สาระน่ารู้

 

 

 

 

 

 

 

กระจุกดาว M12 สูญเสียดาวฤกษ์เกือบล้านดวงให้กับทางช้างเผือก

                จากการสำรวจด้วยแอนตูซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก(VLT) ทั้งสี่ตัวของหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป(ESO) นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาดาวที่สลัวมากถึงแมกนิจูด 25 ทีมนักดาราศาสตร์อิตาเลียนได้รายงานว่ากระจุกดาว M12 ได้สูญเสียดาวฤกษ์เกือบล้านดวงให้กับทางช้างเผือก

 

 

กล้อง VLT จับภาพใจกลางของกระจุกทรงกลม M12

การสำรวจยังแสดงว่ากระจุกขาดแคลนดาวฤกษ์มวลเบาอย่างมาก

ภาพนี้มีขนาดกว้างยาว 23 ปีแสง จากระยะทางของ M12 ที่ 23,000 ปีแสง

 

                กระจุกดาวทรงกลม M12 หรือ NGC6218 อยู่ไกลจากโลกออกไป 23,000 ปีแสงในกลุ่มดาวคนแบกงู(Ophiuchus) เป็นหนึ่งในกระจุกดาวทรงกลม 200 แห่งที่รู้จักในทางช้างเผือก จำนวนของดาวฤกษ์ในกระจุกแต่ละแห่งจะมีจำนวนตั้งแต่หมื่นจนมากกว่าล้านดวง กระจุกดาวประเภทนี้ก่อตัวขึ้นในเวลาไล่เลี่ยกับทางช้างเผือกเมื่อ 12 ถึง 13 พันล้านปีก่อน กระจุกดาวทรงกลมเป็นเครื่องมือหลักอย่างหนึ่งสำหรับนักดาราศาสตร์ เนื่องจากดาวทั้งหมดในกระจุกทรงกลมจะมีที่มาร่วมกัน พวกมันก่อตัวด้วยกัน ในเวลาและสถานที่เดียวกัน แตกต่างกันเพียงแต่มวล
 

                กฏข้อหนึ่งในทางดาราศาสตร์ก็คือความสว่างของดาวเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับมวลของมัน นั้นก็คือ ดาวฤกษ์สว่างดวงหนึ่งมักจะมีมวลมากกว่าดาวฤกษ์มืด ถ้าตรวจจับความสว่างของดาวได้ นักดาราศาสตร์สามารถหาขนาดและช่วงวิวัฒนาการของดาวได้ สมมติฐานอีกข้อก็คือกระจุกดาวทรงกลมปกติจะประกอบด้วยดาวฤกษ์ขนาดเล็กที่เรียกว่าดาวแคระแดงมากกว่าจำนวนดาวฤกษ์มวลมาก สำหรับการสำรวจกระจุกดาวเกือบทั้งหมด อัตราส่วนดาวมวลน้อยต่อดาวมวลมากอยู่ที่สี่ต่อหนึ่ง
 

 

ภาพวาดแสดงวงโคจรของ M12 และดาวฤกษ์ที่ถูกดึงออกมา

แต่ยังคงอยู่ในวงโคจรเดิมของ M12 รอบทางช้างเผือก

 

                ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์ที่มืดมากที่มีมวลประกอบหนึ่งในสามของดวงอาทิตย์และมีความคิดว่ามีอยู่ถึง 85% ของดาวทั้งหมดในกาแลคซีของเรา นักดาราศาสตร์คิดว่าเหตุผลที่ดาวแคระแดงมีจำนวนมากก็เพราะพวกมันก่อตัวได้ง่ายกว่าดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ Guido De Marchi จากอีซ่า(ESA) สมาชิกทีมศึกษากล่าวว่า กฏของธรรมชาตินั้นสามัญมากคือ ในเมฆโมเลกุลแห่งหนึ่งจะมีกระจุกก๊าซขนาดใหญ่เพียงไม่กี่กระจุก และมีกระจุกขนาดเล็กกว่ามากมาย นอกจาก De Marchi แล้วทีมยังประกอบด้วย Luigi Pulone และ Francesco Parence จาก INAF ในอิตาลี
 

                เมื่อรวมสมมติฐานทั้งสองจะช่วยให้นักดาราศาสตร์มีวิธีที่ง่ายในการคำนวณมวลของกระจุกทรงกลมแม้ว่าสมาชิกส่วนใหญ่ในนั้นจะมืดมากและเห็นได้ยาก สิ่งที่พวกเขาทำก็คือนับจำนวนดาวฤกษ์สว่างในกระจุกหนึ่งๆ แล้วคูณด้วยสี่ De Marchi กล่าวว่า คุณบอกว่าเห็นดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ 25,000 ดวง ก็แปลว่าจะมีดาวขนาดเบากว่าอีกแสนดวง แม้ว่าคุณจะมองไม่เห็นพวกมัน
 

                อย่างไรก็ตาม เมื่อนักวิจัยจัดอันดับความสว่างและสีของดาวฤกษ์ประมาณ 16,000 ดวงจากจำนวน 2 แสนดวงใน M12 ส่วนใหญ่มีมวลระหว่าง 20 ถึง 80% มวลดวงอาทิตย์ พวกเขาก็พบว่าอัตราส่วนดาวแคระแดงต่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ไม่ได้เป็นไปตามนั้น กระจุกมีดาวแคระแดงในอัตราส่วนใกล้เคียงกับดาวฤกษ์มวลมาก พวกเขาประเมินว่ามีดาวแคระแดงหายไปเป็นจำนวน 4 เท่าของดาวฤกษ์ที่มีในกระจุกขณะนี้ นั้นก็คือมีดาวฤกษ์ขนาดเล็กประมาณล้านดวงที่หายไป เขาบอกว่าบางสิ่งที่ดึงดาวฤกษ์มวลเบาในกระจุกก็คือทางช้างเผือกนั้นเอง
 

                นักวิจัยคิดว่าดาวฤกษ์ที่หายไปของ M12 ค่อยๆ หายไปอย่างช้าๆ จากกระจุกในช่วงชีวิต 13 พันล้านปีเมื่อมันโคจรรอบทางช้างเผือก กระจุกทรงกลมบางส่วนโคจรรอบกาแลคซีของเราด้วยวงโคจรรียาว วงโคจรของพวกมันมักจะนำพวกมันผ่านเข้าสู่ใจกลางซึ่งเป็นบริเวณที่ดาวอยู่กันอย่างหนาแน่นของกาแลคซี ซึ่งเรียกว่า ส่วนป่อง(bulge) แรงโน้มถ่วงรวมจากดาวฤกษ์, เมฆก๊าซ และสสารมืดในส่วนป่องจะมากจนดาวฤกษ์ขนาดเล็กในกระจุกที่ผ่านมาถูกดึงออกไปได้ De Marchi กล่าวว่า สำหรับดาวฤกษ์ที่อยู่ขอบๆ ของกระจุก แรงดึงโน้มถ่วงจะมากจนบางส่วนหลุดออกจากวงโคจรและเริ่มเป็นอิสระ
 

                ดาวฤกษ์ที่หลุดออกจากกระจุกบางส่วนยังคงโคจรตามเส้นทางของ M12 ที่โคจรรอบทางช้างเผือก เกิดเป็นสิ่งที่เรียกว่า tidal tail ขณะที่ดาวดวงอื่นอาจจะมีชะตากรรมที่แตกต่างกัน นักดาราศาสตร์คิดว่าดาวฤกษ์อายุมากในฮาโลรอบทางช้างเผือกบางส่วนเป็นดาวที่ครั้งหนึ่งเคยอยู่ใน M12 และกระจุกอื่นๆ มีการทำนายว่า M12 จะยังมีช่วงชีวิตต่อไปอีก 4.5 พันล้านปีก่อนที่จะไม่เหลืออะไรในกระจุกอีก ก่อนหน้านี้ในปี 1999 ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษากระจุกที่คาดว่าจะไม่ถูกแรงรบกวนจากทางช้างเผือกซึ่งมี M12 อยู่ในจำนวนนั้นด้วย นักวิจัยหวังว่าจะค้นหาและศึกษากระจุกอย่างนี้ให้มากขึ้น การศึกษา M12 ไม่เพียงแต่จะช่วยบอกวิวัฒนาการของกระจุกและยังเปิดโอกาสให้มีการศึกษาพลวัติของกระบวนการที่สร้างรูปร่างฮาโลทางช้างเผือกของเรา การค้นพบนี้เผยแพร่ในวารสาร Astronomy and Astrophysics