นักวิทยาศาสตร์พบเบาะแสเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ในอำนาจแม่เหล็กของดาวแคระขาวที่ตายไปแล้วนับพันล้านปี

anã branca

anã branca - Nazarii_Neshcherenskyi/Shutterstock.com

นักวิทยาศาสตร์ที่ทำหน้าที่เป็นนักโบราณคดีเกี่ยวกับดวงดาวได้ระบุร่องรอยของแม่เหล็กฟอสซิลในดาวที่ตายแล้วซึ่งเรียกว่าดาวแคระขาว การค้นพบนี้ให้คำอธิบายที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับกระบวนการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์ ปรากฏการณ์นี้อธิบายการเปลี่ยนจากระยะดาวยักษ์แดงไปสู่ระยะเศษดาวฤกษ์ที่มีควันอัดแน่น นักวิจัยคาดการณ์ว่าดวงอาทิตย์จะผ่านกระบวนการนี้ในอีกประมาณ 5 พันล้านปี ทีมงานเชื่อมโยงแบบจำลองทางทฤษฎีกับการสังเกตการณ์ดาวฤกษ์ในระยะต่างๆ ของการพัฒนา

การศึกษาระบุว่าสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของดาวฤกษ์จะคงอยู่ตลอดระยะต่อๆ ไปทั้งหมด พวกมันปรากฏบนพื้นผิวดาวแคระขาวหลายพันล้านปีต่อมาเป็นทุ่งฟอสซิล เพื่อบรรลุข้อสรุปนี้ ผู้เชี่ยวชาญได้ใช้การวัดการแกว่งของดวงดาว เรียกว่าแผ่นดินไหวที่ดวงดาว เทคนิคนี้มาจากวิทยาแอสเทอโรสวิทยา ทำให้สามารถเชื่อมโยงแม่เหล็กในแกนกลางของดาวยักษ์แดงกับหลักฐานที่พบในดาวแคระขาวได้

การยุบตัวของแกนสุริยะจะเป็นจุดเริ่มต้นของระยะดาวยักษ์แดง

การเปลี่ยนแปลงของดวงอาทิตย์จะเริ่มขึ้นเมื่อไฮโดรเจนในแกนกลางหมดสิ้นลง หากไม่มีเชื้อเพลิงสำหรับนิวเคลียร์ฟิวชัน ความดันภายนอกที่รองรับดาวฤกษ์ต้านแรงโน้มถ่วงก็จะสิ้นสุดลง แกนกลางจะพังทันที ในขณะที่ชั้นนอกจะขยายตัวอย่างมาก การประมาณการระบุว่าดวงอาทิตย์จะเติบโตได้ถึง 100 เท่าของความกว้างเดิมในช่วงระยะดาวยักษ์แดง

กระบวนการขยายตัวนี้จะส่งผลโดยตรงต่อระบบสุริยะ บรรยากาศสุริยะอาจกลืนกินดาวเคราะห์หินชั้นใน ซึ่งอาจถึงวงโคจรของดาวอังคาร แม้ว่าระยะดาวยักษ์แดงจะสั้นในแง่ดาราศาสตร์และกินเวลาประมาณ 1 พันล้านปี แต่ก็เป็นตัวกำหนดชะตากรรมขั้นสุดท้ายของสสารดาวฤกษ์ หลังจากช่วงเวลานี้ ชั้นนอกจะเย็นลงและกระจายตัวออกสู่อวกาศ

ดูเพิ่มเติม
  • การสิ้นเปลืองไฮโดรเจนทั้งหมดในแกนกลางสุริยะ
  • สิ้นสุดแรงดันภายนอกต่อแรงโน้มถ่วง
  • การขยายตัวของชั้นนอกได้ถึง 100 เท่า
  • การทำลายล้างของโลกและดาวเคราะห์หินอื่นๆ
  • การก่อตัวของเนบิวลารอบๆ แกนกลางที่ถูกเปิดออก
  • การเกิดขึ้นของดาวแคระขาวเป็นซากสุดท้าย
ดาวแคระขาว – Nazarii_Neshcherenskyi/Shutterstock.com

แม่เหล็กฟอสซิลเป็นตัวกำหนดความเร็วของการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์

การวิจัยที่นำโดย Lukas Einramhof จากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งออสเตรีย เน้นย้ำว่าแม่เหล็กมีอิทธิพลต่อการมีอายุยืนยาวของดวงดาว สนามแม่เหล็กทำงานเหมือนกับเครื่องยนต์ภายในที่กำหนดวิธีการทำงานของดาวฤกษ์และวิวัฒนาการ ข้อมูลที่สังเกตได้แสดงให้เห็นว่าดาวแคระขาวที่มีอายุมากกว่ามีแนวโน้มแม่เหล็กมากกว่าดาวอายุน้อย นี่เป็นการตอกย้ำวิทยานิพนธ์ที่ว่าแม่เหล็ก “ปรากฏ” ด้วยความเข้มแข็งมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

การทำความเข้าใจกลไกนี้ช่วยทำนายพฤติกรรมของดาวฤกษ์ที่มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ ก่อนหน้านั้น วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่ค่อยเข้าใจอิทธิพลที่แท้จริงของสาขาเหล่านี้ต่อวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ แบบจำลองปัจจุบันสามารถวาดแผนที่ความแรงของเอฟเฟกต์แม่เหล็กตั้งแต่กำเนิดจนถึงการตายเนื่องจากความร้อนของดาวฤกษ์ได้

โบราณคดีดาวฤกษ์ใช้เทคโนโลยีในการสังเกตอดีตและอนาคต

เทคนิคของดาวเคราะห์น้อยช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ “มอง” ภายในดาวฤกษ์เพื่อตรวจจับสนามแม่เหล็กที่ซ่อนอยู่ได้ ด้วยการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของดาวฤกษ์ นักโบราณคดีอวกาศสามารถระบุโครงสร้างภายในของดาวฤกษ์ที่ไม่ส่องแสงเหมือนเช่นเคย ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้ช่วยเติมเต็มช่องว่างในการเปลี่ยนแปลงของสสารที่เกิดขึ้นในระดับพันล้านดอลลาร์

หลังจากที่ดวงอาทิตย์ขับไล่ชั้นนอกของมันออกไปแล้ว ก็จะกลายเป็นแก่นกลางที่เย็นออกไป วัตถุหนาแน่นนี้คือดาวแคระขาว เป็นระยะสุดท้ายของดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในจักรวาล การศึกษาแหล่งฟอสซิลช่วยให้แน่ใจว่าแบบจำลองวิวัฒนาการของดาวฤกษ์มีความแม่นยำมากขึ้นสำหรับนักดาราศาสตร์รุ่นต่อๆ ไป การค้นพบของ ISTA ทำให้อำนาจแม่เหล็กกลายเป็นศูนย์กลางของการถกเถียงเกี่ยวกับความชราของจักรวาล

ดูเพิ่มเติม