ระบบพหุดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างออกไปเพียง 32.6 ปีแสงเท่านั้น

 

ภาพจากศิลปินแสดงดาวเคราะห์นอกระบบ image credit: Aleksandr Kukhaskiy/Shuttlestock.com

     ทีมนักดาราศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลจีแห่งแมสซาชูเสตต์(MIT) ได้พบระบบพหุดาวเคราะห์(multi-planet system) ที่อยู่ใกล้เรามากที่สุดแห่งหนึ่ง มีดาวเคราะห์ชนิดซุปเปอร์เอิร์ธ(super-Earths; พิภพหินที่ใหญ่กว่าโลกแต่ก็ยังเล็กกว่าดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์) สองดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์เย็นแคระแดง(M-dwarf) HD 260655 และระบบแห่งนี้ก็อยู่ห่างออกไปเพียง 10 พาร์เซคหรือราว 33 ปีแสงเท่านั้น

     ดาวเคราะห์ดวงแรก HD 260655b โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ทุกๆ 2.8 วัน และมีขนาด 1.2 เท่าของโลก แต่มีมวลประมาณสองเท่าโลก HD 260655c อยู่ไกลออกมา มันโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ครบรอบทุกๆ 5.7 วัน มีมวลราว 3 เท่ามวลโลกและขนาด 1.5 เท่าโลก การค้นพบนี้นำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันครั้งที่ 240 แม้ดาวแคระแดงดวงนี้จะเย็นกว่าดวงอาทิตย์อย่างมาก ดาวเคราะห์ก็ยังอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่อย่างมากจนพวกมันร้อนจัด ทำให้อยู่นอกเขตเอื้ออาศัยได้(habitable zone) ดาวเคราะห์วงในสุดมีอุณหภูมิราว 437 องศาเซลเซียส ในขณะที่ดวงที่อยู่ถัดออกมามีอุณหภูมิ 287 องศาเซลเซียส

     Michelle Kunimoto นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่สถาบันคัฟลี่เพื่อดาราศาสตรืฟิสิกส์และการวิจัยอวกาศ เอ็มไอที และหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์นำทีมค้นพบนี้ กล่าวในแถลงการณ์ว่า เราคิดว่าระยะทางนั้นอยู่นอกเขตเอื้ออาศัยได้ เพราะมันร้อนเกินกว่าจะมีน้ำของเหลวปรากฏบนพื้นผิวดาวเคราะห์ได้ ดาวเคราะห์ก็อาจจะอยู่อาศัยได้ไม่ได้ด้วยเช่นกัน แต่จากระยะทางที่ค่อนข้างใกล้และความสว่างของดาวฤกษ์แม่ จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาองค์ประกอบของพวกมันในรายละเอียด และแม้กระทั่งตรวจสอบคุณสมบัติของชั้นบรรยากาศที่ดาวเคราะห์อาจจะมีอยู่

      จนถึงบัดนี้ มีการยืนยันการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 5 พันดวงในทางช้างเผือก และนักดาราศาสตร์ชีววิทยาก็ให้ความสนใจเป็นพิเศษในการค้นหาพิภพหิน(terrestrial) ที่คล้ายโลก, ดาวศุกร์และดาวอังคาร เรามีตัวอย่างพิภพขนาดหนึ่งที่มีชีวิตอยู่ ก็คือโลกของเรา ดังนั้น การค้นหาดาวเคราะห์ที่มีขนาดและองค์ประกอบใกล้เคียงกับโลก จึงเป็นหนึ่งในบรรทัดฐานสูงสุดในการสำรวจหาชีวิตในแห่งหนอื่นในกาแลคซี

      อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์หินนั้นค่อนข้างเล็กในทั้งแง่ขนาดและมวล ซึ่งทำให้ตรวจจับพวกมันได้ยากมากขึ้น ดาวเคราะห์นอกระบบเกือบทั้งหมดที่พบ จะอยู่ในกลุ่มยักษ์ ส่วนพิภพหิน โดยเฉพาะพิภพหินที่อยู่ใกล้ๆ จะมีความสำคัญพิเศษ

นักดาราศาสตร์เอ็มไอที ได้พบระบบพหุดาวเคราะห์แห่งใหม่อยู่ห่างออกไปเพียง 10 พาร์เซคหรือ 33 ปีแสงเท่านั้น ทำให้มันเป็นหนึ่งในระบบพหุดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด 

     ระบบแห่งนี้ถูกพบครั้งแรกโดยใช้ดาวเทียมนักล่าดาวเคราะห์ TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite) ของนาซา ซึ่งตรวจสอบการหรี่แสงดาวฤกษ์เมื่อมีดาวเคราะห์ผ่านหน้าอย่างสม่ำเสมอ เพื่อยืนยันดาวเคราะห์ว่ามีอยู่จริงที่นั่น ทีมจะต้องใช้วิธีการยืนยันที่แตกต่างออกไป พวกเขาสำรวจดาวฤกษ์ HD 260655 เพื่อตรวจสอบการส่าย(wobble) ที่เกิดขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์

      ดาวเคราะห์ทุกดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ก็จะมีแรงโน้มถ่วงขนาดน้อยๆ ที่กระทำต่อดาวฤกษ์แม่ Kunimoto อธิบาย สิ่งที่เรากำลังมองหาก็คือ การขยับใดๆ ของดาวฤกษ์ที่อาจบ่งชี้ถึงวัตถุขนาดพอๆ กับดาวเคราะห์ที่กำลังฉุดมันอยู่ พวกเขาพบหลักฐานในข้อมูลการส่ายที่รวบรวมโดย HIRES ซึ่งติดตั้งที่หอสังเกตการณ์เคกในฮาวาย และโดย CARMENES จากหอสังเกตการณ์คายาร์ อันโต ในสเปน ว่ามีดาวเคราะห์อยู่จริงๆ

     จากข้อมูลการผ่านหน้า(transit) ที่ได้จาก TESS และข้อมูลจาก HIRES และ CARMENES นอกจากจะช่วยยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์ทั้งสองแล้ว ชุดข้อมูลทั้งสองส่วนยังเกื้อกูลกันในการระบุคุณลักษณะต่างๆ ของดาวเคราะห์ด้วย ข้อมูการผ่านหน้าจะให้ขนาดทางกายภาพบอกปริมาณแสงดาวฤกษ์ที่ถูกปิดกั้นไว้ และข้อมูลสเปคตรัมก็เผยให้เห็นว่าดาวเคราะห์มีมวลสูงแค่ไหนจากแรงโน้มถ่วงที่ทำให้ดาวฤกษ์แม่ขยับ ข้อมูลทั้งสองชุดใช้เพื่อคำนวณวงโคจรดาวเคราะห์ และยังบอกถึงความหนาแน่นซึ่งน่าจะเป็นพิภพหิน

    ดาวเคราะห์ทั้งสองในระบบแห่งนี้ต่างก็เป็นเป้าหมายที่ดีที่สุดในการศึกษาชั้นบรรยากาศ เนื่องจากความสว่างของดาวฤกษ์แม่ของพวกมัน Kunimoto อธิบาย จะมีชั้นบรรยากาศที่อุดมไปด้วยสารระเหยง่ายรอบดาวเคราะห์เหล่านี้หรือไม่ หรือจะมีสัญญาณของน้ำหรือสารประกอบที่มีคาร์บอนอยู่ ดาวเคราะห์เหล่านี้เป็นที่ทดลองที่น่าทึ่งสำหรับการสำรวจเหล่านั้น

     และก็ยังไม่หมดแค่นี้ บางทีพิภพทั้งสองอาจจะไม่ได้อยู่ลำพัง Avi Shporer ผู้เขียนร่วม กล่าวเสริมว่า อาจจะมีดาวเคราะห์อื่นในระบบนี้อีก มีระบบพหุดาวเคราะห์หลายแห่งที่มีดาวเคราะห์ห้าหรือหกดวง โดยเฉพาะที่พบรอบๆ ดาวฤกษ์ขนาดเล็กอย่างดวงนี้ หวังเป็ฯอย่างยิ่งว่าเราจะพบดาวเคราะห์เพิ่มเติม และอาจจะมีสักดวงที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้

แหล่งข่าว iflscience.com : brand-new multi-planet system discovered just 10 parsecs from Earth
                sciencealert.com : astronomers have discovered 2 super-Earths orbiting a nearby star