25 มี.ค. เวลา 06:44 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ความหลากหลายในการกำเนิดดาวเคราะห์

ในการศึกษาชุดใหม่ ทีมนักดาราศาสตร์ได้เปิดช่องทางสู่กระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์ที่น่าทึ่งและซับซ้อน ภาพที่น่าตื่นตะลึงซึ่งจับภาพโดยกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก ในชิลี เป็นหนึ่งในการสำรวจที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่ทำกับดิสก์ที่กำลังก่อตัวดาวเคราะห์
งานวิจัยได้รวมการสำรวจดาวฤกษ์มากกว่า 80 ดวงที่อาจมีดาวเคราะห์กำลังก่อตัวรอบๆ พวกมัน ช่วยให้นักดาราศาสตร์มีขุมข้อมูลและแง่มุมอันเป็นอัตลักษณ์ว่าดาวเคราะห์ถือกำเนิดในพื้นที่ที่แตกต่างกันในกาแลคซีของเราได้อย่างไร นี่เป็นก้าวสำคัญในการศึกษาของเรา Christian Ginski อาจารย์จากมหาวิทยาลัยกัลเวย์ ไอร์แลนด์ และผู้เขียนนำหนึ่งในรายงานสามฉบับ เราขยับจากจุดที่ศึกษาระบบดาวแต่ละแห่งแบบเข้มข้น ไปสู่การมองพื้นที่ก่อตัวดาวทั้งหมดโดยรวมๆ
จนถึงตอนนี้ มีการค้นพบดาวเคราะห์มากกว่า 5000 ดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์แล้ว และในระบบเหล่านั้นบางครั้งก็แตกต่างอย่างมากกับระบบสุริยะของเรา เพื่อให้เข้าใจว่าความหลากหลายเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและในที่ใด นักดาราศาสตร์จะต้องสำรวจดิสก์อุดมด้วยฝุ่นและก๊าซ ที่ล้อมรอบดาวฤกษ์อายุน้อย ซึ่งเป็นแหล่งที่จะสร้างดาวเคราะห์ต่อมา ซึ่งจะพบได้มากที่สุดในเมฆก๊าซก้อนเขื่องที่มีดาวฤกษ์กำลังก่อตัวอยู่
ภาพดิสก์ 10 ภาพแบ่งเป็นสองแถวบนพื้นหลังสีดำ ดิสก์แต่งสีเป็นโทนสีม่วง, ส้มและขาว มีจุดสีดำที่ใจกลางดิสก์แต่ละแห่ง ลักษณะปรากฏของดิสก์ตั้งแต่บนซ้ายจนถึงล่างขวา มีลักษณะยาวและหยักและช่องว่างที่ใจกลาง, รีแบนเอียงและเรียวแหลม, ราบเรียบและขอบพริ้ว, วงแหวนกลม, เมฆเรียบขนาดใหญ่, กังหันในแนวบนล่าง, วงกลมขนาดเล็กที่มีขอบพริ้วแผ่ออกมา, เกือบกลม, เอียงและรีแบน และเป็นก้อนฝ้า
เช่นเดียวกับระบบดาวเคราะห์ที่โตเต็มวัย ภาพใหม่ได้แสดงความหลากหลายทั้งรูปร่างและรูปแบบของดิสก์ที่กำลังก่อตัวดาวเคราะห์อย่างเหลือล้น ดิสก์เหล่านี้บางส่วนก็มีแขนกังหันขนาดมหึมา ซึ่งน่าจะขับเคลื่อนโดยการเต้นรำอันละเอียดอ่อนของดาวเคราะห์ในวงโคจร Ginski กล่าว
อีกบางส่วนก็แสดงวงแหวนและช่องว่างขนาดใหญ่ที่ถูกถางออกโดยดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวอยู่ ในขณะที่ก็มีอีกส่วนที่ดูราบเรียบและแทบจะเงียบสงบ และอีกส่วนที่เหมือนอยู่ท่ามกลางพายุเมื่อก๊าซและฝุ่นจากเมฆก่อตัวดาวรอบๆ กำลังประพรมลงมา Antonio Garufi นักดาราศาสตร์ที่หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์อาร์เชตริ สถาบันเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติอิตาลี(INAF) และผู้เขียนนำรายงานฉบับหนึ่งในชุด กล่าว
ภาพดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อายุน้อยในกลุ่มดาวนายพราน
ทีมศึกษาดาวรวม 85 ดวงในพื้นที่ที่กำลังก่อตัวดาวที่แตกต่างกัน 3 แห่งในทางช้างเผือก คือ ในกลุ่มดาววัว(Taurus) และ คามิลเลียน 1(Chameleon I) ต่างก็อยู่ห่างออกไป 600 ปีแสงจากโลก ถูกสลักเสลาโดยกระบวนการที่แตกต่างกัน และแห่งที่สามในกลุ่มดาวนายพราน(Orion) เป็นเมฆที่อุดมด้วยก๊าซซึ่งอยู่ห่างออกไปราว 1600 ปีแสง ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นที่เกิดของดาวหลายดวงที่มีมวลสูงกว่าดวงอาทิตย์อย่างมาก การสำรวจรวบรวมโดยทีมนานาชาติขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์จากสิบกว่าประเทศ
ทีมสามารถเก็บเกี่ยวแง่มุมสำคัญจากชุดข้อมูลนี้ได้ ยกตัวอย่างเช่น ในนายพราน พวกเขาพบว่าดาวที่อยู่เป็นกลุ่มสองดวงหรือมากกว่านั้น มีโอกาสน้อยลงที่จะมีดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ นี่เป็นผลสรุปที่สำคัญเนื่องจากดาวเกือบทั้งหมดในทางช้างเผือกมักจะมีดาวข้างเคียง ไม่เหมือนกับดวงอาทิตย์ที่เป็นดาวฤกษ์โดดเดี่ยว เช่นเดียวกับ ลักษณะปรากฏของดิสก์ที่ไม่สม่ำเสมอในพื้นที่นี้ก็บอกถึงความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่จะฝังตัวอยู่ข้างใน ซึ่งอาจเป็นต้นเหตุให้ดิสก์บิดและเอียงไป
ในขณะที่ดิสก์ที่กำลังก่อตัวดาวเคราะห์อาจแผ่จนถึงระยะทางหลายร้อยเท่าของระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ แต่ตำแหน่งของพวกมันที่อยู่ห่างออกไปหลายร้อยปีแสงก็ทำให้พวกมันปรากฏเสมือนเป็นจุดแสงจิ๋วบนท้องฟ้า เพื่อสำรวจดิสก์ ทีมใช้เครื่องมือ SPHERE ที่ติดตั้งบน VLT ระบบปรับกระจก-adaptive optics แบบสุดขั้วของ SPHERE จะปรับผลจากความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศโลกให้ถูกต้อง ให้ภาพดิสก์ที่คมกริบ
ภาพดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อายุน้อยในกลุ่มดาววัว
นี่ยังหมายความว่าทีมจะสามารถถ่ายภาพดิสก์รอบดาวที่มีมวลต่ำได้ถึงครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ ซึ่งโดยปกติมักจะสลัวเกินไปสำหรับเครื่องมืออื่นที่มีในปัจจุบัน ข้อมูลเพิ่มเติมจากการสำรวจนี้ ทำโดยเครื่องมือ X-shooter บน VLT ซึ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบว่าดาวฤกษ์มีอายุน้อยแค่ไหนและมีมวลสูงแค่ไหนแล้ว ในทางตรงกันข้าม ALMA ก็ช่วยทีมให้เข้าใจเพิ่มเติมขึ้นเกี่ยวกับปริมาณฝุ่นที่ล้อมรอบดาวบางส่วนอยู่ด้วย
เมื่อเทคโนโลจีพัฒนามากขึ้น ทีมหวังว่าจะได้เจาะลึกเข้าสู่ใจกลางของระบบที่กำลังก่อตัวดาวเคราะห์ ยกตัวอย่างเช่น กระจกขนาดใหญ่ถึง 39 เมตรของกล้องโทรทรรศน์ใหญ่สุดขั้ว(ELT) น่าจะช่วยทีมให้ศึกษาพื้นที่ส่วนในสุดรอบดาวฤกษ์อายุน้อยได้ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ดาวเคราะห์หินที่คล้ายโลกอาจจะกำลังก่อตัวขึ้นมา
สำหรับตอนนี้ ภาพที่น่าตื่นตาเหล่านี้ให้ขุมข้อมูลแก่นักวิจัยเพื่อจะช่วยไขปริศนาการก่อตัวดาวเคราะห์ กระบวนการตั้งแต่เริ่มเตรียมเพื่อก่อตัวดาวเคราะห์จนสุดท้ายก็มีชีวิตอุบัติในระบบสุริยะของเรานั้นสวยงามราวกับเป็นบทกวี Per-Gunnar Valegard นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม เนเธอร์แลนด์ส ซึ่งนำทีมศึกษากลุ่มดาวนายพราน กล่าวสรุป การศึกษาทั้งสามงานซึ่งแต่ละงานมุ่งเป้าไปที่พื้นที่ที่แตกต่างกันทั้งสามแห่ง รายงานใน Astronomy & Astrophysics
ภาพดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อายุน้อยในกลุ่มดาวกิ้งกาคามิลเลียน
แหล่งข่าว eso.int : groundbreaking survey reveals secrets of planet birth around dozens of stars
iflscience.com : incredible photos capture star systems giving birth to planets in a variety of ways
phys.org : our survey of the sky in uncovering the secrets of how planet are born
โฆษณา