Elektra: Quadruple system

 

ภาพจากศิลปินแสดงดาวเคราะห์น้อยอิเลคตรา(130 Elektra) และดวงจันทร์ทั้งสามของมัน ด้วยความละเอียดต่ำ หนึ่งในนั้นเป็นดวงจันทร์ที่เพิ่งค้นพบใหม่

     นักวิจัยสามคนจากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ประเทศไทย, มหาวิทยาลัยแห่งลียง และมหาวิทยาลัยซอร์บอนน์ ได้พบระบบดาวเคราะห์น้อย 4 ดวง(quadruple system) เป็นดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งซึ่งมีดวงจันทร์อีกสามดวงโคจรอยู่รอบๆ มัน ในรายงานที่เผยแพร่ในวารสาร Astronomy and Astrophysics Anthony Berdeu, Maud Langlois และ Frederic Vachier ได้อธิบายว่าพวกเขาพบดวงจันทร์ดวงที่สามรอบดาวเคราะห์น้อยอิเลคตรา(130 Elektra) และคุณลักษณะบางส่วนของมัน

      ดาวเคราะห์น้อยอิเลคตรา ถูกพบครั้งแรกย้อนกลับไปได้ถึงปี 1873 โดยนักดาราศาสตร์ Christian Peters นับแต่นั้นมา ดาวเคราะห์น้อยในแถบหลัก(main asteroid belt) ส่วนนอกด้วยวงโคจรประมาณ 5.5 ปี ก็ถูกจำแนกเป็นดาวเคราะห์น้อยชนิดจี(G-type) มีความกว้างราว 260 กิโลเมตรและเชื่อกันว่ามีองค์ประกอบที่คล้ายเซเรส(Ceres; ดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในแถบหลัก) ย้อนกลับไปในปี 2003 นักวิจัยได้พบว่ามันมีดวงจันทร์บริวารหนึ่งดวง และจากนั้นในปี 2014 ก็พบดวงจันทร์ดวงที่สอง และในความพยายามครั้งใหม่ ก็พบดวงจันทร์ดวงที่สาม ทำให้ระบบแห่งนี้ถูกเรียกว่า จตุวัตถุ(quadruple) แห่งแรกที่สำรวจพบ

     นักวิจัยพบดวงจันทร์ดวงที่สามหลังจากศึกษาข้อมูลในคลังที่ได้จากการวิจัยก่อนหน้านี้ รวมถึงที่ได้จากเครื่องมือ SPHERE บนกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ในชิลีด้วย พวกเขาวิเคราะห์ข้อมูล มุ่งเป้าไปที่อิเลคตราและดวงจันทร์ของมันซึ่งรวบรวมสามวันหลังจากพบและประกาศการค้นพบดวงจันทร์ดวงที่สอง และจากนั้นก็นำข้อมูลผ่านซอฟท์แวร์ลดสัญญาณรบกวน เพื่อให้มองเห็นได้ดีขึ้นไปอีกพวกเขาก็ใส่ข้อมูลเข้าไปในอัลกอริทึมซึ่งถูกออกแบบมาให้กำจัดแสงจากกลดรอบๆ วัตถุอย่างเช่น อิเลคตรา ข้อมูลสุดท้ายได้แสดงว่ามีดวงจันทร์ดวงที่สามโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยนี้ ซึ่งเป็นเรื่องที่สร้างความประหลาดใจให้กับทีมว่าไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน

      ดวงจันทร์ดวงแรกได้ชื่อว่า S/2003(130) 1 และมีขนาดกว้างราว 6 กิโลเมตร มันโคจรรอบอิเลคตราด้วยระยะทางเฉลี่ย 1300 กิโลเมตร ดวงจันทร์ดวงที่สอง S/2014(130) 1 พบว่ามีขนาดเล็กกว่ามาก โดยมีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 2 กิโลเมตรเท่านั้น มันมีวงโคจรที่รีอยู่ใกล้อิเลคตรามากกว่า และขณะนี้ ดวงจันทร์ดวงที่สามซึ่งได้ชื่อว่า S/2014(130) 2 และมีขนาดเล็กที่สุดด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 1.6 กิโลเมตร วงโคจรของมันกลมกว่าและอยู่ใกล้อิเลคตรามากกว่าดวงจันทร์ดวงที่สอง วงโคจรของดวงจันทร์เล็กทั้งสองยังซ้อนทับกันด้วย ที่สำคัญคือ ความสว่างของมันนั้นน้อยกว่าดาวเคราะห์น้อย 15000 เท่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าที่นักวิจัยสามารถพบมันได้เป็นเรื่องอัศจรรย์แค่ไหน

ภาพถ่ายอิเลคตราจาก VLT เมื่อนำข้อมูลไปผ่านซอฟท์แวร์ลดสัญญาณรบกวน และอัลกอริทึมเพื่อลบแสงกลด(halo) จากดาวเคราะห์น้อย เส้นสีส้ม, เขียวและฟ้า แสดงวงโคจรของดวงจันทร์แต่ละดวงรอบอิเลคตรา  

     เป็นเรื่องที่ค่อนข้างชินหูที่ดาวเคราะห์น้อยจะมีดวงจันทร์ขนาดเล็ก แม้ว่าพบได้ค่อนข้างยากก็ตาม ในบรรดาดาวเคราะห์น้อยมากกว่าหนึ่งล้านหนึ่งแสนดวงที่พบ มีมากกว่า 150 ดวงแล้วที่พบว่ามีดวงจันทร์อย่างน้อย 1 ดวง ดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อยบางส่วนก็เกิดขึ้นเมื่อการชนได้ผลักชิ้นส่วนออกจากวัตถุหลัก ซึ่งก็ไม่เคยหนีไปไกลจากแรงโน้มถ่วง ซึ่งน่าจะเป็นกรณีก่อตัวดวงจันทร์สองดวงแรกของอิเลคตรา ซึ่งต่างก็มีสเปคตรัมเหมือนและจึงมีองค์ประกอบเหมือนกับอิเลคตราด้วย แต่ก็ยังมีกลไกการก่อตัวดาวจันทร์ จากการยึดจับหินขนาดเล็กที่ผ่านเข้ามาใกล้ดาวเคราะห์น้อยด้วย

     การค้นพบระบบจตุวัตถุของดาวเคราะห์น้อยแห่งแรกนี้จะแง้มช่องสู่ความเข้าใจกลไกการก่อตัวดวงจันทร์เหล่านี้ได้ Dr Berdeu ผู้นำทีมจากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ประเทศไทย ได้พัฒนาระบบประมวลผลข้อมูลที่ใช้เพื่อค้นหา S/2014(130) 2 นี้ในงานวิจัยปริญญาเอก และปรับใช้กับดวงจันทร์ของดาวพฤหัสฯ ซึ่งเขาพบว่า VLT ก็กำลังสำรวจอิเลคตราในเวลาเดียวกัน เมื่อได้พิสูจน์คุณประโยชน์แล้ว เทคนิคนี้ก็น่าจะใช้เพื่อค้นหาดวงจันทร์เพิ่มเติมรอบดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ ได้ 

แหล่งข่าว phys.org : first quadruple asteroid system detected
                iflscience.com : first ever quadruple asteroid system discovered 
                sciencealert.com : behold, this is the first asteroid ever discovered to have three moons