8 ส.ค. เวลา 07:38 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ดาวเคราะห์ทารกช่างสลัก

นักดาราศาสตร์อาจจะได้พบดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวอยู่ ซึ่งกำลังถางรูปแบบที่ละเอียดอ่อนในดิสก์ก๊าซฝุ่นที่ล้อมรอบดาวฤกษ์แม่อายุน้อยของมันไว้
ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) พวกเขาสำรวจดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ที่มีแขนกังหันที่เด่นชัด ได้พบสัญญาณอย่างชัดเจนที่แสดงดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่ฝังตัวอยู่ในพื้นที่ส่วนใน นี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบว่าที่ดาวเคราะห์ที่ฝังตัวอยู่ภายในกังหันของดิสก์
ดิสก์รอบ HD 135344B ตามที่ SPHERE ได้เห็น ภาพปก ว่าที่ดาวเคราะห์ทารกดวงหนึ่งที่พบรอบดาวฤกษ์ HD 135344B
เราไม่เคยได้เห็นการก่อตัวของโลกเลย แต่ที่นี่ รอบดาวฤกษ์อายุน้อยดวงหนึ่งที่อยู่ห่างออกไป 440 ปีแสง เราอาจจะกำลังได้มองดูดาวเคราะห์ดวงหนึ่งกำลังก่อตัวขึ้นตามเวลาจริง Francesco Maio นักวิจัยปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยฟิเรนเซ อิตาลี และผู้เขียนนำการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่ใน Astronomy & Astrophysics กล่าว
สิ่งที่อาจจะเป็นดาวเคราะห์กำลังก่อตัวถูกพบรอบ HD 135344B ซึ่งมีอายุ 10 ล้านปี ในพื้นที่ที่กำลังก่อตัวดาว Scorpius OB2-3 region วัตถุอยู่ภายในดิสก์ก๊าซและฝุ่นที่เรียกว่า ดิสก์กำเนิดดาวเคราะห์(protoplanetary disk) ดาวเคราะห์ที่กำลังฟักตัวคาดว่ามีขนาดราวสองเท่าของดาวพฤหัสฯ และอยู่ห่างจากดาวฤกษ์แม่พอๆ กับระยะทางของเนปจูนรอบดวงอาทิตย์ พบว่ามันกำลังตกแต่งสภาพรอบข้างภายในดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ของมัน เมื่อมันเจริญเติบโตขึ้นจนเป็นดาวเคราะห์เต็มตัว
ดิสก์และว่าที่ดาวเคราะห์ทารกดวงหนึ่งที่พบรอบดาวฤกษ์ HD 135344B ตามที่สำรวจโดย ERIS
เคยสำรวจพบดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อายุน้อยดวงอื่นๆ และพวกมันก็มักจะแสดงรูปแบบที่ละเอียดอ่อนเช่น วงแหวน, ช่องว่าง หรือกังหัน นักดาราศาสตร์ทำนายมานานแล้วว่าโครงสร้างเหล่านี้เกิดขึ้นจากดาวเคราะห์ทารก ซึ่งได้กวาดเก็บวัสดุสารเพื่อสะสมมวลเมื่อมันโคจรไปรอบๆ ดาวฤกษ์แม่ แต่จนกระทั่งบัดนี้ ก็ยังไม่เคยพบดาวเคราะห์ช่างแกะสลักนี้กับตาเลย
ในกรณีดิสก์ของ HD 135344B มีการพบแขนกังหันที่ม้วนห่อโดยนักดาราศาสตร์อีกทีมโดยใช้ SPHERE(Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ติดตั้งบน VLT อย่างไรก็ตาม ในอดีต การสำรวจใดระบบแห่งนี้ไม่เคยได้พบหลักฐานการก่อตัวดาวเคราะห์ภายในดิสก์เลย ขณะนี้ด้วยการสำรวจจาก ERIS(Enhanced Resolution Imager and Spectrograph) ของ VLT ได้เจาะลึกลงในดิสก์นี้ นักวิจัยบอกว่าอาจจะหาผู้ต้องสงสัยหลักได้
ภาพรวมประกอบจาก ALMA และ VLT
ทีมได้พบว่าที่ดาวเคราะห์อยู่ตรงฐานของแขนกังหันข้างหนึ่งของดิสก์อย่างพอดิบพอดี อยู่ในตำแหน่งเดียวกับที่ทฤษฎีได้ทำนายว่าจะพบดาวเคราะห์ตัวการที่สลักรูปแบบลักษณะนี้
สิ่งที่ทำให้การตรวจจับนี้อาจเป็นจุดเปลี่ยนก็คือ เราได้ตรวจจับสัญญาณของดาวเคราะห์ทารกได้โดยตรงซึ่งฝังตัวอยู่ลึกในดิสก์ ไม่เหมือนกับการสำรวจก่อนหน้านี้ Maio ซึ่งอยู่ที่หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์อาร์เซตริ ศูนย์ของสถาบันเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติอิตาลี(INAF) กล่าว นี่ให้ความมั่นใจแก่เรามากขึ้นเรื่องการมีอยู่ของดาวเคราะห์ เมื่อเรากำลังสำรวจพบแสงจากดาวเคราะห์เอง
ERIS ได้ภาพว่าที่วัตถุข้างเคียงของ V960 Mon
นักดาราศาสตร์อีกทีมก็เพิ่งใช้เครื่องมือ ERIS เพื่อสำรวจดาวอีกดวง V960 Mon ซึ่งเป็นอีกดวงที่ยังคงอยู่ในช่วงเริ่มแรกๆ ของชีวิต ในการศึกษาที่เผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters ทีมรายงานว่าพวกเขาได้พบวัตถุข้างเคียงของดาวฤกษ์อายุน้อยนี้ แต่ธรรมชาติที่แน่ชัดของวัตถุยังคงเป็นปริศนาอยู่ การศึกษาใหม่ซึ่งนำทีมโดย Anuroop Dasgupta นักวิจัยปริญญาเอก มหาวิทยาลัยดีเอโก้ ปอร์ตาเลส ในชิลี เพื่อสำรวจติดตามผล V960 Mon ซึ่งทำเมื่อหลายปีก่อน
การสำรวจเหล่านั้นโดยทั้ง SPHERE ALMA ได้เผยว่าวัสดุสารรอบๆ V960 Mon ถูกตกแต่งจนเป็นแขนกังหันที่ละเอียดอ่อนชุดหนึ่ง และยังแสดงว่าวัสดุสารนี้กำลังแตกเป็นชิ้นส่วน(fragmenting) ในกระบวนการที่เรียกกันว่า ความไร้เสถียรภาพด้านแรงโน้มถ่วง(gravitational instability) เมื่อก้อนวัสดุสารขนาดใหญ่รอบดาว ได้หดตัวและยุบตัวลง ซึ่งแต่ละก้อนก็มีศักยภาพพอที่จะก่อตัวดาวเคราะห์หรือวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า
สิ่งที่อาจเป็นวัตถุข้างเคียงในดิสก์ของ V960 Mon
งานนี้ได้เผยให้เห็นวัสดุสารที่ไม่เสถียรแต่ก็ทิ้งคำถามว่าจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป ด้วย ERIS เราอยากจะรู้ว่าชิ้นส่วนที่เรืองสว่างขนาดกะทัดรัดใดๆ เป็นสัญญาณของวัตภุข้างเคียงในดิสก์หรือไม่ และเราก็ทำได้ Dasgupta กล่าว ทีมพบว่าที่วัตถุข้างเคียงดวงหนึ่งที่อยู่ใกล้กับแขนกังหันข้างหนึ่งที่สำรวจโดย SPHERE และ ALMA อย่างมาก ทีมบอกว่าวัตถุนี้อาจจะเป็นดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวอยู่ หรือไม่ก็ดาวแคระน้ำตาล(brown dwarf) ซึ่งเป็นวัตถุที่ใหญ่กว่าดาวเคราะห์แต่ก็มีมวลสูงไม่พอที่จะส่องสว่างเป็นดาวฤกษ์ที่แท้จริง
ถ้ายืนยันได้ วัตถุข้างเคียงนี้ก็อาจเป็นการตรวจจับอย่างชัดแจ้งเป็นครั้งแรกว่าดาวเคราะห์หรือแคระน้ำตาล ก่อตัวขึ้นโดยความไร้เสถียรภาพด้านแรงโน้มถ่วง
ดิสก์และว่าที่ดาวเคราะห์ทารกดวงหนึ่งที่พบรอบดาวฤกษ์ HD 135344B ตามที่สำรวจโดย ERIS
แหล่งข่าว phys.org – cosmic sculptor: astronomers spot young planet shaping spiral arms in dusty stellar disk
eso.org – astronomers witness newborn planet sculpting the dust around it
space.com – what are these strange swirls around an infant star? “We may be watching a planet come into existence in real time”
โฆษณา