Solar Sibling พี่น้องที่พลัดพรากของดวงอาทิตย์ เกิดด้วยกันแต่แยกกันไปแสนไกล



เคยสงสัยหรือปล่าวว่าดวงอาทิตย์ที่คุณเห็นในทุก ๆ วันนี้มีพี่น้องร่วมถือกำเนิดด้วย เมื่อเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้าในยามค่ำคืนเราอาจจะกำลังมองผ่านพี่น้องร่วมถือกำเนิดของดวงอาทิตย์ที่กระจายตัวอยู่ในกาแลกซี่ทางช้างเผือกที่ไหนสักแห่งหนึ่ง

นักวิทยาศาสตร์ และ นักดาราศาสตร์ ทั่วโลกกำลังพยายามอย่างสุดความสามารถเพื่อค้นหาพี่น้องของดวงอาทิตย์ที่มีเป็นพัน ๆ ดวงแต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ แต่แล้วในเดือน พฤษภาคม ปี 2014 นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวดวงหนึ่งที่มีสถานะเป็นน้องของดวงอาทิตย์ดาวแรก และค้นพบอีกดาวในเวลาต่อมา ดาวดวงนั่นคือดาวอะไร?

พี่น้องของดวงอาทิตย์ คือ อะไร?

ดวงอาทิตย์ ศูนย์กลางของระบบสุริยะซึ่งเป็นที่เอื้ออำนวยแก่สิ่งมีชีวิตบนโลก ถือกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อนพร้อม ๆ กับดาวฤกษ์ดวงอื่นอีกนับพันดวง ดาวฤกษ์ที่เกิดพร้อมกับดวงอาทิตย์ และเกิดในกลุ่มเมฆแก๊สเดียวกัน คือ พี่น้องของดวงอาทิตย์ (Solar Sibling)

เมื่อเวลาผ่านไปกระจุกดาว หรือ Cluster ที่ดวงอาทิตย์อยู่ร่วมกับดาวพี่น้องของมันแตกกระจายไปทั่วกาแลกซี่ทางช้างเผือก ในปัจจุบันแม้เทคโนโลยีการสำรวจดาวจะก้าวหน้ามากแต่ก็ยังไม่สามารถระบุได้ว่าพี่น้องของดวงอาทิตย์อยู่ที่ไหนกันแน่ (สงสารดวงอาทิตย์)

ดาวฤกษ์ที่กำลังก่อตัว หรือ Protostar – ที่มา JPL/NASA

การศึกษาดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์จะช่วยให้เราสามารถรู้ได้ว่าก่อนหน้านี้ดวงอาทิตย์ถือกำเนิดที่ตำแหน่งไหนในกาแลกซี่ทางช้างเผือก และเรามาอยู่จุด ๆ นี้ของกาแลกซี่ทางช้างเผือกได้อย่างไร แม้ว่าพี่น้องของดวงอาทิตย์นั้นจะกระจายไปทั่วกาแลกซี่แล้ว แต่เรายังทราบว่าพี่น้องของดวงอาทิตย์นั้นจะมีส่วนประกอบภายในตัวมันเองเหมือนกับดวงอาทิตย์ เพราะมันเกิดมากจากกลุ่มเมฆแก๊สเดียวกันในเวลาใกล้เคียงกัน

การค้นหาดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์ยังมีส่วนช่วยในการตามหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก (Extraterrestrial Life) และ ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิต (Habitable Exoplanet) เช่น Kepler-186f ที่ถูกจัดให้เป็น Habitable Exoplanet ค้นพบโดยกล้องเคปเลอร์ (สามารถอ่านเรื่องราวของกล้องเคปเลอร์ได้ ที่นี้) เพราะดาวฤกษ์เหล่านั้นอาจมีคุณสมบัติที่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตเหมือนกับดวงอาทิตย์

ภาพกราฟิกของ Kepler-186f – ที่มา NASA

 

ความพยายามในการค้นหาดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์

ดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์มีส่วนประกอบภายในดาวเหมือนกับดวงอาทิตย์ และเราก็ทราบส่วนประกอบภายในดวงอาทิตย์ ทำให้เราสามารถหาดาวฤกษ์ที่มีลักษณะเหมือนดวงอาทิตย์ได้โดยการเปรียบเทียบส่วนประกอบของดาวกับดวงอาทิตย์

กล้องโทรทรรศน์ขนาด 3.6 เมตร ของหอดูดาว ESO และกล้อง HARPS – ที่มา ESO

นักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) ของหอดูดาว ESO ที่มีกล้องโทรทรรศน์ขนาด 3.6 เมตรอยู่ด้วย เพื่อใช้ในการตรวจจับสเปกตรัมหาดาวฤกษ์ที่มีส่วนประกอบภายในดาวเหมือนกับดวงอาทิตย์ แล้วนำมาศึกษาหาอายุ และ การเคลื่อนที่ของดาว แต่ดาวที่ใช้ในการศึกษามีน้อยเกินไปบวกกับขีดจำกัดทางด้านเคมีของกล้อง จึงทำให้วิธีนี้ไม่ค่อยจะได้ผลดีสักเท่าไร

การตรวจจับสเปกตรัมของดาวฤกษ์ – ที่มา ESO

จากความร่วมมือของ ESO (European Southern Observatory) และ OCA (Observatoire de la Cote d’Azur) หอดูดาวของประเทศฝรั่งเศษ ร่วมมือกันสร้างฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของสเปกตรัมของแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์ เพื่อใช้สเปกตรัมที่ตรวจจับได้ศึกษาส่วนประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ โดยฐานข้อมูลนี้มีชื่อว่า AMBRE

AMBRE Database หรือ ฐานข้อมูล AMBRE รวบรวมข้อมูลจากฐานข้อมูลย่อยต่าง ๆ มากมาย รวมถึงฐานข้อมูลของ ESO ด้วย เช่น ฐานข้อมูลจากกล้อง FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectograph) ของ ESO ที่ตรวจจับคลื่นที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 350 – 920 นาโนเมตร, กล้อง HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) ของ ESO, กล้อง UVES ของ ESO ที่ตรวจจับคลื่นที่มีความยาวระหว่าง 300 – 500 นาโนเมตร และ 420 – 1100 นาโนเมตร, กล้อง FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectograph) ของ ESO ที่ตรวจจับคลื่นที่มีความยาวระหว่าง 370 – 950 นาโนเมตร

Very Large Telescope Array ที่กล้อง FEROS และ FLAMES ถูกติดตั้งอยู่ – ที่มา ESO

รวม ๆ แล้วฐานข้อมูล AMBRE มีข้อมูลสเปกตรัมของดาวประมาณ 17,000 ดาวเลยทีเดียว และมี 55 ดาวที่ถูกวิเคราะห์โดยละเอียดแล้วพบว่ามีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์จึงนำมาเปรียบเทียบคุณสมบัติความเป็นโลหะของดาวทั้ง 55 ดาวเพื่อตรวจสอบว่าดาวมีคุณสมบัติความเป็นโลหะเหมือนกับดวงอาทิตย์จริงรึปล่าว (วะ) และพบว่ามีแค่ 12 ดาวที่มีคุณสมบัติเหมือนกับดวงอาทิตย์จริง ๆ

นักดาราศาสตร์นำดาว 12 ดาว ไปเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลภารกิจ Gaia ของ ESO (ESO’s Gaia Mission) ที่สำรวจ และเก็บข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่ง และการเคลื่อนที่ของดาว

ในเดือน พฤษภาคม ปี 2014 นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวที่มีคุณสมบัติเหมือนกับดวงอาทิตย์ทางกายภาพ และ ถือกำเนิดใน Cluster เดียวกับดวงอาทิตย์ ทำให้ดาวดวงนี้เป็นทั้งดาวพี่น้อง และ ดาวฝาแฝด ของดวงอาทิตย์ ดาวนี้ชื่อว่า HD 186302 และยังมีอีกดาวที่ถูกค้นพบก่อนหน้านึ้ชื่อ HD 162826

ดาว HD 162826

ดาว HD 162826 ถือเป็นดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์ดาวแรกที่ถูกค้นพบ ถูกจัดเป็นดาวน้องของดวงอาทิตย์ เป็นดาวในระดับหลักชนิด F (F-type Main sequence star) อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 110 ปีแสง หรือ ประมาณ 34 พาร์เซก ความส่องสว่างปรากฏเท่ากับ 6.46 อยู่ในกลุ่มดาวเฮอร์คิวลีสใกล้กับดาว Vega มีอุณหภูมิประมาณ 6,210 เคลวิน ซึ่งใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ที่ 5,778 เคลวิน มีอายุราว 4.5 พันล้านปี ซึ่งใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ที่ 4.6 พันล้านปี เช่นกัน มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 15% และมีเหล็กมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 3% ถูกประกาศให้เป็นดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์ในเดือน พฤษภาคม ปี 2014

ดาว HD 162826 ในกลุ่มดาวเฮอร์คิวลีส – ที่มา McDonald Observatory

ดาว HD 186302

ดาว HD 186302 ถือเป็นดาวดวงที่สองที่เป็นดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์ จัดเป็นดาวน้องของดวงอาทิตย์ดาวที่สอง จัดเป็นดาวในระดับหลักชนิด G (G-type Main sequence star) เหมือนดวงอาทิตย์ อยู่ห่างจากโลกไปประมาน 184 ปีแสง หรือ ประมาณ 56 พาร์เซก มีอุณหภูมิ, ขนาด และ มวล ใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ จึงถูกจัดให้เป็นทั้งดาวพี่น้องของดวงอาทิตย์ และ ดาวฝาแฝดของดวงอาทิตย์

ดาว HD 186302 อยู่ตรงกลางถาพ – ที่มา CDS Portal

ดาวพี่น้อง กับ ดาวฝาแฝด ไม่เหมือนกันนะ

ดาวพี่น้อง (Solar Sibling) กับ ดาวฝาแฝด (Solar Twin) ไม่ได้มีความหมายเหมือนกัน ดาวพี่น้อง คือ ดาวที่เกิดขึ้นในเวลาใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ และเกิดในกลุ่มเมฆแก๊ส และ Cluster เดียวกัน แต่ดาวฝาแฝด คือ ดาวที่มีคุณสมบัติทางกายภาพเหมือนกับดวงอาทิตย์เช่น อุณหภูมิ, แรงโน้มถ่วงพื้นผิว และคุณสมบัติความเป็นโลหะ

ตอนที่ดวงอาทิตย์ของเราเกิดมา มันไม่ได้เกิดขึ้นมาเดี่ยว ๆ แต่มาพร้อมกับพี่น้องมากมายนักวิทยาศาสตร์กำลังช่วยกันตามหาพี่น้องที่พลัดพรากกันข้ามจักรวาล สุดท้ายนี้ก็อย่าลืมส่งกำลังใจให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกในการค้นหาพี่ของดวงอาทิตย์กันด้วยนะครับ ~

 

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

ESOblog | Missing Solar Siblings

ESO| Telescopes and Instrumentation

Phys | A solar sibling identical to the sun