ว่าที่ดาวเคราะห์อีกดวงในระบบอัลฟา เซนทอไร

 

     การศึกษาใหม่รายงานว่า ระบบสุริยะที่อยู่ใกล้ระบบของเรามากที่สุด แท้จริงแล้วอาจจะมีดาวเคราะห์ที่เกื้อหนุนชีวิตได้ถึงสองดวง

     ในปี 2016 นักวิทยาศาสตร์ได้พบพิภพขนาดพอๆ กับโลกโคจรรอบ พรอกซิมา เซนทอไร(Proxima Centauri) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งในระบบไตรดารา อัลฟา เซนทอไร(Alpha Centauri system) ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 4.37 ปีแสงจากโลก ดาวเคราะห์ซึ่งเรียกกันว่า Proxima b โคจรอยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้(habitable zone) ซึ่งเป็นช่วงระยะทางจากดาวฤกษ์แม่ที่อาจจะมีน้ำของเหลวอยู่บนพื้นผิวดาวเคราะห์หินได้ หมายเหตุ รอบดาวฤกษ์นี้ยังพบดาวเคราะห์ดวงที่สอง Proxima c โคจรไกลออกมาเลยขอบนอกของเขตเอื้ออาศัยได้

      เป็นที่โต้เถียงกันเกี่ยวกับความสามารถในการเอื้ออาศัยได้ที่แท้จริงของ Proxima b อย่างไรก็ตาม จากที่ดาวฤกษ์แม่ของมันเป็นดาวแคระแดง(red dwarf) ซึ่งแม้จะเป็นดาวฤกษ์ชนิดที่พบได้มากที่สุดในทางช้างเผือก มีขนาดที่เล็กและมืด ดังนั้น เขตเอื้ออาศัยได้ของพวกมันจะต้องอยู่ใกล้อย่างมากๆ จนในความเป็นจริง ดาวเคราะห์ที่อยู่ในเขตดังกล่าวน่าจะถูกแรงบีบฉีกล๊อค(tidal lock) จนหันด้านเดียวด้านเดิมเข้าหาดาวฤกษ์แม่ เหมือนอย่างที่ดวงจันทร์หันด้านใกล้เข้าหาโลกอยู่เสมอ นอกจากนี้ ดาวแคระแดงยังเป็นดาวอารมณ์รุนแรงมีการลุกจ้าบ่อยครั้งโดยเฉพาะเมื่อยังอายุน้อย ดังนั้นจึงไม่แน่ชัดว่าพิภพในเขตเอื้ออาศัยได้ของแคระแดงจะยืดจับชั้นบรรยากาศไว้ได้นานนัก

      อย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์อีกสองดวงในระบบไตรดาราแห่งนี้ มีลักษณะคล้ายกับดวงอาทิตย์ เป็นดาวฤกษ์คู่ที่เรียกว่า Alpha Centauri A และ B ซึ่งโคจรรอบกันและกัน รอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม และจากการวิจัยใหม่ที่เผยแพร่ออนไลน์วันที่ 10 กุมภาพันธ์ ในวารสาร Nature Communications บอกว่า A เองยังมีดาวเคราะห์ในเขตเอื้ออาศัยได้ของมันเอง การศึกษาได้นำเสนอผลสรุปจาก NEAR(Near Earths in the Alpha Cen Region) ซึ่งเป็นโครงการมูลค่า 3 ล้านดอลลาร์ที่นำโดยหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป(ESO) และ Breakthrough Watch ซึ่งเป็นโครงการที่ตามล่าหาพิภพที่คล้ายกับโลกรอบดาวฤกษ์ใกล้ๆ

ซ้าย-ท้องฟ้าบริเวณใกล้ๆ กลุ่มดาวคนครึ่งม้า(Centaurus) เหนือ VLT ขวา-ภาพมุมกว้างแสดงสมาชิกในระบบ อัลฟา เซนทอไร(Alpha Centauri) ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์คู่ Alpha Centauri A และ B ซึ่งอยู่ใกล้กันจนแยกไม่ออกในภาพ และ Alpha Centauri C หรือ Proxima Centauri ซึ่งโคจรรอบดาวคู่นี้ห่างออกมา แต่ใกล้ระบบสุริยะมากกว่า 

     NEAR ได้สำรวจหาดาวเคราะห์ในเขตเอื้ออาศัยได้ของ Alpha Cen A และ B โดยใช้ VLT ในชิลี ทีม NEAR ได้อัพเกรด VLT ด้วยเทคโนโลจีใหม่มากมาย ซึ่งรวมถึงโคโรนากราฟความร้อน(thermal coronagraph) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ออกแบบมาให้กันแสงของดาวฤกษ์ และปล่อยให้พบสัญญาณความร้อนของดาวเคราะห์ในวงโคจร หลังจากวิเคราะห์ข้อมูล 100 ชั่วโมงที่รวบรวมได้จาก NEAR ในเดือนพฤษภาคมและมิถุนายน 2019 นักวิทยาศาสตร์ก็ได้ตรวจสอบร่องรอยความร้อนในเขตเอื้ออาศัยได้ของ Alpha Cen A สัญญาณอาจจะเป็นพิภพขนาดพอๆ กับเนปจูน ซึ่งโคจรที่ระยะทางระหว่าง 1 ถึง 2 เท่าระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์(astronomical unit; AU)

     แต่ดาวเคราะห์นั้นก็ยังไม่ได้รับการยืนยันแต่อย่างใด ยังเป็นแค่เพียงว่าที่เท่านั้นในขณะนี้ เราต้องประหลาดใจที่ได้พบสัญญาณในข้อมูลของเรา ในขณะที่การตรวจสอบก็บรรลุถึงข้อแม้ทุกอย่างว่าดาวเคราะห์จะมีสภาพอย่างไร แต่ก็ยังต้องหาทางกำจัดคำอธิบายทางเลือกอื่นๆ เช่น ฝุ่นที่โคจรรอบดาวฤกษ์ภายในเขตเอื้ออาศัยได้ หรือเป็นแค่ความผิดพลาดของเครื่องมือจากแหล่งที่ไม่ทราบกำเนิด Kevin Wagner ผู้เขียนนำการศึกษา จากมหาวิทยาลัยอริโซนา กล่าวในแถลงการณ์     

      การวินิจฉัยอาจจะต้องใช้เวลาและต้องการการมีส่วนร่วมจากประชาคมวิทยาศาสตร์มากขึ้น Wagner กล่าว ส่วนผู้เขียนร่วมการศึกษา Pete Klupar บอกว่าเขาหวังว่าผลสรุปใหม่จะเป็นแรงบันดาลใจให้กับนักดาราศาสตร์เพื่อศึกษาระบบอัลฟา เซนทอไร ในรายละเอียดที่สูงยิ่งขึ้น ทั้งจากโครงงานสำรวจใหม่ๆ และการตรวจคัดกรองข้อมูลในคลังอย่างใกล้ชิดมากขึ้น ซึ่งอาจจะมีหลักฐานของว่าที่ดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้ เพิ่มขึ้นอีก

     นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ได้พบดาวเคราะห์ในระบบอัลฟา เซน มีดาวเคราะห์ที่ยืนยันแล้วหลายดวงในระบบนี้ และก็มีว่าที่ดาวเคราะห์อีกหลายดวงเช่นกัน แต่ไม่ใช่ดวงใดเลยที่ถูกถ่ายภาพได้โดยตรงอย่างว่าที่ดาวเคราะห์ดวงใหม่ซึ่งระบุเป็นชื่อ C1 ถ้า C1 ได้รับการตรวจสอบว่าเป็นดาวเคราะห์จริง ทีม Breakthrough ก็จะประสบความสำเร็จกับเป้าหมายที่วางไว้ โดยเป็นกลุ่มแรกที่ตรวจจับดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกได้จากการถ่ายภาพโดยตรง

     และถ้าพิภพรอบ Alpha Centauri A มีอยู่จริง มันก็อาจจะไม่ได้อยู่เพียงลำพัง ในความคิดของผม สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับมันก็คือ เมื่อเราได้พบดาวเคราะห์สักดวงแล้ว เราก็มีแนวโน้มจะได้พบดวงอื่นๆ Klupar กล่าว อย่างไรก็ตาม แม้ถ้าดาวเคราะห์รอบ Alpha Cen A เป็นเพียงภาพลวงตา การทำงานของ NEAR ก็ไม่กระทบกระเทือน ความสามารถใหม่ที่เราได้แสดงด้วย NEAR เพื่อถ่ายภาพดาวเคราะห์ในเขตเอื้ออาศัยได้ที่อยู่ใกล้ๆ ได้โดยตรง กำลังเป็นแรงบันดาลใจสู่การพัฒนาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบและดาราศาสตร์ชีววิทยาให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น Wagner กล่าว

     ผู้เขียนเชื่อมั่นว่า NEAR สามารถทำงานได้ดีแม้จะเทียบกับกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่กว่า ข้อสรุปในรายงานยังอธิบายถึงความไวโดยรวมของเครื่องมือซึ่งพวกเขาเขียนไว้ว่า ในทางทฤษฎีสิ่งนี้จะเพียงพอที่จะตรวจสอบดาวเคราะห์คล้ายโลกรอบ อัลฟา เซน เอ ได้ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่คาดไว้จากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สุดขั้วอีกหลายตัว

     E-ELT(European Extremely Large Telescope) จะมีกระจกปฐมภูมิ 39 เมตร หนึ่งในความสามารถและเป้าหมายในการออกแบบของมันก็คือ เพื่อถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบ โดยเฉพาะพวกที่มีขนาดเล็กใกล้เคียงกับโลก โดยตรง แน่นอนว่า ELT จะเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังสูงซึ่งจะทำให้การค้นพบทางวิทยาศาสตร์สุกงอมเพิ่มขึ้นได้เป็นเวลานานไม่เพียงแค่การถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรง แต่ยังในหลายๆ ทางด้วย

      และกล้องโทรทรรศน์ยักษ์ภาคพื้นดินตัวอื่นๆ ก็จะเป็นกลยุทธการถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบไปด้วยเช่นกัน สำหรับ NEAR ซึ่งต้องใช้เวลาในระดับชั่วโมง แต่สำหรับ E-ELT, TMT(Thirty Meter Telescope) หรือ GMT(Giant Magellan Telescope) อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้นเพื่อมองเห็น ซึ่งคงไม่อาจแข่งขันกับกล้องใหญ่สุดขั้วพวกนี้ได้ แต่ถ้าผลสรุปเหล่านี้ได้รับการยืนยัน NEAR ก็จะประสบความสำเร็จในแบบที่แตกต่างออกไป และด้วยงบประมาณเพียงเศษเสี้ยวของกล้องยักษ์เหล่านั้น

     ไม่ว่าทางใด สิ่งที่ NEAR ทำสำเร็จคือการแสดงถึงอนาคตของงานวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ แทนที่จะเป็นการสำรวจพื้นที่กว้างอย่างเคปเลอร์และ TESS นักวิทยาศาสตร์ก็จะสามารถมุ่งเป้าไปที่ดาวเคราะห์ทีละดวงได้ในไม่ช้า

แหล่งข่าว space.com : potentially habitable exoplanet candidate spotted around Alpha Centauri A in Earth’s backyard 
               sciencealert.com : new technique used to spot possible super-Earth in Alpha Centauri’s habitable zone