"ดวงจันทร์นอกระบบ" ขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสฯ
การสำรวจโดยกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ได้เผยให้เห็นหลักฐานการมีวัตถุคล้ายดวงจันทร์ในระบบ CD-35 2722 แต่มันไม่เหมือนกับดวงจันทร์ในระบบสุริยะของเรา วัตถุที่พบใหม่นั้นไม่ได้โคจรรอบดาวเคราะห์ ได้สร้างคำถามว่าจะเรียกมันว่าอะไร โดยมันโคจรรอบดาวแคระน้ำตาล แต่วัตถุนี้เองที่โคจรรอบดาวฤกษ์ CD-35 2722 ถ้ายืนยันแล้ว นี่จะเป็น “ดวงจันทร์” ดวงแรกที่พบนอกระบบสุริยะ
Kevin Hoy นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยดีเอโกปอร์ตาเลส ในชิลี ผู้เขียนนำการศึกษาที่เผยแพร่ใน Nature ได้อธิบายถึงระบบที่เขาใช้เวลาหลายเดือนเพื่อวิเคราะห์ว่า แปลกประหลาดมาก เมื่อเทียบกับระบบของเรา วัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและมวลสูงที่สุดในระบบอายุน้อยที่อยู่ไกลออกไป 70 ปีแสงแห่งนี้เป็นดาวฤกษ์แคระแดง CD-35 2722 ซึ่งมีมวลครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์มีดาวแคระน้ำตาล(brown dwarf) ดวงหนึ่งในวงโคจรรีมาก วัตถุที่เพิ่งพบใหม่โคจรรอบแคระน้ำตาลดวงนี้ด้วยคาบ 170 วัน
ดาวแคระน้ำตาลเป็นวัตถุชนิดที่มีมวลอยู่กึ่งกลางระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์แท้มีแรงโน้มถ่วงสูงมากพอที่จะบังคับให้อะตอมไฮโดรเจนมาหลอมเป็นฮีเลียมในแกนกลางได้ แต่ดาวเคราะห์สร้างพลังงานไม่ได้ ดังนั้นความร้อนของมันจึงมาจากแหล่งภายนอก หรือจากพลังงานที่หลงเหลืออยู่หลังจากการก่อตัว และการสลายตัวกัมมันตภาพรังสีในแกนกลาง แต่แคระน้ำตาลมีการหลอมจากไฮโดรเจนแบบหนักที่เรียกว่า ดิวทีเรียม(deuterium) จึงสร้างความร้อนน้อยกว่าอย่างมาก
ทีมตรวจสอบระบบ CD-35 2722 โดยใช้ CRIRES+ บน VLT ระหว่างเดือนตุลาคม 2023 ถึง กุมภาพันธ์ 2026 ทำการสำรวจรวมทั้งสิ้น 26 ช่วง เนื่องจากแคระน้ำตาลอยู่ห่างจากดาวฤกษ์มาก เครื่องมือจึงสามารถบันทึกสเปคตรัมของมันได้โดยไม่ปนเปื้อนจากวัตถุหลักในระบบมากนัก ทีมใช้วิธีการความเร็วแนวสายตาซึ่งตรวจสอบการขยับส่ายไปมาของแคระน้ำตาล ซึ่งบอกใบ้ว่ามีวัตถุในวงโคจร
ภาพจากศิลปินแสดงระบบ CD-35 2722 ซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์แคระแดง(จุดสีแดงด้านซ้าย) และดาวแคระน้ำตาล(วัตถุสีแดงน้ำตาลด้านขวาไกล) แคระน้ำตาลนี้ยังมีวัตถุที่เพิ่งพบใหม่ที่มีมวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ โคจรรอบที่เห็นได้ที่กลางภาพ เนื่องจากแคระน้ำตาลมีมวลไม่สูงพอที่จะทำให้เกิดนิวเคลียร์ฟิวชั่นในแกนกลาง นักวิทยาศาสตร์จึงเห็นแย้งกันว่าวัตถุที่เพิ่งพบใหม่ควรถูกเรียกว่าอะไร จะเป็น exosatellite, exoplanet หรือ exomoon
หลักฐานรุนแรงดูเหมือนจะมีคาบ 170 วัน จากนั้น นักวิจัยก็ทำแบบจำลองระบบนี้ 2 แบบ แบบแรกมีวัตถุดวงเดียวในวงโคจรที่รี และอีกแบบเป็นวัตถุข้างเคียง 2 ดวงที่เคลื่อนที่ในวงโคจรเกือบกลม โดยแบบแรกสร้างคาบ 170 วันขึ้นมาได้ โดยมีมวลขั้นต่ำ 0.9 เท่าดาวพฤหัสฯ และความรี(eccentricity) วงโคจรที่ 0.27
ส่วนแบบที่สองก็มีวัตถุดวงหนึ่งที่มีคาบและมวลใกล้เคียงกัน กับวัตถุวงในกว่าที่โคจรด้วยคาบ 86 วัน ซึ่งทำให้แบบที่สองตกอยู่ในกำทอนการโคจรแบบ 2:1 ซึ่งแบบจำลองเสมือนจริงคอมพิวเตอร์ได้แสดงว่า แบบที่สองจะเสถียรอยู่ได้เพียงไม่กี่ร้อยปี ก่อนที่จะผลักวัตถุหนึ่งออกไป
ระบบนี้ยากที่จะนิยามโดยใช้คำที่อ้างอิงจากระบบสุริยะของเราอย่าง “ดาวเคราะห์” และ “ดวงจันทร์” Hoy กล่าว ซึ่งอยู่ที่ YEMS(Millennium Nucleus of Young Exoplanets and their Moons) ในชิลี วัตถุใหม่ซึ่งทีมเรียกว่าบริวารนอกระบบ(exosatellite) เพื่อไม่ให้เกิดอคติเลือกข้างนี้ มีมวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ ในขณะที่แคระน้ำตาลเองก็มีมวลมากกว่า 30 เท่าดาวพฤหัสฯ เห็นได้ชัดว่าบริวารนอกระบบดวงนี้มีมวลสูงพอที่จะเป็นดาวเคราะห์ แต่มันก็ไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์ แต่มันโคจรรอบวัตถุที่โคจรรอบดาวฤกษ์อีกที Hoy กล่าว
การเป็นที่สามในระบบนี้ที่ทำให้เราอยากจะเรียกมันว่าดวงจันทร์ แม้ว่าจะไม่มีอะไรเหมือนกับดวงจันทร์หินขนาดเล็กที่มีในระบบของเราเลย บริวารนอกระบบหรือดวงจันทร์นอกระบบ(exomoon) นั้นเป็นบริวารโดยธรรมชาติที่พบนอกระบบสุริยะซึ่งยากจะระบุได้จากความแตกต่างระหว่างระบบของเรากับระบบนี้ Alice Zurlo ผู้อำนวยการ YEMS และผู้ร่วมงานในการศึกษานี้ อธิบายว่า บริวารที่เรารายงานเป็นวัตถุก๊าซดวงยักษ์ที่กำลังโคจรรอบวัตถุข้างเคียงดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงมากระดับหลายสิบเท่าดาวพฤหัสฯ
ในระบบของเรา มีเส้นแบ่งที่ชัดเจนระหว่างดาวเคราะห์กับดวงอาทิตย์ ดังนั้น การนิยามสิ่งคล้ายดวงจันทร์จึงเป็นเรื่องง่าย แต่ในระบบ CD-35 2722 ซึ่งเส้นแบ่งระหว่างดาวฤกษ์, ดาวเคราะห์และดวงจันทร์กำลังพร่าเลือน ทุกอย่างเลยยิ่งอธิบายได้ซับซ้อนมากขึ้น Zurlo ซึ่งก็เป็นนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยดีเอโก้ปอร์ตาเลส กล่าว
อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าทุกคนจะยอมรับป้าย “บริวารนอกระบบ” Roman Rafinov จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการค้นพบ กล่าวว่า ผมคงไม่เรียกมันว่าเป็นดวงจันทร์นอกระบบ หรือบริวารนอกระบบ ผมจะเรียกระบบดาวฤกษ์-ดาวแคระน้ำตาล ว่าเป็นระบบคู่(binary) และวัตถุใหม่ก็เป็น “ดาวเคราะห์” ซึ่งโคจรรอบวัตถุหนึ่งในคู่นี้
แต่ไม่ว่าจะเรียกวัตถุนี้ว่าอะไร นักดาราศาสตร์ซึ่งได้พยายามตรวจจับบริวารนอกระบบสุริยะของเรามาหลายปีแต่ก็ไม่เคยตรวจพบอย่างเชื่อมั่นเลย ในบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบกว่า 6000 ดวงที่พบจนถึงตอนนี้ มีการพบ “ว่าที่” ดวงจันทร์นอกระบบเพียงไม่กี่ดวงและหลักฐานเพื่อสนับสนุนว่าที่เหล่านี้ก็มีอย่างจำกัด เมื่อไม่กี่เดือนก่อนนี้เองที่ทีมที่นำโดย Quentin Kral เพิ่งรายงานการสำรวจระบบ HD 206893 ด้วย VLTI ว่าพบร่องรอยบริวารแต่ก็ยังตรวจไม่พบจริง
สำหรับ CD-35 2722 Hoy, Zurlo และทีมใช้เครื่องมือ CRIRES+ บน VLT ซึ่งใช้วิธีการเดียวกับที่ใช้พบดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกรอบดาวฤกษ์ที่คล้ายดวงอาทิตย์ ตรวจจับการส่ายน้อยๆ ของแคระน้ำตาลโดยวัตถุที่โคจรรอบมัน พบสิ่งที่ทีมเชื่อว่าเป็นหลักฐานที่แน่ชัดของ “ดวงจันทร์” นี้ ซึ่งมันก็น่าพิศวง ระบบนี้จึงเป็นอัตลักษณ์อย่างแท้จริง และกลายเป็นความก้าวหน้าโดยเป็นการตรวจจับบริวารนอกระบบที่น่าเชื่อถือเป็นครั้งแรก Zurlo กล่าว
นอกเหนือจากความน่าตื่นเต้นในการพบวัตถุชนิดใหม่นี้แล้ว การตรวจพบวัตถุบริวารในระบบดาวเคราะห์อื่นยังช่วยเราให้เข้าใจว่าการก่อตัวและวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์น่าจะมีความหลากหลายอย่างไร ด้วยกระจกปฐมภูมิขนาด 39 เมตรและระบบเครื่องมือชั้นสูง กล้องโทรทรรศน์ใหญ่สุดขั้ว(Extremely Large Telescope; ELT) ที่กำลังก่อสร้างจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ตรวจจับดวงจันทร์นอกระบบขนาดเล็กกว่าได้ การค้นพบด้วย ELT จะช่วยให้กลับมาคิดต่อว่าเราจำกัดความวัตถุจากระบบอื่นแตกต่างจากระบบของเราอย่างไร
แหล่งข่าว eso.org : new “exomoon” detection challenges cosmic labels
skyandtelescope.com : exoplanet or exomoon? New contender elicits skepticism
thebrighterside.news : astronomers may have finally detected a moon located outside our solar system
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
