำลักออกมาเป็นห้วงๆ เพราะเชื้อเพลิงใกล้จะหมด ทำให้แรงพ่นฟองก๊าซออกมาไม่สม่ำเสมอ บ้างก็เกิดพายุกำลังแรงไม่เท่ากัน เช่น ที่ขั้วอาจจะมีกำลังแรงมากกว่า อาจจะด้วยกำลังสนามแม่เหล็ก บ้างก็เกิดพายุหมุนรอบแกน ทำให้มวลสารถูกพ่นออกมาเป็นเกลียวไป โครงสร้างของ เนบิวล่าดาวเคราะห์ ต่างๆ ที่กล้องดูดาวทั้งหลายถ่ายภาพมาได้นั้น จึงสวยงาม สลับซับซ้อน ดังตัวอย่างภาพข้างล่าง มาจาก การศึกษาโครงสร้างของ เนบิวล่าดาวเคราะห์ โดย สถาบันกล้องส่องดาวจากอวกาศ (Space Telescope Science Institute - STScI)

(ภาพที่ ๖๐) IC 3568 แห่งกลุ่มดาว Camelopardalis ซึ่งอยู่ห่างจากโลก ๙๐๐๐ ปีแสง มีเส้นผ่าศูนย์กลาง ๐.๔ ปีแสง เป็นเนบิวล่าทรงกลม โดย Howard Bond (STScI) และ Robin Ciardullo (Pennsylvania State University) คลิกที่รูปเพื่อชมภาพขยาย

(ภาพที่ ๖๑) NGC 6826 ดูคล้ายลูกตาที่มีจุดแดงก่ำอยู่สองขั้ว หัวท้าย เรียกว่า "fliers" สีเขียวจางๆรอบนอก เข้าใจว่าเป็นก๊าซที่มีมวลเกือบครึ่งหนึ่งของดวงดาวที่มีมาแต่ต้น และถูกพ่นออกมาก่อนจนช้าลงไปมากแล้ว แกนที่เหลือเป็นดาวสีม่วง ภายในยังมีความร้อนสูง และพ่นพายุกำลังแรงออกมา ปะทะมวลสารเก่าที่เคลื่อนตัวช้ากว่ามาก เมื่อมวลปะทะกันอย่างแรง ก็เกิดความร้อนเป็นแสงเขียวจ้าขึ้นมาอยู่วงใน NGC 6826 อยู่ห่างจากโลก ๒๒๐๐ ปีแสงในกลุ่มดาว Cygnus คลิกที่รูปเพื่อชมภาพขยาย

(ภาพที่ ๖๒) NGC 3918 ใน Centaurus อยู่ห่างจากเรา ๓๐๐๐ ปีแสง เป็นทรงกลมหยาบๆ ที่พายุกำลังแรงส่วนหัวท้าย เป่าทะลุมวลออกมา โดย Howard Bond (STScI) และ Robin Ciardullo (Pennsylvania State University) คลิกที่รูปเพื่อชมภาพขยาย

ข้ามไปอ่านหน้า [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]