เป็นไปได้ที่จะมีโลกยักษ์ Barnard’s Star b โคจรรอบดาวฤกษ์ที่ห่างจากเราเพียง 6 ปีแสง



Barnard’s star คือดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างจากระบบสุริยะของเราไปแค่ 6 ปีแสง แม้ระยะของมันจะไกลว่าระบบดาวที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด คือ Proximar Centauri ที่ห่างออกไป 4 ปีแสง แต่ความน่าสนใจของ Bernard’s star คือการที่มันเป็นดาวฤกษ์แบบเดียว ต่างจาก Proximar ที่เป็นระบบดาวมากกว่าหนึ่งดวง สรุปแล้วดาวควรอยู่เป็นคู่หรือโดดเดี่ยว ยังคงเป็นคำถามที่เราคงต้องหากันต่อไป แต่นั่นไม่ใช่ประเด็น สิ่งที่ทำให้ระบบ Bernard’s star น่าสนใจขึ้นมา เกิดขึ่นเมื่อนักวิทยาศาสตร์นำโดยคุณ Ignasi Ribas จากสเปน ได้ตรวจพบหลักฐานการมีอยู่ของดาวบริวาณของ Bernard’s star ที่นำไปสู่การตั้งขอสังเกตการมีอยู่ของ Exo-planet ขนาดใหญ่ และโคจรอยู่รอบ Bernard’s star

ผังเปรียบเทียบดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ระบบสุริยะของเรามากที่สุด ที่มา – IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa

นักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่า Icy Super-Earth ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบว่าเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโลก และมีชื่อจริง ๆ ว่า Barnard’s Star b แม้มันจะไม่ใช่ Exo-planet ที่อยู่ใกล้ที่สุด แต่การที่มันมีขนาดใหญ่กว่าโลกและโคจรรอบดาวฤกษ์แบบ red dwarfs (ดาวแคระแดง) ทำให้มันมีความน่าสนใจ เป็นเวลานานที่เราถามหาดาวเคราะห์ในระบบของ Barnard’s star  แต่ก็ไม่มีการยืนยันการค้นพบ จนมีความเป็นไปได้ของ Barnard’s Star b นี้

เทคนิคการค้นพบ

ใน Paper ชื่อ A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard’s star ที่ถูกตีพิมพ์ลงใน Nature ได้อธิบยการค้นพบความเป็นไปได้ในการมีอยู่ของ Icy Super Earth ดวงนี้ว่าหลายครั้งที่เราพยายามศึกษาระบบของ Bernard’s star ด้วยวิธีการต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น radial-velocity imaging (เทคนิคการค้นพบ Exo-planet ด้วยการศึกษาการแกว่งของดาวแม่ผ่านคลื่นที่ Shift จากการที่มันโคจรเข้ามาใกล้หรือไกลกว่าเดิม) หรือแม้กระทั่งการถ่ายภาพโดยตรง แต่เราก็ยังไม่เจออะไร

ภาพจำลอง Bernard’s star b และดาวฤกษ์แม่ของมัน ที่มา – ESO/M. Kornmesser

ในครั้งนี้นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคที่ซับซ้อนไปกว่านั้น นำโดยคุณ Ignasi Ribas นักดาราศาสตร์จากประเทศสเปน บอกว่าเป็นการใช้การรวบรวมข้อมูลกว่า 20 ปี ซึ่งรวมถึงการทำ Radial Velocity แบบความละเอียดสูงมาก ๆ ด้วยเทคนิค High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) ณ หอดูดาว La Silla Observatory ประเทศชิลี และ Galileo National Telescope ประเทศเสปน  ร่วมกับข้อมูลมหาศาลจากหอดูดาวอีกหลายที่ได้แก่

  • เทคนิค Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph ของกล้อง Very Large Telescope (VLT) ประเทศชิลี
  • เทคนิค High Resolution Echelle Spectrometer ของกล้อง Keck บนเกาะฮาวาย
  • เทคนิค Planet Finder Spectrograph ของกล้อง Magellan ที่ชิลี
  • เทคนิค Automated Planet Finder ของกล้องโทรทรรศน์ 2.4 เมตร ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย และหอดูดาว  Calar Alto ประเทศสเปน
หอดูดาว La Silla Observatory ที่มา – ESO

นี่เป็นการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะด้วยการใช้คลืนความถี่ ซึ่งเป็นอีกหนึ่งเทคนิคที่ได้รับความนิยมนอกจากการใช้การตัดผ่านหน้าดาวฤกษ์หรือการ Transist

ดาวเคราะห์ใหญ่กว่าโลก แต่อาจไม่มีสิ่งมีชีวิต

จากข้อมูล ณ ตอนนี้  Barnard’s Star b เป็นดาวเคราะห์หินขนาดใหญ่ มันมีมวลมากกว่าโลก 3.2 เท่า และใช่เวลาในการโคจรรอบดาวแม่ 233 วัน ด้วยระยะห่างเพียงแค่ 0.4 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกจากดวงอาทิตย์  แม้จะอยู่ใกล้ดาวแม่ของมัน แต่ขนาดของ Bernard’s star ที่เป็นดาวฤกษ์แบบแคระแดง ทำให้ Bernard’s star b อยู่ในเขต snow line หรือจุดที่อุณหภูมิของดาวต่ำจนทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งและไม่สามารถคงเป็นของเหลวได้ตลอดทั้งดาว พวกเขาคาดการณ์อุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวอยู่ที่ประมาณ -170 องศาเซลเซียส ด้วยเหตุนี้ทำให้เราสรุปคร่าว ๆ ได้ว่า Bernard’s Star b อยู่นอกเขตที่สามารถอยู่อาศัยได้ (Habitat Zone)

ภาพจำลองพื้นผิวของ Bernard’s star b ที่มา – ESO-M. Kornmesser

คุณ Rodrigo Diaz นักวิทยาศาสตร์จาก University of Buenos Aires ประเทศอาร์เจนตินา ออกมาให้ความเห็นว่าด้วยเทคนิคเช่นนี้ อาจจะยังไม่สามารถยืนยันการมีอยู่ของมันได้จริง ๆ แต่คาดว่าเราจะมีเทคนิคการตรวจที่แม่นยำและมีความละเอียดกว่านี้ด้วยการใช้ยานอวกาศ (เหมือนเทคนิคที่ ESA นำไปใช้กับยาน Gaia ที่ถูกออกแบบมาให้ทำแผนที่วัตถุท้องฟ้าอย่างแม่นยำ)

ส่วนการถ่ายภาพนั้นคุณ Diaz บอกว่า อาจจะต้องรอความพร้อมของเครื่องมือภาคพื้นดิน (ground-based instrument) ซึ่งน่าจะต้องรอในช่วงปี 2020 ถึงจะสามารถมีเทคนิคที่ถ่ายภาพดาว Bernard’s star b ได้

การค้นพบครั้งนี้แม้ว่าจะยังไม่สามารถยืนยันได้ว่ามีอยู่จริง แต่หลักฐานที่ปรากฏก็ช่วยให้เราสามารถตั้งคำถามต่อไปถึงการก่อตัวของดาว และการที่ค้นพบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวแม่แบบเดียวในระยะเพียงแค่ 6 ปีแสงจากโลกก็อาจช่วยให้เราทำความเข้าใจและเปรียเทียบธรรมชาติของระบบสุริยะของเรา กับ Bernard’s star เพื่อไขข้อสงสัยเกี่ยวกับระบบสุริยะได้

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard’s star | Nature

Radial Velocity | The Planetary Society