การทำลายดาวเคราะห์หลังดาวฤกษ์แม่ผ่านวิถีหลัก
เมื่อดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์หมดเชื้อเพลิงไฮโดรเจนลง พวกมันจะเย็นตัวลงและขยายตัวกลายเป็นยักษ์แดง ในกรณีของดวงอาทิตย์ของเรา จะเกิดขึ้นในอีกราว 5 พันล้านปีข้างหน้า
ในการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่ใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Society นักวิจัยได้ตรวจสอบดาวฤกษ์เกือบห้าแสนดวงซึ่งเพิ่งเข้าสู่สถานะ “ผ่านวิถีหลัก”(post-main sequence) ในชีวิตของพวกมัน ทีมตรวจพบดาวเคราะห์และว่าที่ดาวเคราะห์(ซึ่งยังต้องคงการการยืนยัน) 130 ดวง โดยรวมถึง 33 ดวงที่ไม่เคยพบมาก่อน โคจรอยู่ใกล้ชิดกับดาวฤกษ์แม่ของพวกมันอย่างมาก
ในงานศึกษา นักวิจัยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม TESS(TESS) ของนาซา พวกเขาใช้อัลกอริทึมคอมพิวเตอร์เพื่อสำรวจหาความสว่างที่ลดลงซ้ำๆ ซึ่งบ่งชี้ถึงดาวเคราะห์ในวงโคจรที่กำลังผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ โดยมุ่งเป้าไปที่ดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีคาบการโคจรสั้นไม่ถึง 12 วัน รอบดาวฤกษ์แม่ ทีมเริ่มต้นด้วยสัญญาณที่เป็นไปได้มากกว่า 15000 แห่ง และมีการทดสอบอย่างเข้มข้นเพื่อกำจัดสัญญาณลวงออกไป ซึ่งสุดท้ายก็เหลือตัวเลขดาวเคราะห์และว่าที่ดาวเคราะห์ 130 ดวง
วิวัฒนาการคร่าวๆ ของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ที่มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ ซึ่งขณะนี้ ดวงอาทิตย์อยู่ในสถานะวิถีหลัก(main sequence; สถานะที่หลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมในแกนกลาง) จนเมื่อไฮโดรเจนในแกนกลางหมดลง จะหลุดจากวิถีหลักเพื่อเข้าสู่ กิ่งยักษ์แดง(red giant branch) ในอีกราว 5 พันล้านปีข้างหน้า
ใน 130 ดวง เป็นดาวเคราะห์ที่ถูกพบแล้ว 48 ดวง อีก 49 ดวงถูกจำแนกเป็นว่าที่ดาวเคราะห์เรียบร้อยแล้ว(แต่ก็ยังต้องการการสำรวจติดตามผลเพื่อยืนยัน) และอีก 33 ดวงเป็นว่าที่ดาวเคราะห์ใหม่ที่เพิ่งพบเป็นครั้งแรก ทีมพบว่ายิ่งดาวฤกษ์วิวัฒนาการไปไกลแค่ไหน ก็มีโอกาสลดลงที่จะมีดาวเคราะห์ยักษ์ในระยะใกล้ อัตรารวมของดาวเคราะห์ยักษ์ที่พบมีเพียง 0.28% โดยดาวที่ผ่านวิถีหลักมาหมาดๆ มีอัตราการพบที่สูงกว่า(0.35%) ใกล้เคียงกับในดาววิถีหลัก
และสำหรับดาวที่พัฒนาตัวไปมากที่สุด ซึ่งเย็นตัวลงและพองตัวมากพอที่จะจัดกลุ่มเป็นยักษ์แดง อัตราการปรากฏเหลืออยู่แค่ 0.11%(ในการวิเคราะห์ นักวิจัยได้ตัด 12 ดวงที่เล็กที่สุดใน 130 ดวงออกไป)
จากข้อมูล TESS นักวิจัยสามารถประเมินขนาด(รัศมี) ของว่าที่ดาวเคราะห์เหล่านี้ได้ เพื่อยืนยันว่าเป็นดาวเคราะห์จริงแทนที่จะเป็นแค่ว่าที่ นักดาราศาสตร์ต้องกำจัดความเป็นไปได้ที่วัตถุเหล่านี้จะเป็นดาวฤกษ์มวลต่ำ หรือดาวแคระน้ำตาล(ดาวฤกษ์แท้ง) โดยการคำนวณมวลของพวกมัน ซึ่งทำได้โดยการตรวจสอบการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์แม่อย่างแม่นยำ และคำนวณแรงดึงของดาวเคราะห์(ซึ่งจะบอกค่ามวล) จากการส่าย(wobble) ที่พบ
ดาวฤกษ์แม่ของว่าที่ดาวเคราะห์ 130 ดวงที่ตรวจพบ ดาวฤกษ์แม่ 117 ดวงมีดาวเคราะห์แบบกึ่งยักษ์ระบุเป็นสี่เหลี่ยมสีฟ้า และดาวฤกษ์แม่ 13 ดวงที่มีดาวเคราะห์เป็นยักษ์แดงช่วงต้น ระบุเป็นสีเขียว สัญลักษณ์ที่ทึบแสดงว่าดาวฤกษ์แม่มีดาวเคราะห์ที่ยืนยันแล้ว(จากคลังดาวเคราะห์นอกระบบของนาซา) และสัญลักษณ์เปิดเป็นดาวฤกษ์ที่มีว่าที่ดาวเคราะห์ซึ่งยังไม่ได้ยืนยัน
พวกเขาพบว่าดาวเคราะห์เหล่านี้น่าจะพบรอบดาวฤกษ์ที่ขยายตัวและเย็นตัวลงพอที่จะจัดกลุ่มเป็นยักษ์แดง(สถานะผ่านวิถีหลักไปไกลกว่าอีกในวิวัฒนาการ) ซึ่งบอกว่าดาวเคราะห์เหล่านี้หลายดวงอาจจะถูกทำลายไปเรียบร้อยแล้ว ดร Edward Bryant จากห้องทดลองวิทยาศาสตร์อวกาศมูลลาร์ด ที่ยูนิเวอร์ซิตี้คอลเลจลอนดอน และมหาวิทยาลัยวอร์วิค ผู้เขียนนำ กล่าวว่า นี่เป็นหลักฐานที่ชัดเจนมากพอว่าเมื่อดาวพัฒนาผ่านช่วงวิถีหลักแล้ว พวกมันจะเป็นสาเหตุให้ดาวเคราะห์หมุนวนเข้ามาและทำลายลงอย่างรวดเร็ว
นี่เป็นหัวข้อที่มีการโต้แย้งและมีทฤษฎีมานานพอสมควรแต่ขณะนี้เราได้เห็นผลกระทบนี้ได้โดยตรงและตรวจสอบกับประชากรดาวฤกษ์กลุ่มใหญ่ เราคาดอยู่แล้วว่าจะได้เห็นผลกระทบนี้แต่เราก็ยังประหลาดใจว่าดาวเหล่านี้ดูจะมีประสิทธิภาพในการกลืนดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้มากขนาดไหน เราคิดว่าการทำลายเกิดขึ้นเนื่องจากสงครามแรงโน้มถ่วงระหว่างดาวฤกษ์กับดาวเคราะห์ที่เรียกว่า tidal interaction
เมื่อดาวพัฒนาและขยายตัว ปฏิสัมพันธ์นี้จะยิ่งรุนแรงมากขึ้น ก็เหมือนกับดวงจันทร์ที่ส่งแรงดึงต่อมหาสมุทรบนโลกที่สร้างน้ำขึ้นน้ำลง ดาวเคราะห์ก็ส่งแรงดึงไปที่ดาวฤกษ์ ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้จะทำให้ดาวเคราะห์หมุนช้าลงและเป็นสาเหตุให้วงโคจรของมันหดตัวลง ทำให้พวกมันหมุนวนเข้ามาจนกว่า มันจะแหลกสลายหรือไม่ก็พุ่งเข้าหาดาวฤกษ์
เขตเอื้ออาศัยได้(สีเขียว) รอบดวงอาทิตย์ในปัจจุบัน และในอนาคตเมื่อดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดง
ดร Vincent Van Eylen ผู้เขียนร่วม จากมูลลาร์ด เช่นกัน กล่าวว่า ในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์ของเราเองก็จะขยายใหญ่และกลายเป็นยักษ์แดง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจะอยู่รอดหรือไม่ เรากำลังพบว่าในบางกรณี ดาวเคราะห์ก็ไม่รอด
แน่นอนว่าโลกจะปลอดภัยกว่าดาวเคราะห์ยักษ์ในการศึกษาของเรา ซึ่งอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่อย่างมาก แต่เรายังเพียงแค่ดูส่วนแรกสุดของสถานะผ่านวิถีหลักเท่านั้น ซึ่งเป็นช่วง 1 หรือ 2 ล้านปีแรก ดาวเหล่านี้ยังต้องผ่านวิวัฒนาการอีกมาก ไม่เหมือนกับดาวเคราะห์ยักษ์ที่หายไปในงานศึกษาของเรา โลกเองน่าจะอยู่รอดจากสถานะยักษ์แดงของดวงอาทิตย์ แต่ชีวิตบนโลกอาจไม่รอด
แหล่งข่าว phys.org : aging stars may be destroying their closest planets
scitechdaily.com : planet-eating stars may be more common than we thought
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
