ครั้งหนึ่งในชีวิต จับตาดาวระเบิด “โนวา” ปี 2024 ด้วยตาเปล่า!

เชื่อ คิด และทำอย่างวิทยาศาสตร์ ชวนจับตาปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ ดาวระเบิด โนวา (nova) จากระบบดาวคู่ T Corona Borealis หรือ T CrB เห็นได้ด้วยตาเปล่า ที่จะระเบิดช่วงนี้ถึงกันยายน หากพลาดต้องรออีกกว่า 80 ปี...

วันที่ 27 กุมภาพันธ์ ค.ศ.2024 ข่าวใหญ่จากนาซา สำหรับคนส่วนใหญ่ทั่วโลก ที่อยู่เหนือเส้นศูนย์สูตรทั้งหมด รวมทั้งคนไทยในประเทศไทย และคนที่อยู่ใต้เส้นศูนย์สูตร แต่สามารถมองเห็นกลุ่มดาวเป้าหมายได้ ให้จับตาเตรียมดูปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ครั้งหนึ่งในรอบ 80 ปี คือ โนวา (nova) ซึ่งคาดว่าจะเกิดในช่วงระยะเวลาระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ถึงเดือนกันยายน ค.ศ.2024 สามารถจะเห็นได้ด้วยตาเปล่า

“เชื่อ คิด และทำอย่างวิทยาศาสตร์” วันนี้ ขอนำท่านผู้อ่านไปรู้จักกับโนวา และเตรียมตัวดูโนวา ถ้ายังไม่เกิดขึ้น ก่อนที่ท่านผู้อ่านจะได้อ่าน “เชื่อ คิด และทำอย่างวิทยาศาสตร์” วันนี้ (วันที่ 6 เมษายน ค.ศ.2024) หรือถ้าโนวาเกิดขึ้นก่อน ก็จะได้เสริมเพิ่มความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์มหัศจรรย์นี้ในท้องฟ้า

นาซากับข่าวการเกิดโนวา ปี ค.ศ.2024

นาซา ในรูปของบล็อก แจ้งในเว็บไซต์ของนาซา คาดว่า ในช่วงระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ถึงเดือนกันยายน ค.ศ.2024 จะเกิดโนวาจากระบบดาวคู่ ที โคโรนา โบรีอาลิส (T Corona Borealis) หรือ ที ซีอาร์บี (T CrB) ในท้องฟ้าซีกเหนือ เห็นได้ด้วยตาเปล่าเป็นเวลาไม่กี่วัน แต่ถ้าส่องด้วยกล้องสองตาก็จะเห็นโนวาดวงนี้เป็นเวลากว่าหนึ่งสัปดาห์

ระบบดาวคู่ ที ซีอาร์บี อยู่ในกลุ่มดาวโคโรนา โบรีอาลิส (Corona Borealis) หรือ กลุ่มดาวมงกุฎเหนือ (Northern Crown) ใกล้กับกลุ่มดาวคนเลี้ยงสัตว์ (Bootes) และ กลุ่มดาวเฮอร์คิวลีส (Hercules)

ดาวคู่ ที ซีอาร์บี ประกอบด้วย ดาวยักษ์แดง และ ดาวแคระขาว โดยที่การเกิดเป็นโนวา เป็นการเกิดที่ดาวแคระขาว ซึ่งโดยปกติคนบนโลกไม่สามารถเห็นดาวแคระขาวได้ด้วยตาเปล่า หรือแม้แต่การส่องด้วยกล้องโทรทรรศน์ก็ไม่สามารถจะเห็นได้ ยกเว้นดาวแคระขาวที่อยู่ใกล้โลก และมีความสว่างมากพอ

สำหรับดาวคู่ ที ซีอาร์บี อยู่ห่างจากโลกประมาณ 3,000 ปีแสง โดยปกติส่วนที่มองเห็นได้ (ด้วยกล้องโทรทรรศน์) จะเป็นดาวยักษ์แดง ซึ่งมีระดับความสว่าง (แมกนิจูด) ปรากฏ หรือ apparent magnitude ประมาณ+10 แต่เมื่อส่วนเป็นดาวแคระขาวเกิดการระเบิดเป็นโนวา ก็จะทำให้ระบบดาวคู่นี้มีระดับความสว่างปรากฏ+2 ซึ่งจะเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลก 

แมกนิจูด (magnitude) เป็นระบบบอกระดับความสว่างของดวงดาวในท้องฟ้า มีค่าทั้งบวกและลบ โดยที่ถ้าเลขมีค่ายิ่งมาก ความสว่างยิ่งน้อย และแบ่งเป็นสองชนิด คือ แมกนิจูดปรากฏ และแมกนิจูดสัมบูรณ์ (absolute magnitude)

แมกนิจูดปรากฏ เป็นระดับความสว่างปรากฏให้เห็นได้จากโลกจริงๆ  ส่วนแมกนิจูดสัมบูรณ์ เป็นความสว่างของดวงดาวที่นักดาราศาสตร์ต้องใช้ในการเปรียบเทียบความสว่างของดวงดาว โดยถูกกำหนดให้เป็นความสว่างปรากฏของดวงดาว ที่ระยะห่างจากดวงดาวเอง 10 พาร์เซก หรือ 32 : 6 ปีแสง

สำหรับแมกนิจูดที่มักจะถูกใช้ในการกล่าวถึงความสว่างดวงดาว เป็นแมกนิจูดปรากฏ

ดวงอาทิตย์ของเรา มีค่าแมกนิจูดปรากฏ -26.8 และมีค่าแมกนิจูดสัมบูรณ์ +4.83

โนวากับซุปเปอร์โนวา

โนวากับซุปเปอร์โนวา (supernova) ชื่อคล้ายกัน เกี่ยวกับดวงดาวเหมือนกัน แต่แตกต่างกัน

คำอธิบายง่ายๆ สำหรับโนวาและซุปเปอร์โนวา คือ โนวา เป็นการระเบิดของดาวฤกษ์ ที่เป็นเหมือนกับการสลัดเปลือกนอกของดวงดาวออกอย่างรุนแรง โดยที่ตัวดวงดาวยังคงอยู่...

ส่วนซุปเปอร์โนวา เป็นการระเบิดของดาวฤกษ์ทั้งดวง

ความแตกต่างที่สำคัญ คือ :-

*โนวา ที่ตรวจพบ หรือที่มนุษย์รู้จัก ล้วนเกิดจากดาวฤกษ์มีมวลน้อย ที่บั้นปลายชีวิตเปลี่ยนไปเป็นดาวแคระขาว และจับคู่กับดาวอีกดวงหนึ่ง ซึ่งอาจเป็นดาวแคระขาวคล้ายกัน หรือดาวยักษ์แดง แล้วดาวแคระขาวได้รับมวล...หรือไปดึงมวล...จากดาวอีกดวงหนึ่ง จนกระทั่งเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน แล้วจึงระเบิด...เกิดเป็นโนวา

*ซุปเปอร์โนวา เป็นบั้นปลายชีวิตแบบหนึ่งของดาวฤกษ์มีมวลมาก ซึ่งบั้นปลายชีวิตเกิดการระเบิดของดวงดาวทั้งดวง

*ซุปเปอร์โนวา สว่างกว่า โนวา มาก ซุปเปอร์โนวาบางดวงสว่างมาก จนกระทั่งเห็นได้ด้วยตาเปล่าในเวลากลางวัน ส่วนโนวาสว่างน้อยกว่าซุปเปอร์โนวามาก และจะเห็นได้เฉพาะในท้องฟ้ากลางคืน

*แสงจากซุปเปอร์โนวา จะเสมือนกับสว่างวาบ...อย่างค่อนข้างรวดเร็ว...ขึ้นมาในท้องฟ้า แต่ก็จะลดความสว่างลงอย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่กี่วัน ส่วนโนวาจะสว่างขึ้นมาในท้องฟ้าอย่างช้ากว่าซุปเปอร์โนวา และจะลดความสว่างลงอย่างช้าๆ เมื่อเทียบกับซุปเปอร์โนวา เช่น ภายในเวลาเป็นสัปดาห์ หรือเดือน

*ซุปเปอร์โนวาของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งเป็นปรากฏการณ์เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวของดวงดาว แต่สำหรับโนวาของดาวดวงหนึ่งเมื่อเกิดขึ้นแล้ว ก็จะเกิดซ้ำได้อีก หรือไม่เกิดซ้ำอีก ขึ้นอยู่กับดาวที่เกิดเป็นโนวา ว่าจะมี “วัตถุดิบ” ใหม่จากดาวดวงอื่นมาเติมเพียงพอหรือไม่

*หลังการเกิดเป็นโนวาของดาวดวงหนึ่ง ถ้าไม่เกิดเป็นโนวาซ้ำอีก ในที่สุดก็จะเปลี่ยนจากดาวแคระขาวไปเป็นดาวสีน้ำตาลหรือสีเทา และในที่สุดจริงๆ ก็จะเป็น “ดาวดับ” หรือ “ดาวดำ” (black star)

*หลังการเกิดเป็นซุปเปอร์โนวา ซากของดวงดาวก็จะเป็นแก๊สและฝุ่นผง ซึ่งก็จะเป็นวัตถุดิบ สามารถรวมตัวกันเกิดเป็นดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และสิ่งอื่นของระบบดาวแบบระบบสุริยะ ดังเช่นระบบสุริยะของเราได้ ซึ่งนักดาราศาสตร์มั่นใจว่าเกิดจากซากดวงดาวที่ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวามาก่อน ทำให้ซุปเปอร์โนวาอาจเปรียบเทียบเป็น “นกฟีนิกซ์” ที่ตายในกองเพลิงแล้วก็เกิดใหม่อีกครั้ง

*ในกาแล็กซีหนึ่งๆ โนวาจะเกิดขึ้นบ่อยกว่าซุปเปอร์โนวา สำหรับกาแล็กซีทางช้างเผือก นักดาราศาสตร์คาดว่ามีโนวาเกิดขึ้นปีละประมาณ 40 ครั้ง แต่ตรวจจับได้ปีละประมาณ 5-10 ครั้ง ส่วนซุปเปอร์โนวาในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา จะเกิดขึ้นเพียงสองหรือสามครั้งในหนึ่งศตวรรษ

ตัวอย่างของซุปเปอร์โนวาที่โด่งดังเป็นพิเศษ คือ ซุปเปอร์โนวาของเนบิวลาปู (crab mebula) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1054 ตามบันทึกของนักดาราศาสตร์จีน โดยที่เนบิวลาปูก็คือซากที่ปรากฏอยู่ของซุปเปอร์โนวานั่นเอง

สำหรับโนวา ตัวอย่างโนวาที่ “สว่างที่สุด” ที่มีการบันทึก คือ โนวาซีพี พัปพิส (CP Puppis) อยู่ในกลุ่มดาวท้ายเรือ (Puppis) เกิดเมื่อปี ค.ศ.1942 มีแมกนิจูดปรากฏ +0.3

โนวา ที ซีอาร์บี

โนวา ที ซีอาร์บี เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ที ซีอาร์บี เป็นระบบดาวคู่ประกอบด้วยดาวยักษ์แดง และดาวแคระขาว จับคู่โคจรร่วมกันคาบละ 228 วัน ในลักษณะเกือบเป็นวงกลม โดยอยู่ห่างจากกันเป็นระยะทางประมาณ 0.54 พาร์เซก หรือเป็นระยะทางประมาณครึ่งหนึ่งที่โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ หรือระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวศุกร์

ดาวยักษ์แดงของระบบดาวคู่ ที ซีอาร์บี มีมวลมากว่ามวลดวงอาทิตย์เล็กน้อย คือ 1.12 เท่าของดวงอาทิตย์ ส่วนดาวแคระขาวมีมวลมากกว่า คือ มีมวล 1.37 เท่าของมวลดวงอาทิตย์

อีกทั้งดาวยักษ์แดงมีอุณหภูมิน้อยกว่า คือ เย็นกว่าดาวแคระขาว บรรยากาศของดาวยักษ์แดงจึงทั้งไหลไปหาดาวแคระขาว และถูกดึงดูดโดยดาวแคระขาว ไปสะสมอยู่บนผิวหรือบรรยากาศของดาวแคระขาว จนกระทั่งถึงจุดเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่ผิวของดาวแคระขาว และระเบิดเกิดเป็นโนวา

ดาวแคระขาวของระบบดาวคู่ ที ซีอาร์บี เป็นดาวแคระขาวมีมวลมากพอ ที่จะเกิดเป็นโนวาซ้ำได้หลายครั้ง

ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นในปี ค.ศ.1946 คือ เมื่อ 78 ปีที่แล้วมีความสว่างมากที่สุดที่แมกนิจูด +2.0 ในวันที่ 9 เมษายน ของปี ค.ศ.1946 และก่อนหน้านั้นก็เกิดเป็นโนวา มีความสว่างมากที่สุดที่แมกนิจูด +2.0 ในวันที่ 12 พฤษภาคม ค.ศ.1866 หรือ 80 ปีก่อนครั้งล่าสุด

ก่อนปี ค.ศ.1866 มีหลักฐานทางดาราศาสตร์ว่า อาจมีการได้เห็นโนวาจากระบบดาวคู่ ที ซีอาร์บี ในปี ค.ศ.1787 และย้อนหลังไปไกลถึงปี ค.ศ.1217

ทราบได้อย่างไรว่าจะเกิดโนวา ที ซีอาร์บี ในปี ค.ศ.2024?

คำตอบตรงๆ คือ จากการติดตามศึกษาการเกิดโนวา ทีซีอาร์บีในอดีต พบว่า ตั้งแต่ปี ค.ศ.1866 ที่มีการบันทึกการเกิดโนวานี้อย่างชัดเจน จนกระทั่งถึงครั้งล่าสุดที่เกิดเมื่อปี ค.ศ.1946 การเกิดซ้ำของโนวานี้จะเกิดห่างกันเป็นระยะประมาณ 80 ปี...

ที่สำคัญ จากการศึกษาโนวาเดียวกันนี้ครั้งก่อนๆ พบว่า ก่อนจะเกิดเป็นโนวา ดาวแคระขาวจะมีอาการคล้ายสงบลงอย่างชัดเจน ประมาณ 11 เดือน หรือหนึ่งปีก่อน จากนั้นจึงเกิดเป็นโนวาขึ้นมา...

และจากการติดตามจับตาดาวแคระขาวเป็นพิเศษในระยะกว่าหนึ่งปีที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์พบว่า ดาวแคระขาวมีอาการคล้ายสงบลง เมื่อประมาณเกือบหนึ่งปีมาแล้ว และจากการวิเคราะห์ศึกษาโดยละเอียด นักดาราศาสตร์จึงมั่นใจว่าดาวแคระขาวของ ที ซีอาร์บี กำลังมีสภาพพร้อมจะระเบิดเกิดเป็นโนวา ในช่วงระหว่างเดือนกุมภาพันธ์กับกันยายน ค.ศ.2024 นี้

จับตาโนวา ที ซีอาร์บี ปี 2024

ถึงวันนี้ (6 เมษายน ค.ศ.2024) ถ้าโนวา ที ซีอาร์บี ยังไม่เกิดขึ้น และถ้าท่านผู้อ่านอยากจะร่วม “จับตา” ดูการปรากฏตัวของโนวาด้วย โดยที่ตัวท่านไม่ใช่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่มีความเชี่ยวชาญ และเครื่องมือช่วยในการส่องจับโนวาอยู่แล้ว ดังเช่น กล้องโทรทรรศน์ส่วนตัว แล้วท่านจะทำอย่างไร?

การดูโนวา เป้าหมายของวันนี้ไม่จำเป็นต้องมีเครื่องมืออะไร เพราะสามารถจะเห็นได้ด้วยตาเปล่า ยิ่งถ้าท่าน “ดูดาว” เป็นอยู่แล้วก็ยิ่งง่าย เพราะท่านก็เพียงจับตามองไปที่กลุ่มดาวโคโรนา โบรีอาลิส หรือ กลุ่มดาวมงกุฎเหนือ

แต่ถ้าท่านไม่รู้จัก หรือไม่แน่ใจตำแหน่งในท้องฟ้าของกลุ่มดาวโคโรนา โบรีอาลิส และอยากจะหาอุปกรณ์ช่วยแบบง่ายๆ ก็ให้หา “แผนที่ฟ้า” หรือ “แผนที่ดาว” ของท้องฟ้าประเทศไทย (สำหรับท่านผู้อ่านที่อยู่ในเมืองไทย) ซึ่งก็จะบอกตำแหน่งของกลุ่มดาว

แผนที่ดาวของท้องฟ้าเหนือประเทศไทยที่หาได้ง่าย คือ แผนที่ฟ้าของสมาคมดาราศาสตร์ไทย หาซื้อได้ เช่น ที่ท้องฟ้าจำลองกรุงเทพ เอกมัย หรือที่สมาคมดาราศาสตร์ไทย ในบริเวณท้องฟ้าจำลองกรุงเทพ

อุปสรรคใหญ่อย่างหนึ่งที่จะทำให้การไล่ล่าโนวาในท้องฟ้ายากขึ้น ก็คือ สภาพการเห็นท้องฟ้าที่ตำแหน่งของท่าน

ถ้าท่านผู้อ่านอยู่ในเมืองใหญ่ แสง และฝุ่นผงจากเมืองก็จะกลบแสงจากดวงดาวในท้องฟ้า

ดังนั้น ตำแหน่งดีที่สุดในการไล่ล่าโนวาเป้าหมาย คือ สถานที่ห่างไกลจากแสงไฟรบกวน

ผู้เริ่มต้นดูดาวใหม่ๆ มักจะถามว่า จำเป็นจะต้องหากล้องสองตาช่วยในการดูดาว ดังเช่นการค้นหา หรือดูโนวาเป้าหมายของปีนี้หรือไม่ คำตอบของผู้เขียน คือ ไม่จำเป็น!

ถ้าท่านเพียงแต่ต้องการจะติดตามข่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรากฏตัวของโนวา...ถ้าหรือเมื่อเกิดขึ้น ผู้เขียนก็ขอเรียนท่านผู้อ่านได้เลยว่า ท่านจะ “ทราบ” เองอย่างรวดเร็ว จาก “ข่าว” ในสื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สื่อออนไลน์...

เพราะทุกขณะเวลา ตั้งแต่ปลายเดือนกุมภาพันธ์ปีนี้เป็นต้นมา มีนักดาราศาสตร์ทั่วโลก ทั้งนักดาราศาสตร์อาชีพ ดังเช่น นักดาราศาสตร์ของนาซา ที่มีกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เป็นเครื่องมืออยู่แล้ว และนักดาราศาสตร์สมัครเล่น นักล่าปรากฏการณ์ในท้องฟ้า เช่น ดาวหาง โดยมีกล้องโทรทรรศน์ส่วนตัวเป็นเครื่องมือที่จับตา “ล่า” โนวาเป้าหมาย

ถ้าโนวา ที ซีอาร์บี ไม่มาตามนัด?

ถ้าถึงวันนี้ (6 เมษายน ค.ศ.2024) โนวา ที ซีอาร์บี ยังไม่เกิดขึ้น ก็ต้องรอกันต่อไป...

แต่ถ้าพ้นเดือนกันยายน ค.ศ.2024 โนวา ที ซีอาร์บี ก็ยังไม่ปรากฏตัว แล้วจะทำอย่างไรต่อไป?

โอกาสที่โนวา ที ซีอาร์บี จะเกิดขึ้นในปี ค.ศ.2024 หรือในปีต่อไป ก็ยังมีอยู่...

เพราะการเกิดเป็นโนวาของ ที ซีอาร์บี มักจะเกิดในช่วงระยะเวลาห่างกันประมาณ 78-80 ปี และปี ค.ศ.2024 ก็ห่างจากปีเกิดโนวาเดียวันนี้เมื่อปี ค.ศ.1946 เป็นเวลา 78 ปี

แต่ถ้าโนวา ที ซีอาร์บี ไม่เกิดขึ้นอีกเลย?

นักดาราศาสตร์ก็ต้องตั้งหลักใหม่ หาสาเหตุทำไมโนวา ที ซีอาร์บี จึงไม่มาตามนัด ทั้งๆ ที่ ที ซีอาร์บี ก็แสดงทีท่าเหมือนกับครั้งก่อนๆ ว่า กำลังจะเกิดเป็นโนวา

แล้วนักดาราศาสตร์จะผิดหวังกันไหม?

คำตอบอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ คือ ไม่!

เพราะหมายความว่า ความรู้เกี่ยวกับโนวาของวงการดาราศาสตร์ยังไม่สมบูรณ์...

และจริงๆ แล้วถ้าโนวาเป้าหมายของปี 2024 ไม่มาตามนัดจริงๆ ก็จะเปิดทางให้เกิดความรู้ใหม่เกี่ยวกับโนวา!

นักดาราศาสตร์เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ทุกสาขาจึงไม่ผิดหวัง หรือ “ตกใจ” กับ “การไม่เป็นไปตามความคาดหวัง” เพราะหมายความว่า ได้พบกับประเด็นปัญหาใหม่...สู่ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์

ถ้าโนวา ที ซีอาร์บี เกิดขึ้นจริงตามกำหนด สำหรับคนส่วนใหญ่ทั่วโลก ก็จะเป็น “ประสบการณ์” ครั้งเดียวในชีวิต เพราะคงต้องรออีกประมาณ 80 ปี จึงจะได้เห็นโนวา ที ซีอาร์บี อีก...

แต่ท่านก็จะเหมือนกับผู้เขียน ที่จริงๆ แล้วถ้าโนวาเป้าหมายเกิดขึ้นจริงปี 2024 นี้ ก็จะเป็นโนวาเดียวกันนี้ ที่เกิดขึ้นสองครั้งในชั่วชีวิตของผู้เขียน เพราะเมื่อโนวานี้เกิดขึ้นครั้งก่อนในปี ค.ศ.1946 ผู้เขียนก็เกิดและเป็นเด็กพอรู้ความแล้ว เพราะมีอายุถึงเกณฑ์เข้าโรงเรียนแล้ว...

แต่ก็จำไม่ได้เลยถึงเรื่องราวการเกิดโนวาเมื่อ 78 ปีก่อน เพราะยัง “ไร้เดียงสา” เกินไปสำหรับปรากฏการณ์ไม่ธรรมดาของดาราศาสตร์โลก

ถึงวันนี้ ถ้าโนวาเป้าหมายยังไม่มาตามนัด ผู้เขียนรู้สึก...และคิด...อย่างไร?

ผู้เขียนก็ยังเชื่อว่า โนวาเป้าหมายจะยังมาตามนัด นั่นคือ ผู้เขียนยังเชื่อว่า นักดาราศาสตร์คาดการณ์ที่จะเกิด โนวา ที ซีอาร์บี ในปีนี้...ไม่ผิด!

แล้วท่านผู้อ่านล่ะครับ คิดอย่างไร?