Exoplanet ESO ถ่ายภาพระบบสุริยะคล้ายเรา พร้อมดาวแก๊สยักษ์ ห่างไป 390 ปีแสงได้อย่างไร
ESO ถ่ายภาพระบบสุริยะคล้ายเรา พร้อมดาวแก๊สยักษ์ ห่างไป 390 ปีแสงได้อย่างไร

Chottiwatt Jittprasong

ESO ถ่ายภาพระบบสุริยะคล้ายเรา พร้อมดาวแก๊สยักษ์ ห่างไป 390 ปีแสงได้อย่างไร

July 24, 2020

European Southern Observatory หรือ ESO ได้เปิดเผยภาพแรกของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ 2 ดวงในระบบดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ของเรา และได้ตีพิมพ์ใน Paper ชื่อ Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1

นักดาราศาสตร์ได้ใช้อุปกรณ์ที่ชื่อว่า SPHERE หรือ Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research ในกล้อง VLT ของหอดูดาว ESO เพื่อถ่ายรูประบบดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังโคจรรอบดาว TYC 8998-760-1 ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ Type K3 อยู่ห่างออกไป 309 ปีแสงในกลุ่มดาว Musca (กลุ่มดาวแมลงวัน) มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ของเราแต่มีอายุเพียงแค่ 16.7 ล้านปีเท่านั้นเอง เทียบกับดวงอาทิตย์เราที่มีอายุถึง 4.6 พันล้านปี ถือว่าอายุน้อยมาก ๆ

ระบบ Optic System ของ SPHERE อุปกรณ์ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาและนำไปติดตั้งกับกล้องโทรทรรศน์สมรรถภาพสูงอย่าง VLT ที่มา – ESO/VLT/SPHERE

เดิมระบบดาวนี้มีดาวเคราะห์นอกระบบที่ชื่อว่า TYC 8998-760-1b อยู่แล้วซึ่งมีรัศมีประมาณ 3 เท่าของดาวพฤหัสบดีกับมวลอีกมากกว่า 14 เท่า แต่รอบนี้ ESO สามารถถ่ายภาพของระบบดาว TYC 8998-760-1 กับดาวเคราะห์ในระบบของมันพร้อมด้วยการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงใหม่ชื่อว่า TYC 8998-760-1c ซึ่งมีมวลมากกว่า 6 เท่าเทียบกับดาวพฤหัสบดีเลยทีเดียว ซึ่งนับเป็นการค้นพบที่ใหญ่พอสมควร

การถ่ายภาพ Exoplanet ด้วยวิธีการ Direct Imaging ของดาว Beta Pictoris b อยู่ห่างออกไป 63 ปีแสง ที่มา – ESO/Lagrange/SPHERE 

โดยปกติแล้ว การถ่ายรูประบบดาวแบบตรง ๆ หรือ Direct Imaging เป็นเรื่องที่ยากมาก เพราะด้วยระยะที่มากกว่า 390 ปีแสงบวกกับปัจจัยอื่น ๆ เช่น แสงรบกวนทั้งบนโลกและในอวกาศก็พร้อมที่จะเป็นอุปสรรคต่อการถ่ายภาพแบบ Direct imaging ได้ โดยเฉพาะการถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังโคจรอยู่ในระบบดาวฤกษ์ยิ่งเป็นเรื่องที่ยาก เพราะแสงจากดาวฤกษ์ที่สว่างกว่าแสงจากดาวเคราะห์หลายเท่าอาจจะกลบแสงทั้งหมดที่สะท้อนมาจากดาวเคราะห์ได้ทำให้เราได้มาแค่ภาพของดาวฤกษ์

การถ่ายภาพระบบดาว TYC 8998-760-1 ครั้งนี้ใช้สิ่งที่เรียกว่า Coronagraph เพื่อป้องกันไม่ให้แสงจากดาวฤกษ์มากลบแสงของดาวเคราะห์นอกระบบ และนี่ก็คือภาพ Direct imaging ที่ ESO ถ่ายได้

ภาพระบบดาว TYC 8998-760-1 ที่ถูกถ่ายและ Process ทำให้เราเห็นดาวเคราะห์ขนาดยักษ์สองดวงโคจรรอบดาวแม่ของมัน – ที่มา ESO

จากภาพจุดสว่างขาวที่มีลูกศรชี้คือ ดาวเคราะห์นอกระบบ TYC 8998-760-1b ซึ่งค้นพบมาก่อนหน้านี้แล้วแต่ยังไม่มีการถ่ายรูป ส่วนจุดสีส้มอ่อน ๆ ที่มีลูกศรชี้ตรงมุมขวาล่าง คือ ดาวเคราะห์นอกระบบ TYC 8998-760-1c ที่ค้นพบใหม่ ส่วนจุดสว่าง ๆ ที่มีกลุ่มเมฆสีส้มล้อมรอบ คือ ดาวฤกษ์ TYC 8998-760-1 นอกนั้นคือดาวพื้นหลังทั้งหมด

ดาว TYC 8998-760-1b แล 1c อยู่ห่างจากดาวแม่ของมันประมาณ 160 AU และ 320 AU ซึ่งเป็นระยะที่เรียกได้ว่าไกลมาก ๆ ถ้าเทียบกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา และถ้าหากสังเกต ถ้าไม่มีลูกศรชี้ว่าดาวไหนเป็นดาวไหน เราจะไม่รู้เลยว่าอันไหนคือดาวเคราะห์นอกระบบอันไหนคือดาวพื้นหลัง นั่นคือความท้าทายของ Direct imaging

กล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope ของ ESO ผู้สร้างหลากหลายการค้นพบทางดาราศาสตร์ ที่มา – ESO

นักดาราศาสตร์จะใช้เทคนิคที่คล้ายการทำ Parallax แต่ไม่จำเป็นต้องทำเป็นระยะเวลา 6 เดือนเหมือนการหาระยะทางทั่วไป เพียงแต่ใช้วิธีถ่ายรูปทิ้งไว้สักพักก่อนแล้วเปรียบเทียบภาพที่ถ่ายได้ในช่วงเวลาที่ต่างกันเพื่อหาว่าอันไหนคือดาวที่อยู่ Foreground อันไหนคือดาวที่อยู่ Background แล้วอันไหนคือระบบดาวที่เรากำลังจะถ่าย

หลักการง่าย ๆ ก็คือยิ่งดาวอยู่ไกลมากเท่าไหร่เวลาถ่ายภาพ ดาวมันจะเคลื่อนที่ไปจากเดิมเพียงเล็กน้อยส่วนดาวไหนที่มันเคลื่อนที่แบบจากอีกฝั่งไปอยู่อีกฝั่งหรือเคลื่อนที่เร็วผิดปกติคือดาวที่อยู่ Foreground อยู่หน้าวัตถุที่เราจะถ่าย ส่วนระบบดาวไหนที่เคลื่อนที่ไปตาม ๆ กันเป็นกลุ่มแสดงว่าอยู่ที่ระยะทางเดียวกันและอยู่ระบบเดียวกันนั่นเอง

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในระบบดาวที่มีลักษณะคล้ายคลึงดวงอาทิตย์จะทำให้เราสามารถสังเกตการณ์แบบจำลองในอดีตของระบบสุริยะเราได้ว่าก่อตัวอย่างไร มีที่มาที่ไปอย่างไรซึ่งนั่นจะทำให้เราสามารถคาดการณ์ที่มาที่ไปของระบบสุริยะและโลก บ้านเกิดของเราได้เช่นกัน

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO





Read More

บทความอื่น ๆ ที่ควรอ่านต่อ



เรื่องราวน่าสนใจ

อัพเดทเรื่องราว ข่าว และบทวิเคราะห์เจาะลึก