ย้อนกลับไปในยุคก่อนหน้านี้ไม่นานแค่ไม่กี่ปี ถ้าใครบอกว่าจะถ่าย “ภาพ” ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะออกมาให้เห็นด้วยตาเปล่าได้อาจจะฟังดูเป็นเรื่องขี้โม้มาก ๆ แต่วันนี้กล้อง James Webb Space Telescope กำลังทำให้คำว่า “เห็นดาวเคราะห์นอกระบบจากแสงของมันเอง” ไม่ใช่แค่เรื่องเล่าอีกต่อไป แม้นี่จะไม่ใช่การทำ Direct Imaging ครั้งแรกของ James Webb เพราะการทำ Direct Imaging ครั้งแรกนั้นต้องย้อนกลับไปในปี 2022 James Webb ถ่ายภาพ Exoplanet แบบทางตรงผ่าน NIRCam, MIRI เป็นครั้งแรก แต่รอบนี้ถือว่าเป็นการค้นพบที่มีความสำคัญในการทำ Direct Imaging อย่างมาก
นักดาราศาสตร์เพิ่งประกาศการตรวจพบ TWA 7 b วัตถุที่น่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่กำลังกวาดเศษฝุ่นในระบบดาวฤกษ์อายุน้อย โดยการสังเกตจากแสงอินฟราเรดที่มันเปล่งออกมา ซึ่งถ้าได้รับการยืนยันจริง TWA 7 b จะกลายเป็น “ดาวเคราะห์ที่เบาที่สุด” เท่าที่เคยมีการ Direct Imaging ได้สำเร็จ Evidence for a sub-Jovian planet in the young TWA 7 disk
เป้าหมายการสำรวจของกล้อง JWST ครั้งนี้ คือดาวฤกษ์ชื่อ TWA 7 หรือชื่อทางการคือ CE Antilae ดาวแคระแดงอายุเพียง 6.4 ล้านปี ที่อยู่ห่างจากโลกแค่ 34 ปีแสง อยู่ในกลุ่ม TW Hydrae Association ซึ่งขึ้นชื่อว่าเป็นแหล่งรวมระบบดาวเกิดใหม่ และล้อมรอบไปด้วย Debris Disk หรือจานฝุ่นที่ยังหลงเหลือจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ จานพวกนี้ถือเป็นแหล่งข้อมูลทองคำสำหรับการศึกษาว่าดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไร เพราะมันคือ หลักฐานสด ๆ ของเศษวัสดุก่อนกลายเป็นดาวเต็มตัว
เครื่องมือที่ใช้ในการค้นพบครั้งนี้คือ MIRI หรือ Mid-Infrared Instrument ซึ่งเป็นกล้องที่มองแสงอินฟราเรดกลางได้อย่างแม่นยำ และถูกออกแบบมาเพื่อมองสิ่งที่กล้องธรรมดามองไม่เห็น โดยใช้เทคนิค Coronagraphy ซึ่งก็คือการใช้หน้ากากบังแสงของดาวแม่เพื่อลดความสว่างจ้าจนเห็นสิ่งรอบข้างได้ชัดขึ้น หลังจากบังแสงและประมวลผลภาพอย่างละเอียด ทีมวิจัยพบจุดอินฟราเรดจาง ๆ ห่างจากดาวแม่ประมาณ 1.5 Arcsec หรือราว 50 AU ซึ่งถ้าเทียบง่าย ๆ ก็คืออยู่ไกลจากดาวแม่เท่ากับที่ดวงอาทิตย์มีดาวพลูโตถึงสองดวงครึ่งวางเรียงกัน
และที่น่าตื่นเต้นคือ ตำแหน่งนี้ “เป๊ะ” กับช่องว่างหนึ่งในสามของวงแหวนฝุ่นที่ตรวจพบก่อนหน้านี้โดยกล้องจากภาคพื้นดิน ซึ่งเป็นเบาะแสที่เราสงสัยกันมานานว่า ช่องว่างพวกนี้มาจากอะไร คำตอบที่เป็นไปได้มากที่สุดคือ ดาวเคราะห์ตัวหนึ่งที่อยู่ตรงนั้นพอดีนั่นเอง
การวิเคราะห์จากแสงอินฟราเรดชี้ว่า TWA 7 b น่าจะมีมวลประมาณ 0.3 เท่าของดาวพฤหัสบดี หรือราว ๆ 100 เท่าของมวลโลก ซึ่งใกล้เคียงกับดาวเสาร์ของเรา อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยประมาณ 47 องศาเซลเซียส ซึ่งถือว่า เย็นมาก ถ้าเทียบกับดาวเคราะห์ก๊าซวัยเยาว์ที่มักยังคงร้อนจากการก่อตัว นี่คือภาพของดาวเคราะห์ในช่วงที่กำลังก่อระบบสุริยะของมันเอง มีทั้งจานฝุ่น เศษหิน ช่องว่างที่ถูกกวาดออกจากวงโคจร มันคือ Snapshot ของระบบดาวที่ยังอยู่ระหว่างสร้างอนาคต
แม้ความเป็นไปได้ว่ามันอาจเป็นกาแล็กซีเบื้องหลังที่อยู่แนวเดียวกับ TWA 7 จะยังไม่สามารถตัดทิ้งได้ 100% แต่ทีมวิจัยบอกว่า “จากตำแหน่ง มวล ลักษณะการเปล่งแสง และความสอดคล้องกับแบบจำลองของช่องว่างในจานฝุ่น หลักฐานทั้งหมดชี้ไปในทางเดียวกันว่า นี่คือดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ TWA 7 จริง ๆ” และถ้าได้รับการยืนยัน ก็ถือว่า James Webb ประสบความสำเร็จในการ “ถ่ายภาพดาวเคราะห์ที่เบาที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยเห็นจากแสงของมันเอง” ซึ่งเป็นอะไรที่แม้แต่กล้องทรงพลังอย่าง Hubble หรือกล้องภาคพื้นดินอย่าง VLT ยังทำไม่ได้
จริง ๆ แล้ว เรารู้ว่าจานฝุ่นของระบบดาวเกิดใหม่มักจะมี “ช่องว่าง” ซึ่งเป็นผลจากการที่ดาวเคราะห์ที่ก่อตัวใหม่ ๆ กำลังเคลียร์วงโคจรให้ตัวเอง เหมือนกับกวาดฝุ่นในบ้านให้เป็นวง แต่ที่ผ่านมาทุกครั้งเรามักไม่เคยเห็น “ตัวการ” ที่ทำให้เกิดช่องว่างนั้นเลย ครั้งนี้คือครั้งแรกที่เราพบดาวเคราะห์ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับช่องว่างที่ตรวจเจอจากจานฝุ่นอย่างชัดเจน นี่คือพลังของ Infrared Coronagraphy บวกกับความไวในการตรวจจับของ James Webb ที่ผลักความสามารถของมนุษย์ในการมองดูจักรวาลออกไปอีกขั้น
การค้นพบ TWA 7 b คือมากกว่าการ “เจอดาวเคราะห์อีกดวง” แต่มันคือการยืนยันว่าเราสามารถใช้กล้องอย่าง James Webb มองเข้าไปในระบบดาวที่ยังสร้างไม่เสร็จ และเห็นผลกระทบของดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวอยู่ตรงหน้า เรากำลังเข้าใกล้การตอบคำถามใหญ่ของมนุษยชาติไปทีละนิด ว่าดาวเคราะห์อย่างโลกของเรา กำเนิดขึ้นอย่างไร และระบบอื่น ๆ ที่อาจจะมีชีวิต กำลังเริ่มต้นจากภาพแบบเดียวกับ TWA 7 b หรือเปล่า ยิ่งเห็นภาพนี้ “จริง” ขึ้นเท่าไร คำว่า “โลกอื่น” ก็ยิ่งกลายเป็นสิ่งที่เราสัมผัสได้มากขึ้นทุกที
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
