นักดาราศาสตร์ค้นพบโลกน้ำแข็ง (Iceball Earth) ห่างจากโลก 13,000 ปีแสง

Share

22 พฤษภาคม 2560

ดาวเคราะห์ OGLE-2016-BLG-1195Lb เป็นดาวเคราะห์น้ำแข็งคล้ายโลก อยู่ห่างจากโลกเรา 13,000 ปีแสง ที่น่าสนใจคือระยะห่างจากดาวเคราะห์ดวงนี้ถึงดาวฤกษ์แม่ใกล้เคียงกับระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ด้วย 

        ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกค้นพบโดยโครงการ Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) ซึ่งดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยวอร์ซอว์ ประเทศโปแลนด์ (University of Warsaw, Poland) โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นทะเลทราย Atacama แต่เดิมโครงการนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาสสารมืดด้วยวิธี Microlensing แต่ปัจจุบันโครงการได้ใช้วิธีดังกล่าวศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะด้วย

 

รูปลักษณะการโค้งของแสงดาวฤกษ์ที่อยู่ด้านหลัง

 

        Microlensing เป็นปรากการณ์ที่เกิดขึ้นได้เมื่อดาวฤกษ์สองดวงเคลื่อนที่มาอยู่ในแนวเดียวกัน ดาวฤกษ์ดวงหน้าทำหน้าที่เหมือนเลนส์นูนรวมแสงของดาวฤกษ์ดวงหลัง ปรากฏการณ์ Microlensing จะเกิดขึ้นได้ดีก็ต่อเมื่อดาวทั้งสองดวงอยู่ในแนวเล็งเดียวกันและตรวจวัดได้ดีด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ โดยขณะที่เกิดปรากฎการณ์ microlensing ลักษณะกราฟแสงของดาวฤกษ์ดวงหลังจะเปลี่ยนแปลงแบบระฆังคว่ำ แต่ถ้าระบบดาวฤกษ์ดวงหน้ามีดาวเคราะห์โคจรอยู่รอบๆกราฟแสงจะปรากฏค่าความสว่างเล็กๆขึ้น ดังรูปด้านล่าง 

 

รูปแสดงกราฟแสงของปรากฏการณ์ Microlensing กรณีต่างๆ

 

        ข้อดีของวิธีนี้คือสามารถค้นหาดาวเคราะห์มวลน้อยๆได้ ในขณะที่วิธีอื่นยังทำไม่ได้ แต่อย่างไรก็ตามวิธีนี้ก็มีข้อจำกัดคือดาวเคราะห์ต้องมีระยะห่างจากดาวฤกษ์แม่ที่เหมาะสมบางค่า

        ในเดือนมิถุนายน 2016 โครงการ OGLE ได้ตรวจพบความสว่างจากปรากฏการณ์  Microlensing แต่ยังไม่สามารถระบุได้ว่ามีดาวเคราะห์ในระบบหรือไม่จึงได้ส่งข้อมูลไปยัง Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet) และกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซา (Spitzer Space Telescope) เพื่อช่วยตรวจวัดปรากฏการณ์ Microlensing โดยใช้ระยะเวลาประมาณ 1 เดือน  หลังจากการวิเคราะห์ข้อมูลนักดาราศาสตร์พบว่าระบบมีดาวเคราะห์โคจรอยู่ ซึ่งข้อมูลที่วิเคราะห์ได้จาก OGLE มีเพียงอัตราส่วนมวลของดาวเคราะห์ต่อดาวฤกษ์แม่ แต่ข้อมูลเพิ่มเติมที่ได้จาก KMTNet และ Spitzer  ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวิเคราะห์มวลของดาวแต่ละดวงในระบบได้ และจากการวิเคราะห์ทั้งหมดพบว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีมวลใกล้เคียงโลกและมีระยะห่างจากดาวฤกษ์แม่ใกล้เคียงกับระยะห่างของโลกถึงดวงอาทิตย์

        ดาวฤกษ์ OGLE-2016-BLG-1195L เป็นดาวฤกษ์ที่มีมวลเพียง 7.8% ของดวงอาทิตย์หรือเพียง 100 เท่าของดาวพฤหัสบดี ช่วงอายุอยู่ระหว่างดาวแคระแดงและดาวแคระน้ำตาลซึ่งเป็นดาวฤกษ์มวลน้อยและเผาผลาญไฮโดรเจนต่ำ นั้นหมายความว่าดาวเคราะห์ OGLE-2016-BLG-1195Lb ที่โคจรอยู่จะได้รับแสงน้อยมาก และมีลักษณะโดยรวมเหมือนก้อนน้ำแข็ง (Iceball) 

        สำหรับการศึกษาระบบดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวแคระแดงซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีจำนวนมากที่สุดในกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) ทำให้เราสามารถทราบถึงโอกาสที่จะค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวฤกษ์มวลน้อย ซึ่งอาจนำไปสู่การอธิบายการก่อตัวของดาวเคราะห์ และ ผลกระทบของสิ่งแวดล้อมรอบดาวฤกษ์ เช่น ระบบเป็นดาวคู่ ความหนาแน่นของดาวฤกษ์ใกล้เคียงหรือการแผ่รังสีอย่างรุนแรงของกาแล็กซีเพื่อนบ้านต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระบบได้

        โครงการต่างๆ เช่น OGLE เน้นการสังเกตการณ์บริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก (Galactice bulge) ซึ่งเป็นบริเวณที่มีความหนาแน่นของดาวฤกษ์สูง อาจช่วยในการตอบคำถามที่ว่า ความถี่ของการมีอยู่ของดาวเคราะห์ในบริเวณจานกาแล็กซี (Galactic disk) มีความแตกต่างจากบริเวณใจกลางกาแล็กซีหรือไม่ ซึ่งจากการศึกษาดาวเคราะห์ 20 ดวงของโครงการ OGLE เมื่อเร็วๆนี้ แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ที่ค้นพบบริเวณใจกลางกาแล็กซีมีจำนวนน้อยกว่า แต่ยังไม่สามารถสรุปได้อย่างชัดเจนในปัจจุบัน สำหรับการศึกษาในอนาคตจะใช้การตรวจวัด Microlensing แบบสามมิติ (Stereoscopic) โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ และ Kepler (K2) ข้อมูลที่ได้อาจจะช่วยอธิบายเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ดีขึ้น

 

 

อ้างอิงข่าว

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/exoplanets/microlensing-revelas-iceball-earth-13000-light-years-away/

 

อ้างอิงรูปภาพ

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/do-planets-outnumber-stars/

 

เรียบเรียงโดย

ศวัสกมล ปิจดี

เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์