ปริศนาดาวเคราะห์นอกระบบอายุ 171 ปีกระจ่างมากขึ้น
ในปี 1855 William Jacob นักดาราศาสตร์บริติชสงสัยการมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งรอบดาวฤกษ์คู่ 70 Ophiuchi AB(70 Oph AB) การกล่าวอ้างนี้ถูกตรวจสอบมาอย่างยาวนาน แต่หลังจากที่มีการตรวจสอบอย่างละเอียดมากขึ้นผ่านมา 171 ปีต่อมาก็ยังคงไม่สามารถชี้ชัดหรือปฏิเสธการมีอยู่ของดาวเคราะห์ขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสฯ ในพื้นที่ส่วนในรอบดาวคู่นี้ได้
ขณะนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิกัน ได้ระบุความน่าจะเป็นให้แคบลงด้วยการสำรวจที่ทันสมัยที่สุดเพื่อหาดาวเคราะห์ยักษ์ใน 70 Oph AB ทีมรวมการตรวจสอบความเร็วแนวสายตา(radial velocity) ทั้งในคลังและงานล่าสุด รวมถึงข้อมูลจากอุปกรณ์ 8 ชิ้นที่สำรวจดาวฤกษ์หลักกินเวลารวม 100 ปี การศึกษาซึ่งเผยแพร่ใน Astrophysical Journal ไม่พบดาวเคราะห์ยักษ์แต่อย่างใด และสามารถกำจัดพิภพที่มีมวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ หรือใหญ่กว่าออกไปได้จากพื้นที่จำเพาะช่วงหนึ่งรอบดาวฤกษ์คู่
นักดาราศาสตร์สำรวจหาดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็น โดยพิจารณาแรงโน้มถ่วงของมันที่ส่งผลต่อดาวฤกษ์แม่ ซึ่งทำให้ดาวแม่ส่าย(wobble) เมื่อโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม การเคลื่อนที่แบบนั้นตรวจสอบความเร็วในแนวสายตาเมื่อดาวขยับเข้าและออกจากโลก
แม้แต่ด้วยการตรวจสอบล่าสุดก็ยังพบการส่ายจาก 70 Oph AB ซึ่งควรจะอธิบายได้ด้วยการมีอยู่ของดาวเคราะห์มวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ Yiting Li นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่แผนกดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยมิชิกัน กล่าว แต่การเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวดาวเองก็เลียนแบบสัญญาณนี้ได้ด้วยเช่นกัน ดังนั้นการตรวจสอบจึงทำให้นักดาราศาสตร์มีข้อแย้ง
70 Ophiuchi AB ถูกจำแนกเป็นระบบดาวคู่ครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษ 1700 โดยนักดาราศาสตร์และนักบวชเจอรมนี Christian Mayer ภาพวาดของระบบนี้วาดโดยนักดาราศาสตร์ฝรั่งเศส Camille Flammarion ในหนังสือ “Les Étoiles et Les Curiosités du Ciel,” หรือ “Stars and Curiosities of the Sky.” จากปี 1882 Credit: Camille Flammarion
Li ได้รวบรวมข้อมูลตลอดร้อยกว่าปี พร้อมกับการสำรวจครั้งใหญ่จากกล้องโทรทรรศน์มาเจลลันเคลย์ขนาด 6.5 เมตรที่หอสังเกตการณ์ ลาสกัมปานาส ในชิลี และกล้องโทรทรรศน์ฮาร์ลาน เจ สมิธ ขนาด 2.7 เมตรที่หอสังเกตากรร์แมกโดนัลด์ในเทกซัส เมื่อทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญจากสิบกว่าสถาบัน ทีมก็เข้าถึงความไวที่จำเป็นต้องใช้ในการระบุว่าการส่ายที่เกิดขึ้นมาจากการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวดาว การวิเคราะห์กำจัดความเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์ยักษ์อยู่
Michael Meyers ผู้เขียนร่วมอาวุโสและประธานแผนกดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยมิชิกัน กล่าวว่า อี้ถิง(Li) ได้รวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลจากทั่วโลก และศึกษาความเป็นไปได้ทั้งหมดอย่างระมัดระวัง มันได้บอกถึงร่องรอยว่ากิจกรรมบนดาวฤกษ์สามารถเลียนแบบสัญญาณความเร็วแนวสายตาของดาวเคราะห์
เราคำนวณขอบเขตของเขตเอื้ออาศัยได้รอบดาวฤกษ์หลัก จากนั้น ผมก็ทดสอบว่าดาวเคราะห์ที่มีมวลพอๆ กับโลกจะยังคงรักษาวงโคจรที่เสถียรที่ระยะทางต่างๆ ภายในเขตดังกล่าว ได้หรือไม่ Skylar D’Angiolillo นักวิจัยวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ มหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ หนึ่งในผู้เขียนร่วม อธิบายไว้ สิ่งที่เราพบก็คือวงโคจรเสถียรเกิดขึ้นได้ในเขตเอื้ออาศัยได้รอบดาวฤกษ์หลัก คุณอาจจะคาดว่าดาวฤกษ์รองคงรบกวนวงโคจรเหล่านั้น แต่ก็ไม่เสมอไป
นักดาราศาสตร์ใช้การเคลื่อนที่ที่มองเห็นของดาวทั้ง 2 บอกว่าระบบน่าจะมีดาวเคราะห์ขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสฯ อยู่ งานวิจัยใหม่ใช้เทคนิคที่ดีกว่านั้นรวมถึงการตรวจสอบที่ไวที่สุด ถ้ามีดาวเคราะห์ใดๆ ในส่วนในของระบบนี้พวกมันจะต้องมีมวลต่ำกว่าดาวเสาร์ การศึกษายังได้ปรับปรุงข้อมูลการโคจรของระบบนี้และแสดงว่าดาวทั้งสองเพิ่งผ่านจุดที่อยู่ห่างกันมากที่สุดในเดือน กค 2024 ในวงโคจร 88.38 ปี Credit: Camille Flammarion
รอบ 70 Oph A ทีมวิจัยกำจัดความเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์ที่มีมวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ ภายในระยะทาง 5 au จากดาว(ระยะทางเดียวกันกับดาวพฤหัสฯ รอบดวงอาทิตย์) ส่วนรอบ 70 Oph B การกำจัดดาวเคราะห์ขนาด 0.25 ถึง 0.3 เท่าดาวพฤหัสฯ ขยับเข้ามาถึงระยะทาง 0.5 au ดังนั้นการค้นพบทั้งหมดจึงกำจัดความเป็นไปได้ใดๆ ที่จะมีดาวเคราะห์ยักษ์รอบดาวฤกษ์ดวงแรก
สำหรับระบบที่อาจมีดาวเคราะห์มาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 นี่ช่วยแก้ปัญหาความคลาดเคลื่อนได้ แต่ก็มีทั้งความผิดหวังและโล่งใจ Li กล่าว เราได้พบว่าไม่มีดาวเคราะห์ขนาดพอๆ กับดาวพฤหัสอยู่ แต่เราก็ยังเปิดบทล่าสุดของระบบแห่งนี้ด้วย เมื่อยังอาจมีดาวเคราะห์ขนาดเล็กกว่าพอๆ กับดาวเสาร์หรือเล็กกว่านั้นอยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้ของระบบคู่นี้
เนื่องจากการศึกษาไม่ได้ออกแบบมาให้ตรวจจับพวกมันได้ ภายในเขตดังกล่าวนั้น อุณหภูมิน่าจะเหมาะสมที่จะมีน้ำในสภาพของเหลวอยู่บนพื้นผิวดาวเคราะห์หินได้ ทำให้พิภพลักษณะดังกล่าวน่าจะกลายเป็นเป้าหมายสำหรับหอสังเกตการณ์ในอนาคตเพื่อค้นหาหลักฐานว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่นอกโลกหรือไม่ Li กล่าวว่า การศึกษานี้แค่บอกขีดจำกัด(มวล) ขั้นสูง แต่ไม่ได้ห้ามมีดาวเคราะห์เลย
70 Oph AB เป็นสถานที่ใกล้ๆ เพื่อศึกษาว่าดาวเคราะห์ก่อตัว, พัฒนาและอาจจะค้ำจุนสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างจากระบบดวงอาทิตย์เดี่ยวๆ ของเรา มีระบบดาวราวครึ่งหนึ่งในทางช้างเผือกที่มีดาวฤกษ์อย่างน้อย 2 ดวง ดังนั้น การเข้าใจว่าดาวเคราะห์รอบดาวที่มีคู่หูจะมีรูปแบบพื้นฐานร่วมอย่างไร 70 Oph AB เป็นระบบดาวคู่ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดเป็นลำดับสาม(16 ปีแสง) ตามหลังระบบ อัลฟา เซนทอไร(Alpha Centauri system; 4.2 ปีแสง) และระบบ 61 Cygni 11.4 ปีแสง
งานวิจัยใหม่ใช้เทคนิคที่ดีกว่านั้นอย่างมาก รวมถึงการตรวจสอบที่ไวที่สุดเท่าที่ทำได้เพื่อแสดงว่าถ้ามีดาวเคราะห์ใดๆ ในส่วนในของระบบนี้ พวกมันจะต้องมีมวลต่ำกว่าดาวเสาร์ การศึกษายังได้ปรับปรุงข้อมูลการโคจรของระบบนี้และแสดงว่าดาวทั้งสองเพิ่งผ่านจุดที่อยู่ห่างกันมากที่สุดในเดือน กค 2024 ในวงโคจร 88.38 ปี
Stephen Kane นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ยูซี ริเวอร์ไซด์ สมาชิกทีม กล่าวว่า ระบบของเราซึ่งมีดาวฤกษ์เพียงดวงเดียวนั้น แท้จริงแล้วเป็นพวกไม่ปกติ ดาวหลายดวงมีดาวคู่หูทั้งนั้น คุณอาจจะจินตนาการว่าดาวดวงที่สอง วิ่งเข้ามาเหมือนลูกตุ้มเหล็กทำลายตึก(wrecking ball) และจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่พิภพขนาดพอๆ กับโลกจะอยู่รอดในเขตเอื้ออาศัยได้ได้ แต่แบบจำลองบอกว่าก็ไม่ได้เป็นอย่างนั้นเสมอไป
70 Oph AB ซึ่งเป็นที่รู้จักมานาน ประกอบด้วยดาวแคระส้ม(K dwarfs) สองดวงที่มีมวลต่ำกว่าดวงอาทิตย์ ที่ 88% และ 73% มวลดวงอาทิตย์ มีอายุราว 3 พันล้านปี เนื่องจากพวกมันมีขนาดเล็กกว่า, มืดกว่า และเย็นกว่าดวงอาทิตย์ จึงเป็นเป้าหมายหลักในการสำรวจความสามารถในการเอื้ออาศัยได้เนื่องจาก แคระส้มสงบกว่าและมีกิจกรรมน้อยกว่า แคระแดง(M dwarf) และอาจจะมีอายุยาวนานกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 7 เท่า(หรือ 7 หมื่นล้านปี) และยังทราบว่ามันเป็นระบบคู่มาเกือบ 250 ปี ต้องขอบคุณ วิลเลียม เฮอร์เชล
ขณะนี้ วงโคจรของดาวทั้งสองใน 70 Oph AB ยังถูกตรวจสอบอย่างปรุโปร่งที่สุดแห่งหนึ่งบนท้องฟ้า ให้ข้อมูลแก่นักดาราศาสตร์ที่เที่ยงตรงมากเพื่อวางแผนทำงานสำรวจในอนาคตได้ Meyer กล่าวว่า ขีดจำกัดใหม่ช่วยให้เราออกแบบกลยุทธการสำรวจที่เหมาะสมในอนาคตได้
ระบบดาวคู่ 70 Ophiuchi AB หรือ 70 Oph AB มองเห็นได้ใจกลางภาพนี้ซึ่งถ่ายจากหอสังเกตการณ์กองทัพเรือสหรัฐฯ ในปี 1937 นักดาราศาสตร์สนใจระบบดาวคู่นี้มานานแล้วถึงศักยภาพที่จะมีดาวเคราะห์อยู่ แม้กระทั่งล่าสุดนักวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยมิชิกันก็ยังไม่สามารถยืนยันดาวเคราะห์ใดๆ ในระบบนี้ได้ในงานศึกษาล่าสุด แต่ก็ระบุขีดจำกัดมวลดาวเคราะห์ที่อาจมีได้ Credit: Courtesy of the U.S. Naval Observatory Library
ในความเป็นจริงแล้ว มหาวิทยาลัยมิชิกันเป็นส่วนหนึ่งในทีมที่กำลังศึกษาปฏิบัติการอวกาศที่เรียกว่า SHERA ซึ่งมุ่งเป้าไปที่ระบบดาวคู่ โดยระบบนี้ก็เป็นหนึ่งในเป้าหมายด้วย แต่แน่นอนว่า 70 Oph AB ก็จะเป็นเป้าหมายของปฏิบัติการเรือธงอย่าง หอสังเกตการณ์พิภพที่เอื้ออาศัยได้(Habitable World Observatory; HWO) ของนาซาที่ออกแบบมาให้สำรวจและถ่ายภาพพิภพต่างด้าวเป็นพิเศษ
จากที่มองเห็นว่ามีดาวเคราะห์อยู่กลาดเกลื่อนแค่ไหนในเอกภพและในทางช้างเผือก ผมหวังว่าเราก็จะพบดาวเคราะห์ที่นั่นด้วยเช่นกัน Li กล่าว
แหล่งข่าว scitechdaily.com : a 171-year-old planetary mystery just took a surprising turn
sciencealert.com : an Earth-sized planet could survive with 2 suns just 16 light-years away
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
