อ่าน 3 นาที
ดาวแปรแสงหายนะ
ในทาง ดาราศาสตร์ ดาวแปรแสงแบบหายนะ ( CVs ) คือดาวฤกษ์ที่มี ความสว่าง เพิ่มขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอ ในปริมาณมาก แล้วลดลงกลับสู่สภาวะสงบ เดิมทีดาวเหล่านี้ถูกเรียกว่า โนวา (จาก ภาษาละติน...
ดาวแปรแสงหายนะ

ในทางดาราศาสตร์ดาวแปรแสงแบบหายนะ ( CVs ) คือดาวฤกษ์ที่มีความสว่าง เพิ่มขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอ ในปริมาณมาก แล้วลดลงกลับสู่สภาวะสงบ เดิมทีดาวเหล่านี้ถูกเรียกว่าโนวา (จากภาษาละติน แปลว่า' ใหม่' ) เนื่องจากดาวที่มีความสว่างพุ่งสูงขึ้นจนมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและมีความสว่างในสภาวะสงบที่มองไม่เห็น ทำให้ปรากฏเป็นดาวดวงใหม่บนท้องฟ้า
ดาวแปรแสงแบบหายนะ (Cataclysmic variable stars) คือดาวคู่ที่ประกอบด้วยสององค์ประกอบ ได้แก่ ดาวแคระขาวเป็นดาวหลัก และ ดาวรอง ที่ถ่ายโอนมวลดาวทั้งสองอยู่ใกล้กันมากจนแรงโน้มถ่วงของดาวแคระขาวทำให้ดาวรองบิดเบี้ยว และดาวแคระขาวก็ดูดกลืนสสารจากดาวคู่ ดังนั้น ดาวรองจึงมักถูกเรียกว่าดาวผู้ให้ (donor star ) และมักจะมีมวลน้อยกว่าดาวหลัก[ 1 ]สสารที่ตกลงมา ซึ่งมักอุดมไปด้วยไฮโดรเจนในกรณีส่วนใหญ่จะก่อตัวเป็นจานสะสมมวลรอบดาวแคระขาว มักตรวจพบการปล่อยรังสี UVและรังสีเอ็กซ์ ที่รุนแรง จากจานสะสมมวล ซึ่งเกิดจากการสูญเสียพลังงานศักย์โน้มถ่วงจากสสารที่ตกลงมา[ 2 ]วงโคจรที่สั้นที่สุดที่สังเกตได้ในระบบที่อุดมไปด้วยไฮโดรเจนคือ 51 นาทีในZTF J1813+ 4251 [ 3 ]
สสารบริเวณขอบด้านในของจานหมุนรอบดาวแคระขาวจะตกลงบนพื้นผิวของดาวนั้น การระเบิด ของโนวา แบบคลาสสิก เกิดขึ้นเมื่อความหนาแน่นและอุณหภูมิที่ด้านล่างของชั้นไฮโดรเจนที่สะสมตัวสูงขึ้นมากพอที่จะจุดประกาย ปฏิกิริยา ฟิวชันของไฮโดรเจน แบบควบคุม ไม่ ได้ ซึ่งจะเปลี่ยนชั้นไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม อย่างรวดเร็ว หากกระบวนการสะสมสสารดำเนินต่อไปนานพอที่จะทำให้ดาวแคระขาวเข้าใกล้ขีดจำกัดของจันทรเสขรความหนาแน่นภายในที่เพิ่มขึ้นอาจจุดประกายปฏิกิริยาฟิวชันของคาร์บอนแบบควบคุมไม่ได้และกระตุ้นให้เกิด การระเบิด ของซูเปอร์โนวาประเภท Iaซึ่งจะทำลายดาวแคระขาวอย่างสิ้นเชิง
จานสะสมมวลอาจเกิดความไม่เสถียรจนนำไปสู่ การระเบิด ของดาวแคระโนวาเมื่อส่วนนอกของจานเปลี่ยนแปลงจากโหมดเย็นและมืดไปเป็นโหมดร้อนและสว่างขึ้นชั่วขณะ ก่อนที่จะกลับไปสู่โหมดเย็นอีกครั้ง ดาวแคระโนวาอาจเกิดขึ้นซ้ำได้ในระยะเวลาตั้งแต่ไม่กี่วันไปจนถึงหลายสิบปี
การจำแนกประเภท
ดาวแปรแสงแบบหายนะ (Cataclysmic variables) แบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยๆ หลายกลุ่ม โดยมักตั้งชื่อตามดาวต้นแบบที่สว่างสดใสซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของกลุ่มนั้น ในบางกรณีสนามแม่เหล็กของดาวแคระขาวมีความแรงมากพอที่จะรบกวนจานสะสมมวลภายใน หรือแม้กระทั่งป้องกันการก่อตัวของจานสะสมมวลโดยสิ้นเชิง ระบบแม่เหล็กมักแสดงการโพลาไรเซชัน ที่รุนแรงและแปรผันได้ ในแสงที่มองเห็นได้ จึงบางครั้งเรียกว่าดาวโพลา (Polars ) ซึ่งมักแสดงความผันผวนของความสว่างที่มีแอมพลิจูดเล็กน้อยในช่วงเวลาที่คาดว่าจะเป็นคาบการหมุนของดาวแคระขาว
| ซูเปอร์โนวา | ดาวแปรแสงเหล่านี้จัดอยู่ในประเภทดาวแปรแสงหายนะ และมีการระเบิดครั้งใหญ่มากที่ทำลายดาวฤกษ์ต้นกำเนิด บางส่วนเกิดจากดาวแคระขาวในระบบดาวคู่ แต่บางส่วนก็เกิดจากดาวฤกษ์มวลมาก | ||||||
| (คลาสสิก) โนวา | ดาวแปรผันหายนะเหล่านี้มีการระเบิดครั้งใหญ่มาก มีความสว่างถึง 6 ถึง 19 เท่า ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์ของสสารที่สะสมอยู่บนดาวแคระขาว | ||||||
| โนวาที่เกิดซ้ำ | เหล่านี้มีการปะทุที่มีขนาดประมาณ 4 ถึง 9 แมกนิตูด โดยเกิดขึ้นซ้ำทุก 10 ถึง 80 ปี[ 4 ]ตัวอย่างเช่นT PyxidisและRS Ophiuchi | ||||||
| ดาวโนวาแคระ | ดาวโนวาแคระ หรือดาว U Geminorumเป็นดาวแปรแสงชนิดรุนแรงที่สังเกตได้ว่าสว่างขึ้นซ้ำๆ แต่ในปริมาณที่น้อยกว่าดาวโนวาแบบคลาสสิก
| ||||||
| ดาวโนวาสีแดงเรืองรอง | นี่คือการรวมตัวของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่เปลี่ยนเป็นสีแดงจัดหลังจากเกิดการปะทุ | ||||||
| โพลาร์ |
| ||||||
| วีวาย สคัลปโทริส | ดาวเหล่านี้เป็นดาวที่บางครั้งความสว่างลดลงมากกว่าหนึ่งแมกนิจูด โดยมีการระเบิดแบบดาวแคระโนวาเป็นครั้งคราวในช่วงที่ความสว่างลดลง พวกมันอาจเป็นกลุ่มย่อยของดาวโพลาร์[ 5 ] | ||||||
| AM Canum Venaticorum | ดาวแปรผันหายนะเหล่านี้มีองค์ประกอบเป็นดาวแคระขาวทั้งสองดวง จานสะสมมวลประกอบด้วยฮีเลียมเป็นหลัก และมีความน่าสนใจในฐานะแหล่งกำเนิดคลื่นความโน้มถ่วง | ||||||
| เอสดับบลิว เอสวี เซ็กซ์แทนติส | สิ่งเหล่านี้คล้ายกับดาวโนวาแคระ แต่มีจานสะสมมวลอยู่ในสภาวะคง ที่จึงไม่แสดงการระเบิด จานจะปล่อยพลังงานไม่สม่ำเสมอ โดยปกติแล้วพวกมันยังเป็นดาวแปรผันแบบบดบังกัน ด้วย แม้ว่าสิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นสิ่งประดิษฐ์จากการเลือก [ 6 ] | ||||||
| Z Andromedae (ตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกัน) | นี่คือระบบดาวคู่ที่อยู่ใกล้กัน โดยมีองค์ประกอบขนาดใหญ่และเย็นสูญเสียมวลให้กับองค์ประกอบขนาดเล็กและร้อนกว่า รวมถึงจานสะสมมวลรอบดาวฤกษ์ |
มีระบบ CV ที่รู้จักมากกว่า 1600 ระบบ[ 7 ]แคตตาล็อกถูกระงับเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549 แม้ว่าจะมีการค้นพบเพิ่มเติมในแต่ละปีก็ตาม
การค้นพบ
ดาวแปรแสงแบบแคแทคลิสมิกเป็นหนึ่งในประเภทของวัตถุทางดาราศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นพบเห็นได้บ่อยที่สุด เนื่องจากดาวแปรแสงแบบแคแทคลิสมิกในช่วงที่มีการปะทุนั้นสว่างมากพอที่จะตรวจจับได้ด้วยเครื่องมือที่ไม่ซับซ้อนมากนัก และวัตถุทางดาราศาสตร์เพียงอย่างเดียวที่อาจทำให้สับสนกับดาวแปรแสงแบบแคแทคลิสมิกได้ง่ายก็คือดาวเคราะห์ น้อยที่สว่าง ซึ่งการเคลื่อนที่ของมันในแต่ละคืนนั้นชัดเจนมาก
การตรวจสอบว่าวัตถุนั้นเป็นตัวแปรหายนะก็ค่อนข้างตรงไปตรงมาเช่นกัน: โดยทั่วไปแล้ววัตถุเหล่านั้นจะมีสีฟ้าค่อนข้างมาก มีการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วและรุนแรง และมักจะมีเส้นการปล่อยรังสี ที่แปลกประหลาด พวกมันปล่อยรังสีใน ช่วง อัลตราไวโอเลตและรังสีเอ็กซ์คาดว่าจะปล่อยรังสีแกมมาด้วย จากการทำลายโพซิตรอนจากนิวเคลียสที่มีโปรตอนมากซึ่งผลิตขึ้นในการระเบิดฟิวชัน แต่ยังตรวจไม่พบ[ 8 ]
มีการค้นพบดาวโนวา ในกาแล็กซีประมาณ 6 ดวง (เช่น ในทางช้างเผือก ) ในแต่ละปี ในขณะที่แบบจำลองที่อิงจากการสังเกตการณ์ในกาแล็กซีอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าอัตราการเกิดน่าจะอยู่ระหว่าง 20 ถึง 50 ดวงต่อปี[ 9 ]ความคลาดเคลื่อนนี้เกิดจากส่วนหนึ่งจากการบดบังด้วยฝุ่นระหว่างดาว และส่วนหนึ่งเกิดจากการขาดผู้สังเกตการณ์ในซีกโลกใต้ และความยากลำบากในการสังเกตการณ์ในขณะที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและในคืนพระจันทร์ เต็มดวง
ซูเปอร์ฮัมป์
ดาวแปรแสงบางชนิดจะสว่างขึ้นเป็นระยะๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของจานสะสมมวลเมื่อการหมุนของจานอยู่ในภาวะสั่นพ้องกับคาบการโคจรของระบบดาวคู่
ลิงก์ภายนอก
- แคตตาล็อกและแผนที่ของตัวแปรหายนะ (ฉบับเก็บถาวร)
- แคตตาล็อกของระบบดาวคู่ระเบิดรุนแรง ระบบดาวคู่รังสีเอ็กซ์มวลต่ำ และวัตถุที่เกี่ยวข้อง (RKcat ฉบับที่ 7.24, 31 ธันวาคม 2015 – ฉบับสุดท้าย)
- CVnet เว็บไซต์และชุมชนสำหรับผู้ที่สนใจและนักวิจัยด้านประวัติย่อ – นำเสนอประกาศเกี่ยวกับการค้นพบใหม่ๆ
- คู่มือเบื้องต้นเกี่ยวกับดาวแปรแสงหายนะ – มีการจัดหมวดหมู่ประเภทต่างๆ ของดาวฤกษ์ไว้อย่างดีเยี่ยม
- ตัวแปรหายนะ (Cataclysmic Variables ) หน้าเว็บของศูนย์เก็บข้อมูลและวิจัยด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูงของ NASA (HEASARC)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ดาวแปรแสงหายนะ
ในทาง ดาราศาสตร์ ดาวแปรแสงแบบหายนะ ( CVs ) คือดาวฤกษ์ที่มี ความสว่าง เพิ่มขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอ ในปริมาณมาก แล้วลดลงกลับสู่สภาวะสงบ เดิมทีดาวเหล่านี้ถูกเรียกว่า โนวา (จาก ภาษาละติน...
การจำแนกประเภท
ดาวแปรแสงแบบหายนะ (Cataclysmic variables) แบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยๆ หลายกลุ่ม โดยมักตั้งชื่อตามดาวต้นแบบที่สว่างสดใสซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของกลุ่มนั้น ในบางกรณี สนามแม่เหล็ก ของดาวแคระขาวมีความแรงมากพอที่จะรบกวนจานสะสมมวลภายใน...
การค้นพบ
ดาวแปรแสงแบบแคแทคลิสมิกเป็นหนึ่งในประเภทของวัตถุทางดาราศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นพบเห็นได้บ่อยที่สุด เนื่องจากดาวแปรแสงแบบแคแทคลิสมิกในช่วงที่มีการปะทุนั้นสว่างมากพอที่จะตรวจจับได้ด้วยเครื่องมือที่ไม่ซับซ้อนมากนัก...
ซูเปอร์ฮัมป์
ดาวแปรแสงบางชนิดจะสว่างขึ้นเป็นระยะๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ จานสะสมมวล เมื่อการหมุนของจานอยู่ในภาวะสั่นพ้องกับคาบการโคจรของระบบดาวคู่