น์อวกาศฮับเบิล สปิตเซอร์ และจันทราไฮโลออนไลน์ (เครดิตภาพ: นาซา/เจพีแอล-คาลเทค)คลื่นกระแทกอันทรงพลังที่เดินทางผ่านเมฆก๊าซที่ทิ้งไว้ข้างหลังโดยการตายของดาวฤกษ์ที่มีการระเบิดมีนิสัยใจคอที่แปลกประหลาด: ส่วนหนึ่งของมันคือการเดินทางไปในทิศทางที่ผิดการศึกษาใหม่เผยให้เห็น ในการศึกษานักวิจัยพบว่าคลื่นกระแทกกําลังเร่งตัวขึ้นในอัตราที่แตกต่างกันโดยส่วนหนึ่งจะยุบตัวกลับไปที่ต้นกําเนิดของการระเบิดของดาวฤกษ์หรือซูเปอร์โนวาในสิ่งที่ผู้เขียนการศึกษาเรียกว่า “การช็อกย้อนกลับ”
Cassiopeia A เป็นเนบิวลาหรือเมฆก๊าซที่ถูกทิ้งไว้ข้างหลังโดยซูเปอร์โนวาในกลุ่มดาว Cassiopeia
ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 11,000 ปีแสงทําให้เป็นหนึ่งในเศษซูเปอร์โนวาที่ใกล้เคียงที่สุด เนบิวลาซึ่งมีความกว้างประมาณ 16 ปีแสงทําจากก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน) ที่ถูกขับออกทั้งก่อนและระหว่างการระเบิดที่ฉีกดาวฤกษ์เดิมออกจากกัน คลื่นกระแทกจากการระเบิดนั้นยังคงไหลผ่านก๊าซและแบบจําลองทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าคลื่นกระแทกนี้ควรขยายตัวอย่างสม่ําเสมอเหมือนบอลลูนที่โค้งมนอย่างสมบูรณ์แบบซึ่งพองตัวอยู่ตลอดเวลา ”เป็นเวลานานที่เราสงสัยว่ามีบางอย่างแปลก ๆ เกิดขึ้นภายใน Cassiopeia A” Jacco Vink ผู้เขียนนํานักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมในเนเธอร์แลนด์บอกกับ Live Science การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ภายในภายในเนบิวลานั้น “ค่อนข้างวุ่นวาย” และเน้นว่าบริเวณตะวันตกของคลื่นกระแทกที่เคลื่อนที่ผ่านเมฆก๊าซอาจไปในทิศทางที่ผิด
ที่เกี่ยวข้อง: 11 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ในการศึกษาใหม่นักวิจัยได้วิเคราะห์การเคลื่อนที่ของคลื่นกระแทกโดยใช้ภาพเอ็กซ์เรย์ที่รวบรวมโดยหอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราของนาซาซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรรอบโลก ข้อมูลที่รวบรวมมานานกว่า 19 ปียืนยันว่าส่วนหนึ่งของภูมิภาคตะวันตกของคลื่นกระแทกนั้นในความเป็นจริงแล้วถอยกลับไปในทิศทางตรงกันข้ามด้วยความตกใจย้อนกลับ
แต่พวกเขายังค้นพบสิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่าเดิม: บางส่วนของภูมิภาคเดียวกันยังคงเร่งความเร็วออกจากจุดศูนย์กลางของซูเปอร์โนวาเช่นเดียวกับคลื่นกระแทกที่เหลือ
การขยายตัวที่ไม่สม่ําเสมอ ความเร็วเฉลี่ยในปัจจุบันของก๊าซที่ขยายตัวใน Cassiopeia A อยู่ที่ประมาณ 13.4 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง (21.6 ล้านกม./ชม.) ซึ่งทําให้เป็นหนึ่งในคลื่นกระแทกที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยมีมาในซูเปอร์โนวาที่เหลืออยู่ Vink กล่าว สาเหตุหลักมาจากเศษซากยังเด็กมาก แสงจากแคสซิโอเปีย A มาถึงโลกในปี 1970 แต่เมื่อเวลาผ่านไปคลื่นกระแทกจะสูญเสียโมเมนตัมไปยังสภาพแวดล้อมและชะลอตัวลง
Cassiopeia A ประกอบด้วยก๊าซสองแถบหลักที่ขยายตัว: เปลือกด้านในและเปลือกนอก กระสุนทั้งสอง
นี้เป็นสองส่วนของคลื่นกระแทกเดียวกันและข้ามเนบิวลาส่วนใหญ่เปลือกหอยด้านในและด้านนอกกําลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันและไปในทิศทางเดียวกัน แต่ในภูมิภาคตะวันตกกระสุนทั้งสองลูกกําลังไปในทิศทางตรงกันข้าม: เปลือกนอกยังคงขยายออกไปด้านนอก แต่เปลือกด้านในกําลังเคลื่อนกลับไปยังจุดที่ดาวระเบิดจะอยู่ ภาพของ Cassiopeia A แสดงคลื่นกระแทกเคลื่อนที่ผ่านเปลือกด้านในและด้านนอกของก๊าซ ลูกศรสีน้ําเงินแสดงส่วนตะวันตกของเปลือกด้านในที่เคลื่อนกลับไปที่กึ่งกลางของเนบิวลา (เครดิตภาพ: J.Vink/astronomy.nl)
การกระแทกย้อนกลับกําลังถอยกลับที่ประมาณ 4.3 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง (6.9 ล้านกม./ชม.) ซึ่งประมาณหนึ่งในสามของความเร็วในการขยายตัวเฉลี่ยของเนบิวลาที่เหลือ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทําให้นักวิจัยงวยจริงๆ คือเปลือกนอกขยายตัวเร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับเปลือกด้านในที่ถอยกลับในภูมิภาคนี้ นักวิจัยคาดว่าเปลือกนอกจะขยายตัวในอัตราที่ลดลงเมื่อเทียบกับคลื่นกระแทกที่เหลือ แต่พวกเขาพบว่ามันเร่งความเร็วได้เร็วกว่าบริเวณอื่น ๆ ของคลื่นกระแทก “นั่นเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจอย่างยิ่ง” Vink
การชนกันของจักรวาล การขยายตัวที่ผิดปกติภายในภูมิภาคตะวันตกของ Cassiopeia A ไม่ตรงกับแบบจําลองซูเปอร์โนวาเชิงทฤษฎีและแสดงให้เห็นว่ามีบางอย่างเกิดขึ้นกับคลื่นกระแทกในผลพวงของการระเบิดของดาวฤกษ์ Vink กล่าว
นักวิจัยกล่าวว่าคําอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดคือคลื่นกระแทกชนกับเปลือกก๊าซอีกเปลือกหนึ่งที่ดาวฤกษ์น่าจะพุ่งออกมาก่อนที่มันจะระเบิด เมื่อคลื่นกระแทกกระทบแก๊สนี้ มันอาจชะลอตัวลงและสร้างแรงดันสะสมที่ผลักเปลือกด้านในกลับเข้าหาจุดศูนย์กลาง อย่างไรก็ตามเปลือกนอกยังคงถูกบังคับผ่านการอุดตันนี้และเริ่มเร่งความเร็วอีกครั้งในอีกด้านหนึ่ง Vink กล่าว “สิ่งนี้อธิบายทั้งการเคลื่อนที่เข้าด้านในของเปลือกด้านใน แต่ยังคาดการณ์ว่าเปลือกนอกควรเร่งตัวขึ้นตามที่เราวัดได้จริง” ไฮโลออนไลน์
