Dwarf Nova ทำความรู้จักกับดาวโนวาแคระและกลไกการระเบิด

ดาวโนวาแคระ (Dwarf Nova) หรือที่รู้จักกันในชื่อ U Geminorum variable เป็นหนึ่งในประเภทของดาวแปรแสงแบบหายนะ (Cataclysmic Variable Star) ซึ่งประกอบด้วยระบบดาวคู่ที่อยู่ใกล้กัน โดยดาวดวงหนึ่งเป็นดาวแคระขาว (White Dwarf) ที่ทำการดึงดูดและพอกพูนมวลสารจากดาวคู่ของมัน

ภาพรวมและกลไกการเกิด

ดาวโนวาแคระมีความแตกต่างจากดาวโนวาแบบดั้งเดิม (Classical Novae) ตรงที่มีความสว่างน้อยกว่าและมีการระเบิดซ้ำบ่อยครั้งกว่า โดยดาวดวงแรกที่ถูกสังเกตพบคือ U Geminorum ในปี ค.ศ. 1855 แต่กลไกการเกิดเพิ่งได้รับการอธิบายในปี ค.ศ. 1974 โดย Brian Warner

ในขณะที่ดาวโนวาแบบดั้งเดิมเกิดจากการหลอมรวมและระเบิดของไฮโดรเจนที่พอกพูนบนพื้นผิวของดาวแคระขาว แต่ดาวโนวาแคระเกิดจาก ความไม่เสถียรในจานพอกพูนมวล (Accretion Disk) เมื่อก๊าซในจานมีอุณหภูมิถึงจุดวิกฤต จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความหนืด ส่งผลให้มวลสารไหลผ่านจานเข้าสู่ดาวแคระขาวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความร้อนที่เกิดขึ้นทำให้จานสว่างขึ้นอย่างมาก จนเกิดเป็นปรากฏการณ์การระเบิดของแสง

ประเภทของดาวโนวาแคระ

ดาวแปรแสงประเภท U Geminorum สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทย่อย ดังนี้:

• SS Cygnistars (UGSS): มีความสว่างเพิ่มขึ้น 2–6 แมกนิจูด ภายใน 1–2 วัน และจะค่อยๆ ลดความสว่างลงสู่ระดับปกติในเวลาต่อมา
• SU Ursae Majoris stars (UGSU): นอกจากการระเบิดแบบปกติแล้ว ยังมีการระเบิดที่สว่างกว่าและยาวนานกว่าที่เรียกว่า "supermaxima" หรือ "superoutbursts" ซึ่งรวมถึงดาวประเภท ER Ursae Majoris และ WZ Sagittae (UGWZ) ด้วย
• Z Camelopardalis stars (UGZ): มีลักษณะพิเศษคือความสว่างจะ "หยุดนิ่ง" (standstill) อยู่ในระดับหนึ่งที่ต่ำกว่าจุดสูงสุดชั่วคราว ซึ่งเชื่อว่าเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างดาวโนวาแคระและดาวแปรแสงแบบโนวาที่เสถียรกว่า

ปรากฏการณ์ Superhumps

นอกจากการระเบิดครั้งใหญ่แล้ว ดาวโนวาแคระบางดวงยังแสดงการเพิ่มขึ้นของความสว่างเป็นระยะที่เรียกว่า "superhumps" ซึ่งเกิดจากการเสียรูปของจานพอกพูนมวลเมื่อการหมุนของจานเกิดการเรโซแนนซ์ (Resonance) กับคาบการโคจรของระบบดาวคู่

ความสำคัญทางดาราศาสตร์

งานวิจัยล่าสุดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) บ่งชี้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลาการระเบิดซ้ำและคาบการโคจร อาจทำให้ดาวโนวาแคระสามารถใช้เป็น เทียนมาตรฐาน (Standard Candles) ในการวัดระยะทางในจักรวาลได้