นักดาราศาสตร์ค้นพบล่าสุด ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ใช้เวลาโคจรรอบดาวฤกษ์ยาวถึง 704 วัน

Share

31 กรกฎาคม 2557

ปัจจุบันนักดาราศาสตร์มีการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมากมาย เพื่อที่จะค้นหาว่ามีดาวเคราะห์ดวงใดบ้างที่อาจพบสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ล่าสุดนักดาราศาสตร์ได้เผยถึงความพยายามในการตามล่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงหนึ่งที่มีการเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์  โดยใช้เวลานานถึง 704 วัน

รู้จักกันในนาม Kepler-421b (ดังแสดงในภาพที่ 1) เมืื่อถ้าเราเปรียบเทียบเวลาในการโคจรรอบดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ดวงนี้กับดาวอังคารที่อยู่ในระบบสุริยะของเรา ดาวอังคารใช้เวลาในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 780 วัน ซึ่งใกล้เคียงกันกับ Kepler-421b โดยส่วนมากในการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มีมากกว่า 1,800 ดวง ที่รับการยืนยันแล้ว จะมีคาบการโคจรที่สั้นกว่าอาจเป็นเพราะว่ามันมีระยะของการโคจรอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมาก

 

ภาพที่ 1 แสดงดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ Kepler-42b ที่โคจรรอบดาวฤกษ์สีส้ม นักดาราศาสตร์จัดให้มันเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่คล้ายกับดาวเคราะห์ยูเรนัสที่อยู่ในระบบสุริยะของเรา 

 

        Kepler-42b เป็นดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำมาก โคจรรอบดาวฤกษ์ที่จัดอยู่ในประเภท K ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีสีส้ม (ดังแสดงในภาพที่ 2) อุณหภูมิอยู่ในช่วงประมาณ 3,500-5,000 องศาเคลวิน อยู่ห่างจากโลกของเราระยะทางประมาณ 1,000 ปีแสง

 

ภาพที่ 2 แสดงดาวฤกษ์ประเภท K ที่มีสีส้มอุณหภูมิอยู่ในช่วงประมาณ 3,500-5,000 องศาเคลวิน

 

        จากคาบการโคจรรอบดาวฤกษ์ที่ใช้เวลาประมาณ 704 วัน เมื่อนักดาราศาสตร์สังเกตจากคาบการโคจรของดาวเคราะห์ดวงนี้ พบว่ามันมีระยะห่างในการโคจรอยู่ในขอบเขตระหว่างดาวเคราะห์หินกับดาวเคราะห์ก๊าซ แต่เนื่องจากการสำรวจดาวเคราะห์ดวงนี้ของนักดาราศาสตร์กับพบว่ามันมีลักษณะคล้ายกับดาวยูเรนัสดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ทำให้นักดาราศาสตร์คิดว่าดาวเคราะห์ดวงนี้อาจมีการเปลี่ยนแปลงคาบการโคจรเข้ามาใกล้ดาวฤกษ์ของมันมากยิ่งขึ้น  

        นักดาราศาสตร์ชื่อ David จาก Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) กล่าวว่า ในการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ดวงนี้ จากมุมของโลกมีโอกาสน้อยมากเนื่องจากช่วงระยะเวลาในการเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ของดาวคราะห์ดวงนี้ ในแต่ละครั้งใช้เวลานานมาก โดยการโคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีระยะห่างประมาณ 110 ล้านไมล์ อาจเป็นผลให้ดาวเคราะห์ดวงนี้มีอุณหภูมิต่ำถึง -135 องศาฟาเรนไฮต์

ชื่อของดาวเคราะห์ Kepler-42b มาจากการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Kepler โดยเฝ้ามองดาวเคราะห์ดวงนี้ใช้ระยะเวลานานถึง 4 ปี เพื่อที่จะสังเกตการณ์เคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์หากมีดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ ค่าความสว่างของดาวฤกษ์จะลดลงจากเดิม แต่ถ้าดาวมีการโคจรที่เป็นระนาบอื่นก็จะไม่สามารถตรวจพบได้เลย ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถทราบขนาดและคาบการโคจรของ Kepler-42b ได้ วิธีนี้เป็นการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอีกวิธีหนึ่ง ที่เรียกว่า การเคลื่อนผ่าน (Transit method) (แสดงดังในภาพที่ 3) 

 

ภาพที่ 3 ความสัมพันธ์ระหว่างความสว่างของดาวฤกษ์ดวงแม่ (Brightness - แกนตั้ง) กับเวลา (แกนนอน)

 

        ขณะที่ดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ ผู้สังเกตจะพบว่าความสว่างของดาวฤกษ์ดวงแม่ลดลง Kepler-42b ตรวจพบเพียง transits แค่สองครั้ง เนื่องจากระยะเวลาในการโคจรยาวนานทำให้ไม่มีภาระกิจมุ่งเน้นเฉพาะในการศึกษา ในการค้นพบครั้งนี้นักดาราศาสตร์กล่าวว่าจากทฤษฎีการก่อกำเนิดของดาวเคราะห์ด้วยระยะห่างจากดาวฤกษ์ที่ไกลอาจทำให้มันมีอุณหภูมิที่ต่ำมากและดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้อาจมีอุณหภูมิที่สูงกว่า ระยะห่างมีส่วนสำคัญในทฤษฎีการก่อตัวของดาวเคราะห์จากแนวคิดที่ว่าดาวเคราะห์ก๊าซอาจจะก่อตัวเนื่องจากระยะห่างที่ไกลออกไป แต่ดาวเคราะห์ก๊าซ Kepler-42b ที่เราสามารถสังเกตได้นี้ อาจจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของคาบการโคจรทำให้มันเข้าใกล้ดาวฤกษ์มากขึ้นเป็นวันหรือชั่วโมง ซึ่งดาวเคราะห์ Kepler-421b เป็นดวงแรกที่แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงการโคจรที่เคลื่อนเข้ามาอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มาก โดยการเปลี่ยนแปลงเช่นนี้อาจจะไม่ใช่ดวงเดียวเท่านั้นแต่อาจมีหลายดวง ที่ยังไม่ได้ค้นพบ ดาวเคราะห์ดวงนี้สังเกตจากตำแหน่งของกลุ่มดาว Lyra ความพยายามของนักดาราศาสตร์ที่ทำการศึกษาเพื่อที่จะไขคำถามที่สำคัญเสมอมาว่าเราอยู่เพียงลำพังในเอกภพหรือไม?” ทำให้งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารดาราศาสตร์ 

 

 

เรียบเรียงโดย

นายบุญญฤทธิ์ ชุนหกิจ

เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

 

แหล่งที่มา : http://phys.org/news/2014-07-transiting-exoplanet-longest-year.html

ภาพที่ 1 http://phys.org/news/2014-07-transiting-exoplanet-longest-year.htm

ภาพที่ 2 http://www.sunandstar.net/all_astronomy_terms/06_index_glosary_of_astronomy/spectral_type_of_K_star.html

ภาพที่http://daejeonastronomy.exteen.com/20101007/entry