เนบิวลาดาวเคราะห์

เนบิวลา(อังกฤษ: planetary nebula) คือส่วนที่เคยเป็นแก๊สและฝุ่นผงชั้นผิวนอกของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย เมื่อดาวฤกษ์ดวงนั้นได้เปลี่ยนสภาพเป็นดาวยักษ์แดง และเชื้อเพลิงไฮโดรเจนได้หมดลงแล้ว แกนกลางของดาวก็จะยุบลงกลายเป็นดาวแคระขาว สังเกตได้จากจุดสีขาวตรงกลางภาพ และส่วนนอกนั้นเองที่แผ่กระจายออกไปในอวกาศ เรียกว่า เนบิวลาดาวเคราะห์ ซึ่งจะกลายเป็นวัตถุดิบในการสร้างดาวฤกษ์และระบบสุริยะรุ่นถัดไป และทำให้เอกภพมีธาตุอื่น ๆ เพิ่มขึ้น นอกเหนือจากไฮโดรเจนและฮีเลียม

แท้จริงแล้วเนบิวลาดาวเคราะห์ไม่ได้เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์แต่อย่างใด เพียงแต่ว่านักดาราศาสตร์ในสมัยก่อนมองเห็นเนบิวลาดาวเคราะห์มีลักษณะคล้ายดาวเคราะห์แก๊ส เนบิวลาดาวเคราะห์จัดเป็นช่วงชีวิตของดาวที่สั้นมาก คือประมาณสิบปีหรือพันปี เมื่อเทียบกับอายุขัยของดาวที่มีมากเป็นพันล้านปี

ในปัจจุบันเราค้นพบเนบิวลาดาวเคราะห์แล้วประมาณ 1500 ดวง ส่วนมากพบใกล้ศูนย์กลางดาราจักรทางช้างเผือก

การเกิดเนบิวลาดาวเคราะห์ NGC 6720 หรือเนบิวลาวงแหวน เนบิวลาดาวเคราะห์ เกิดเมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยหรือมวลปานกลาง เช่นดวงอาทิตย์ ได้เข้าสู่ระยะสุดท้ายที่จะเปล่งแสง สำหรับดาวฤกษ์ที่มวลมากกว่านี้ก็จะเกิดการระเบิด ซึ่งเรียกว่า มหานวดารา หรือซูเปอร์โนวา แทน

ช่วงชีวิตส่วนใหญ่ของดาวฤกษ์ก็คือ การส่องแสงสว่างอันเป็นพลังงานจากปฏิกิริยาฟิวชันในแกนกลางดาว ซึ่งหลอมไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม พลังงานที่ได้นี้ยังช่วยต้านทานแรงโน้มถ่วงภายในดาว ทำให้ดาวทรงรูปอยู่ได้ พอเวลาผ่านไปหลายพันล้านปี เชื้อเพลิงของดาว คือไฮโดรเจน มีปริมาณลดลงเรื่อย ๆ จนหมดในที่สุด ทำให้ไม่มีพลังงานที่สามารถทานแรงโน้มถ่วงได้ ดาวจึงยุบตัวลงและมีอุณหภูมิสูงขึ้นมาก ในเวลาปกติ อุณหภูมิที่แกนของดาวฤกษ์โดยประมาณคือ 15 ล้านเคลวิน แต่เมื่อเกิดการยุบตัว อุณหภูมิภายในแกนอาจสูงถึง 100 ล้านเคลวิน เพื่อให้ดาวอยู่ในสภาพสมดุลอีกครั้ง เปลือกนอกของดาวก็ขยายตัวออกไปเช่นเดียวกับการขยายตัวของวัตถุเมื่อถูกความร้อน จากนั้นอุณหภูมิดาวก็จะลดลงเป็นอย่างมาก เรียกดาวฤกษ์ในระยะนี้ว่า ดาวยักษ์แดง (red giant) ทว่าแกนของดาวยังคงยุบตัวต่อไปและมีอุณหภูมิสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งฮีเลียมหลอมตัวได้คาร์บอนกับออกซิเจน ในที่สุดแกนของดาวก็หยุดการยุบตัว

ปฏิกิริยาฟิวชันของฮีเลียมจัดเป็นปฏิกิริยาที่ไวต่ออุณหภูมิมาก นั่นคือ หากอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่าของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพียงร้อยละสอง ก็จะเกิดการปลดปล่อยพลังงานมาก ทำให้แกนของดาวเกิดการหดตัวและขยายตัวสลับกัน จนในที่สุดพลังงานที่ได้นี้ก็จะทำให้ผิวนอกของดาวหลุดออกไปในอวกาศ และรังสีอัลตราไวโอเลตที่ปลดปล่อยออกมาจากแกนดาว ก็จะทำให้แก๊สที่หลุดไปนั้นแตกตัวเป็นพลาสมาและเปล่งแสงสีสันสวยงามออกมา

Advertising Zone    Close