จานเศษซาก

จานเศษซาก (debris disk) เป็นจานรอบดาวฤกษ์ที่ประกอบไปด้วยฝุ่นและเศษหินรอบ ๆ ดาวฤกษ์ ถูกพบทั้งในดาวฤกษ์อายุน้อยและดาวฤกษ์ที่กำลังอยู่ระหว่างวิวัฒนาการ และยังมีการค้นพบดาวนิวตรอนที่มีจานเศษซากล้อมรอบอยู่แล้ว สามารถมองได้ว่าจานเศษซากนั้นเป็นระยะต่อจากจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดในกระบวนการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ หรือเป็นไปได้ที่จะเป็นเศษวัตถุที่เกิดจากการชนกันของวัตถุท้องฟ้าขนาดเล็ก

มีการค้นพบดาวฤกษ์จำนวนมากที่เชื่อว่าน่าจะมีจานเศษซากล้อมรอบอยู่ ดาวฤกษ์เหล่านั้นโดยปกติแล้วมักมีความสว่างเป็นพิเศษเมื่อมองในช่วงคลื่นอินฟราเรด และดูเหมือนว่าจะปล่อยรังสีออกมามากเกินคาด รังสีอินฟราเรดส่วนเกินเหล่านี้ทั้งหมดเกิดจากการที่พลังงานที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ถูกดูดกลืนโดยจานที่อยู่รอบแล้วจึงแผ่ออกมาในรูปของรังสีอินฟราเรด

ในระบบดาวคู่ เมื่อดาวปฐมภูมิถูกบดบัง อาจสามารถสังเกตการณ์เห็นภาพบางส่วนของจานเศษซากได้

ประวัติศาสตร์การสังเกตการณ์ 
ในปี 1984 ได้มีการค้นพบจานเศษซากเป็นครั้งแรกรอบ ๆ ดาวเวกาโดยดาวเทียม IRAS โดยในตอนแรกเชื่อว่าจานที่พบนั้นเป็นจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด และเชื่อว่าผลการณ์สังเกตการณ์ที่ผิดปกติที่พบภายในแผ่นจานหลังจากนั้นบ่งชี้ได้มีดาวเคราะห์เกิดขึ้นแล้ว แต่เนื่องจากไม่มีก๊าซอยู่ภายในจาน ตอนนี้จึงเชื่อว่าน่าจะเป็นเพียงแค่จานเศษซากเท่านั้น นอกจากนี้ยังพบเศษจานที่คล้ายกันในดาวโฟมัลฮอต และดาวเบตาขาตั้งภาพอีกด้วย

ในปี 1998 มีการค้นพบเศษจานบนดาว 55 ปู ซึ่งอยู่ใกล้เคียง ซึ่งในปัจจุบันก็เป็นที่ทราบแล้วว่าเป็นดาวที่มีระบบดาวเคราะห์อยู่ การรบกวนของจานเศษซากที่ล้อมรอบดาวเอปซิลอนแม่น้ำบ่งชี้ว่ามีดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อยู่ และยังทำให้เราสามารถทราบมวลและสมบัติวงโคจรของดาวได้

แหล่งกำเนิด 
อนุภาคขนาดเล็กในจานเศษซากโดยทั่วไปมีขนาดประมาณ 1–100 ไมโครเมตร การแผ่รังสีจากดาวฤกษ์ใจกลางที่ร้อนจะค่อย ๆ ดึงดูดเม็ดฝุ่นเหล่านี้เข้ามาด้านในในลักษณะที่เป็นเกลียว เนื่องจากปรากฏการณ์พอยน์ติง–รอเบิร์ตสัน ดังนั้นแล้ว อายุขัยของจานเศษซากจึงอยู่ที่ประมาณ 10 ล้านปี หรือน้อยกว่านั้น ดังนั้นเพื่อรักษาการมีอยู่ของจานจำเป็นต้องมีกระบวนการบางอย่างที่ต่อเนื่องเพื่อเติมเต็มวัสดุในจาน ตัวอย่างเช่น การชนกันของเม็ดขนาดใหญ่ในจาน การชนกันสามารถทำให้อนุภาคขนาดใหญ่มีขนาดเล็กลง และยิ่งชนกันอย่างต่อเนื่องยิ่งสามารถทำให้อนุภาคมีขนาดเล็กลงไปอีก

เพื่อให้เกิดการชนกันในจานเศษ ต้องมีวัตถุขนาดใหญ่พอที่จะสร้างการรบกวนด้วยแรงโน้มถ่วงอยู่ในจานเพื่อสร้างความเร็วการชนที่เพียงพอ การรบกวนนี้อาจเกิดขึ้นได้จากดาวเคราะห์ในการระบบดาวเคราะห์ หรือจากดาวฤกษ์ทุติยภูมิในระบบดาวคู่

อ้างอิง 

จานรอบดาวฤกษ์