•
4 พ.ย. เวลา 06:49 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ว่าที่ดาวเคราะห์แคระดวงใหม่และวัตถุอีกกระบุงที่ชายขอบระบบสุริยะ

ที่ส่วนไกลของระบบสุริยะเลยจากวงโคจรของพลูโตออกมา หอสังเกตการณ์รูบินได้พบวัตถุใหม่ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จำแนกว่าเป็น ว่าที่ดาวเคราะห์แคระ
การสำรวจประกาศในจดหมายเวียนของศูนย์ดาวเคราะห์ย่อย(Minor Planet Center; MPC) ของสหพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ(International Astronomical Union) ถ้ายืนยันได้ วัตถุซึ่งมีชื่อว่า 2026 ED138 ก็น่าจะเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์แคระ(dwarf planet) ดวงใหญ่ที่สุดที่พบในพื้นที่นี้ของระบบสุริยะ ด้วยการสำรวจในระหว่างสะสมข้อมูลเพื่อ Legacy Survey of Space and Time(LSST) ของหอสังเกตการณ์รูบิน(Vera C. Rubin Observatory)
ในค่ำของวันที่ 13 ตุลาคม สมาชิกทีมดำเนินการรูบิน Matthew Holman จากศูนย์เพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ฮาร์วาร์ดสมิธโซเนียน(CfA) กำลังกลั่นกรองข้อมูลที่รูบินรวบรวมผ่านอัลกอริทึมที่พัฒนาร่วมกับ Kevin Napier เพื่อนร่วมงานจากสถาบันเดียวกัน ซอฟท์แวร์นี้ถูกสร้างขึ้นจากการตรวจจับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ในระบบสุริยะของเราหลายพันล้านดวงเพื่อเปรียบเทียบพวกมัน และค้นหารูปแบบคล้ายๆ กัน ด้วยการใช้วิธีการนี้ ก็พบ ED 138 และตระหนักในทันทีว่าจากความสว่างและระยะทางบ่งชี้ว่ามันมีขนาดที่ใหญ่อย่างไม่ปกติ
ภาพโมเสคโดยหอสังเกตการณ์รูบินแสดงว่าที่ดาวเคราะห์แคระที่เพิ่งพบใหม่ 2026 ED 138 ซึ่งถูกพบในข้อมูลการสำรวจจากรูบินตั้งแต่วันที่ 4 มีค ถึง 11 กค 2026 ภาพปก ภาพระบบสุริยะโดยแสดงเส้นทางโคจรของ 2026 ED 138
Holman กล่าวว่า ปฏิกิริยาแรกของผมก็คือไม่เชื่อเลย วัตถุอย่างนี้หาได้ยากมากๆ ดังนั้นผมก็เลยเริ่มตรวจสอบในทันทีว่าผมหรือโค้ดทำอะไรผิดไปรึเปล่า เพื่อขจัดข้อสงสัยใดๆ การสำรวจในรายละเอียดก็เริ่มต้นโดยหวังว่าจะได้เจอการสำรวจ ED 138 เพิ่มขึ้นมา Mario Juric จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน และนักวิทยาศาสตร์นำทีมระบบสุริยะของรูบิน สำรวจบัญชีรายชื่อและภาพของรูบิน และพบการสำรวจอีก 20 ครั้งที่ย้อนกลับไปได้ถึงวันที่ 4 มกราคม 2026
โดยรวมแล้ว รูบินสำรวจ ED 138 30 ครั้งใน 20 คืนระหว่างวันที่ 4 มีนาคมจนถึง 11 กรกฎาคม ภาพในคลังเพิ่มเติมรวมทั้งที่มาจากกล้องพลังงานมืด(DECam) ซึ่งได้ให้ข้อมูลย้อนกลับไปจนถึงปี 2016 ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้ทีมตามรอยการโคจรของ ED 138 ได้นานกว่าสิบปี
ขณะนี้ ED 138 อยู่ที่ระยะทางราว 46 เท่าระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์
(หรือหน่วยดาราศาสตร์; astronomical unit/ au) เพื่อเปรียบเทียบ ดาวเคราะห์แคระพลูโตมีระยะทางเฉลี่ย 40 au นี่ก็จำแนกว่า ED 138 เป็นวัตถุทรานส์เนปจูน(Trans-Neptunian Object; TNOs) ซึ่งเป็นวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ที่ระยะทางไกลกว่าวงโคจรของเนปจูน
นักวิทยาศาสตร์ศึกษาขนาด, องค์ประกอบ และเส้นทางโคจรของ TNOs เพื่อให้เข้าใจว่าระบบสุริยะก่อตัวได้อย่างไร, ดาวเคราะห์ยักษ์อพยพอย่างไร และวัตถุขนาดเล็กกว่ากระจายตลอดวิวัฒนาการระบบอย่างไร วงโคจรของ ED 138 ซึ่งเอียงเกือบ 25 องศาจากระนาบระบบสุริยะจึงจำแนกมันเป็น hot-classical TNO ซึ่งบอกได้ว่ามันถูกรบกวนจนหลุดออกจากวงโคจรเดิม ผ่านปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงกับเนปจูน
ภาพแสดงส่วนหนึ่งของเส้นทางโคจรของ 2026 ED 138 ภาพเป็นการรวมประกอบภาพหลายภาพที่รูบินถ่ายในระหว่างวันที่ 1 ถึง 31 พฤษภาคม 2026 โดยเว้นช่วงตามที่ระบุเป็นวงกลมสีฟ้า โดยวัตถุอยู่ในใจกลางวงกลมแต่ละวง
ไม่ใช่ว่า TNOs ทั้งหมดจะสามารถเป็นว่าที่ดาวเคราะห์แคระได้ โดยมีทั้งความแตกต่างด้านขนาดและรูปร่างของวัตถุเอง เพื่อที่จะเป็นดาวเคราะห์แคระได้ วัตถุต้องมีมวลมากพอที่แรงโน้มถ่วงของมันเองจะดึงให้วัตถุมีขนาดที่ค่อนข้างกลม จากระยะทางและความสว่าง ทีมประเมินว่ามันมีขนาดระหว่าง 600 ถึง 1500 กิโลเมตรขึ้นอยู่กับความสามารถในการสะท้อนแสงของพื้นผิว(albedo) ซึ่งช่วงขนาดแบบนี้ทำให้มันเป็นดาวเคราะห์แคระอย่างไม่ต้องสงสัย และคาดว่าวัตถุน้ำแข็งที่ใหญ่ขนาดนี้ก็มีรูปร่างกลม
การวิเคราะห์เบื้องต้นนี้ทำให้ ED 138 เป็นหนึ่งในว่าที่ดาวเคราะห์แคระที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบเลยเนปจูนออกไป ยังคงต้องมีการสำรวจในช่วงอินฟราเรดเพื่อระบุขนาดที่แท้จริง และยืนยันธรรมชาติของมันในฐานะดาวเคราะห์แคระ ถ้ายืนยัน ED 138 ก็น่าจะไปอยู่รวมกับดาวเคราะห์แคระทั้งห้าที่ประกาศโดย IAU คือ พลูโต, เซเรส(Ceres), เอริส(Eris) , เฮาเม(Haumea) และมาเคะมาเคะ(Makemake)
ED 138 ถูกพบบนท้องฟ้าส่วนที่อยู่ใกล้ระนาบของทางช้างเผือก ซึ่งเป็นพื้นที่ที่แออัดเต็มไปด้วยดาวนับล้านดวง สำหรับกล้องโทรทรรศน์เกือบทุกตัว ED 138 จะหายวับท่ามกลางแหล่งแสงพื้นหลังที่วิบวับ ซึ่งน่าจะเป็นสาเหตุที่มันยังไม่ถูกพบจนกระทั่งบัดนี้ แต่การจับตาดูซีกฟ้าใต้อย่างสม่ำเสมอและต่อเนื่องของรูบิน ร่วมกับอัลกอริทึมที่กลั่นกรองจุดแสงหลายพันล้านจุดเพื่อจำแนกวัตถุที่เคลื่อนที่เล็กน้อย จึงช่วยให้ทีมได้พบ ED 138 ได้ในพื้นที่สำรวจที่แออัด
ภาพแสดงเส้นทางโคจรของว่าที่ดาวเคราะห์แคระที่เพิ่งพบใหม่ 2026 ED138 ตามที่สำรวจโดยหอสังเกตการณ์รูบิน ภาพนี้เป็นการรวมประกอบภาพหลายภาพที่ถ่ายโดยรูบินระหว่างวันที่ 4 มีค ถึง 11 กค 2026 โดยแต่ละการสำรวจแสดงเป็นวงสีฟ้า วัตถุใหม่อยู่กลางวงกลมแต่ละวง
รูบินให้ความสามารถอันเอกอุแก่เราในการสำรวจท้องฟ้าผ่านการรวมความเร็ว, ความลึก และความแม่นยำ Juric กล่าว และการค้นพบก็เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น เมื่อเราจำแนกวัตถุใหม่ได้ เราก็สามารถค้นหามันย้อนกลับไปได้หลายเดือน หรือบางครั้งก็หลายทศวรรษ ค้นหามันในภาพที่ไม่มีใครรู้ว่าจะมองหาตรงไหน ความสามารถทั้งการค้นพบและ “ก่อนพบ” วัตถุกำลังเปลี่ยนแปลงว่าเราจะตรวจสอบวงโคจรของพวกมันได้เร็วแค่ไหนและเที่ยงตรงแค่ไหน และเพื่อความเข้าใจระบบสุริยะอันห่างไกล
ED 138 เป็นเพียงหนึ่งในตัวอย่างวัตถุในระบบสุริยะที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากการค้นพบของรูบิน นับตั้งแต่ที่มันเริ่มต้นรวบรวมข้อมูลช่วงต้นในการเตรียมตัวสำหรับ LSST ซึ่งเริ่มต้นในเดือนมิถุนายน 2026
ในเดือนเมษายนก่อนที่ LSST จะเริ่มอย่างเป็นทางการ ทีมระบบสุริยะรูบินก็เสนอการสำรวจดาวเคราะห์น้อยใหม่กลุ่มใหญ่มากกว่า 11000 ดวงต่อ MPC ซึ่งรวมถึง TNOs ใหม่ราว 380 ดวง ซึ่งพบในช่วง 6 สัปดาห์แรกของการสำรวจ โดยมี 2 ดวงคือ 2025 LS2 และ 2025 MX348 ซึ่งมีวงโคจรที่รี นำพวกมันออกไปเกือบ 1000 au ในจุดที่ไกลที่สุด
ในช่วงดังกล่าว ทีมเรียกการนำเสนอกลุ่มใหญ่นั้นว่าเป็นแค่ยอดภูเขาน้ำแข็ง และตื่นเต้นที่จะมีการค้นพบเพิ่มเติมเมื่อ LSST เริ่มต้นขึ้นอย่างเป็นทางการ ด้วยการค้นพบ ED 138 ความหวังเหล่านั้นกำลังเริ่มให้ผล ข้อมูล ณ วันที่ 28 ตุลาคม ฐานข้อมูลวัตถุขนาดเล็กของห้องทดลองไอพ่นขับดัน(JPL) มี TNOs 8291 ดวง ส่วนบัญชีดาวเคราะห์น้อยที่มากกว่าอยู่ที่ 1,577,822 ดวง(รวม TNOs ด้วย บางส่วน)
ภาพระบบสุริยะโดยแสดงเส้นทางโคจรของ 2026 ED 138 ตำแหน่งที่แสดงเป็นตำแหน่งในวันที่ 8 พฤษภาคม 2026 แบบจำลองยังแสดงวงโคจรของดาวเคราะห์แคระอีก 5 ดวงตามที่ IAU ประกาศไว้คือ พลูโต, เซเรส, เอริส, เฮาเม และมาเคะมาเคะ
ถ้ายืนยันได้ว่ามันเป็นดาวเคราะห์แคระ ED 138 ก็น่าจะไปอยู่รวมกับพิภพประเภทดาวเคราะห์แคระตระกูลเล็กๆ Holman กล่าว รูบินจะถ่ายภาพซีกฟ้าใต้ทั้งหมดซ้ำแล้วซ้ำอีกตลอด 10 ปี ดังนั้นดวงใดที่ซ่อนอยู่ที่หนีจากโครงการสำรวจก่อนหน้านี้ได้ ก็น่าจะอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อมแล้ว
การค้นพบก่อนหน้านี้ในปี 2025 จากชายขอบระบบสุริยะที่น่าสนใจก็คือ 2023 KQ14 หรือที่มีชื่อเล่นว่า อัมโมไนต์(Ammonite) ทีมนานาชาติที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ซูบารุได้จำแนกมันได้ในการสำรวจจากปี 2023 และประกาศการค้นพบในเดือนกรกฎาคม 2025 งานวิจัยอธิบายว่ามันเป็นวัตถุชนิดเดียวกับเซดนา(Sednoid) ดวงที่ 4 ที่พบ ซึ่งเป็นวัตถุที่ห่างไกลชนิดที่พบได้ยากที่เมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดก็ยังอยู่ห่างไกลอย่างมาก อัมโมไนต์ไม่เคยเข้ามาใกล้กว่า 66 au เลย
วงโคจรของมันยังแตกต่างจากเซดนอยด์ที่พบอื่นๆ ซึ่งทำให้การอธิบายการกระจายตัวยิ่งวุ่นวายมากขึ้น แบบจำลองเสมือนจริงพบว่าวงโคจรของมันน่าจะเสถียรมาตลอด 4.5 พันล้านปี ผลสรุปแบบนี้มีผลกระทบต่อแบบจำลองวิวัฒนาการวงโคจร วัตถุเหล่านี้จะช่วยทดสอบคำอธิบายที่เกี่ยวข้องกับการอพยพของดาวเคราะห์, การผ่านเข้าใกล้จากดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์ที่อาจมีอยู่แต่ยังไม่พบ
image credit: sciencenotes.org
ก่อนการมาของรูบิน โครงการการสำรวจพลังงานมืด(Dark Energy Survey) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อรวบรวมข้อมูลเอกภพวิทยา ก็จับภาพวัตถุห่างไกลในระบบสุริยะไว้ได้ด้วย ข้อมูลการสำรวจหกปีที่เผยแพร่ออกมาในปี 2022 มี TNOs 812 ดวง ดาวเคราะห์น้อยเซนทอร์(Centaur) 1 ดวงและดาวหางจากเมฆออร์ต(Oort cloud) อีก 1 ดวง
แหล่งข่าว rubinobservatory.org : NSF-DOE Vera C. Rubin observatory reveals its first dwarf planet candidate in our solar system
thebrighterside.news – Beyond Neptune: 8291 objects and new discoveries
โฆษณา