โลก ดาราศาสตร์และอวกาศ

ซูเปอร์โนวา (supernova) เป็นการระเบิดอย่างรุนแรงของดาวฤกษ์มวลมากเมื่อสิ้นอายุขัยหรือการระเบิดของ ดาวแคระขาว ซึ่งสามารถแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ซูเปอร์โนวาแบบ 1 (Supernova type I) เป็นการระเบิดภายในระบบเทหวัตถุคู่ที่ดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาวอีกดวงเป็นดาวฤกษ์ธรรมดาหรือไม่ก็เป็นดาวแคระขาวทั้งสองดวง เมื่อดาวแคระขาวดูดกลืนมวลสารจากดาวฤกษ์อีกดวงที่เป็นสมาชิกในระบบดาวคู่ ตามหลักการ ดาวแคระขาวไม่สามารถมีมวลได้มากเกินกว่าค่าหนึ่งเรียกว่าขีดจำกัดจันทรเศขร (Chandrasekhar limit) หรือ 1.38 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลังจากที่ดาวแคระขาวได้ดึงดูดมวลสารจนมีมวลเกินค่าขีดจำกัดแล้ว ดาวแคระขาวไม่สามารถรักษาสภาพเดิมได้ จึงเกิดการยุบตัวของแกนกลาง มวลที่เพิ่มขึ้นของดาวทำให้เกิดการเร่งปฎิกิริยานิวเคลียร์ พลังงานที่ถูกปล่อยออกมานี้เองที่เป็นตัวทำลายพลังงานยึดเหนี่ยวของดาวแคระขาว ทำให้มวลสารและรังสีต่างๆ ถูกปลดปล่อยออกมาทำให้ผู้สังเกตเห็นเป็นเศษซากการระเบิดเกิดขึ้นในระบบดาวคู่ ซูเปอร์โนวาชนิดนี้สามารถแบ่งเป็นชนิด Ia Ib Ic ซึ่งจะต่างกันตรงรายละเอียดในเส้นสเปกตรัม แต่ที่โด่งดังคือ ซูเปอร์โนวาชนิด Ia ที่นักดาราศาสตร์ใช้หาระยะทางของกาแล็กซี่ อีกประเภทหนึ่งคือ ซูเปอร์โนวาแบบ 2 (Supernova type II) เป็นการระเบิดที่เกิดจากการสิ้นอายุของดาวฤกษ์มวลมาก เกิดจากที่กระบวนการฟิวชันที่ใจกลางของดาวใช้เชื้อเพลิงจนหมดสิ้น ทำให้เกิดการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ให้อุณหภูมิสูงจนเกิดธาตุใหม่ที่หนักกว่าธาตุเหล็ก

การค้นพบซูเปอร์โนวาชนิดใหม่นี้สืบเนื่องจาก ปี ค.ศ. 2002 นักดาราศาสตร์ได้สังเกตซูเปอร์โนวาบางชนิดปรากฎคล้ายๆ ซูเปอร์โนวา Ia แต่มีความสว่างน้อยกว่า ซูเปอร์โนวาชนิดใหม่นี้เรียกว่า ซูเปอร์โนวาแบบ Iax  ซึ่งเป็นที่สนใจของนักดาราศาสตร์ในเวลานั้น ต่อมา Ryan Foley และทีมงาน จาก the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ได้ศึกษา 25 ตัวอย่างของซูเปอร์โนวา Iax พบว่า เกิดจากการที่ดาวแคระขาวได้ดูดมวลสารของดาวที่เป็นสมาชิกของระบบดาวคู่ ซึ่งมีลักษณะการเกิดคล้ายๆ ซูเปอร์โนวา Ia แต่ต่างกันที่ซูเปอร์โนวาชนิดนี้ จะมีเศษซากดาวแคระขาวหลงเหลืออยู่ ส่วนซูเปอร์โนวา Ia ดาวแคระขาวได้ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์หลังการระเบิด ส่วนสาเหตุของการระเบิดและทำไมยังคงเหลือซากดาวแคระขาวหลังจากการระเบิดนั้นยังคงเป็นปัญหาที่ท้าทายแก่นักดาราศาสต์ในการหาคำตอบในเรื่องนี้ Foley ได้กล่าวว่า มนุษย์ได้สังเกตซูเปอร์โนวามานับพันปีแต่ไม่เคยพบซูเปอร์โนวา Iax ทั้งๆที่มีโอกาสเกิดบ่อยถึง  1 ใน 3 ของ ซูเปอร์โนวา Ia เป็นเพราะ ซูเปอร์โนวาชนิดนี้สังเกตได้ยากเนื่องจากมีความสว่างแค่หนึ่งในร้อยของความสว่างของซูเปอร์โนวา Ia และเขายังพบอีกว่า ซูเปอร์โนวา Iax ไม่พบในกาแล็กซีทรงรี (Elliptical Galaxy) ซึ่งเป็นกาแล็กซี่ที่ประกอบด้วยดาวฤกษ์ที่มีอายุมาก แสดงว่า ซูเปอร์โนวา Iax เกิดจากดาวฤกษ์ที่มีอายุน้อยอย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ได้ตั้งความหวังกับกล้องโทรทัศน์ที่มีเทคโนโลยีระดับสูงในอนาคต ในการศึกษาซูเปอร์โนวา Iax และอาจได้ข้อมูลใหม่ๆ ที่ทำให้เข้าใจธรรมชาติของ ซูเปอร์โนวาชนิดนี้ต่อไป