ค้นพบสองดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะคล้ายโลก ในระบบดาวที่ห่างไปเพียง 12 ปีแสง



 Teegarden’s star ดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไปจากระบบสุริยะของเราอยู่ที่ 12.5 ปีแสง และเป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เรารู้จัก ได้ถูกค้นพบว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะหรือ Exoplanet อย่างน้อย 2 ดวงกำลังโคจรรอบมันอยู่ ซึ่งถ้าได้รับการยืนยันแล้ว นี่จะเป็นอีกเป้าหมายที่ค่อนค้างน่าสนใจสำหรับการสำรวจในอนาคตเลยทีเดียว

ดาวฤกษ์ Teegarden’s star เป็นดาวแคระแดงอายุประมาณ 8 พันล้านปี หรือเป็นสองเท่าของดวงอาทิตย์ แต่กลับมีมวลเพียงแค่ 0.08 เท่าของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้มันสามารถสังเกตได้โดยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เท่านั้น แม้จะเป็นระบบดาวที่อยู่ใกล้กับระบบสุริยะเป็นลำดับที่ 3 ก็ตาม (รองจาก Proxima Centauri และ Bernard Star)

ถึงจะอยู่ใกล้เพียง 12.5 ปีแสง แต่ก็ต้องรอจนถึงปี 2003 ก่อนที่มันจะถูกค้นพบระหว่างที่นักดาราศาสตร์กำลังย้อนดูข้อมูลของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกอยู่ ซึ่งนำทีมโดย Bonnard J. Teegarden นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ Goddard Spaceflight Center ของ NASA และเป็นที่มาของชื่อดาวนั่นเอง

Bonnard J. Teegarden ผู้ค้นพบและเป็นที่มาของชื่อดาว – ที่มา Mrs. Teegarden. CC BY-SA 3.0

ด้วยความเก่าแก่ของดาวฤกษ์ นั่นทำให้นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าดาวเคราะห์ที่โคจรรอบก็ต้องมีอายุมากเช่นเดียวกัน ซึ่งอาจหมายถึงสิ่งมีชีวิต (หากมีอยู่) จะมีช่วงเวลาให้วิวัฒนาการได้นานกว่ามนุษย์ ทว่าจนถึงปัจจุบันเทคโนโลยีของเรายังไม่ก้าวล้ำพอที่จะทราบได้ว่ามีใครอาศัยอยู่บนนั้นไหม

เหตุที่นักดาราศาสตร์คาดว่าดาวเคราะห์ทั้งสองมีโอกาสที่จะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ นั่นก็เพราะทั้งสองโคจรรอบ Teegarden’s star ในบริเวณ Habitable zone หรือพื้นที่ๆ มีสภาพเหมาะสมต่อการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต และด้วยความที่ดาวเคราะห์ทั้งสองเป็นดาวเคราะห์หิน ไม่ต่างไปจากดาวเคราะห์ชั้นในของระบบสุริยะ นั่นอาจหมายถึงน้ำในรูปของๆ เหลว ที่อาจปรากฏอยู่บนพื้นผิวได้อีกด้วย

ภาพจำลองระบบดาวของ Teegarden’s Star – ที่มา University of Göttingen, Institute for Astrophysics

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบทั้งสองนั้นเกิดขึ้นด้วยความร่วมมือของทีมจากนานาประเทศ นำโดยทีมจาก University of Göttingen ในเยอรมนี ซึ่งได้นำอุปกรณ์ CARMENES ไปติดตั้งไว้กับหอดูดาว Calar Alto ในสเปน เพื่อส่องดูดาวฤกษ์ขนาดเล็กกว่า 342 ดวง ด้วยวิธี Radial Velocity ซึ่งทำให้คำนวณมวลและคาบการโคจรของดาวเคราะห์ทั้งสองได้ตามนี้

ชื่อของดาวเคราะห์มวล (เท่าของโลก)คาบการโคจร (วัน)
Teegarden’s star b1.054.91
Teegarden’s star c1.1111.409

ความยากลำบากในการตามหาดาวเคราะห์ทั้งสองนั้นมีอยู่มากมาย ไล่ตั้งแต่การที่นักดาราศาสตร์ต้องแน่ใจว่าข้อมูลที่พวกเขาเห็นอยู่นั้นคือดาวเคราะห์จริง ๆ ไม่ใช่สิ่งที่ปะทุออกมาจากดาวฤกษ์ของมัน ซึ่งก็โชคดีที่ Teegarden’s star นั้นค่อนข้างเงียบสงบ ซึ่งช่วยให้งานของนักดาราศาสตร์นั้นค่อนข้างง่ายดายขึ้นมาก แต่ก็ยังต้องรอได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการอีกครั้ง นั่นหมายความว่านักดาราศาสตร์จะต้องส่องกล้องไปสำรวจที่ Teegarden’s star อย่างเรื่อย ๆ เพื่อยืนยันว่าสิ่งที่ค้นพบนั้นเป็นดาวเคราะห์นอกระบบของจริง

ระบบดาวของ Teegarden’s Star กับระบบสุริยะในเบื้องหลัง – ที่มา University of Göttingen, Institute for Astrophysics

อีกเรื่องที่น่าสนใจก็คือ แม้ว่านักดาราศาสตร์จะยังไม่สามารถสังเกตเห็นดาวเคราะห์ทั้งสองเคลื่อนที่ตัดหน้าดาวฤกษ์ หรือเรียกอีกแบบว่าการ Transit แต่ตำแหน่งของระบบดาว Teegarden’s star นั้นอยู่ในตำแหน่งที่พอดีกับการสังเกตเห็นโลกตัดผ่านหน้าดวงอาทิตย์ ดังนั้นถ้ามีใครไปอยู่บนดาวเคราะห์ทั้งสอง พวกเขาจะมีโอกาสได้สำรวจโลกขณะเคลื่อนที่ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ได้นั่นเอง (ซึ่งนี่คือวิธีที่นักดาราศาสตร์บนโลกใช้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบมากที่สุดในปัจจุบัน)

การค้นพบในครั้งนี้ถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Astronomy & Astrophysics เมื่อวันที่ 12 มิถุนายน 2019

อ้างอิง

The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Two temperate Earth-mass planet candidates around Teegarden’s Star

NASA | NEWLY-DISCOVERED STAR MAY BE THIRD-CLOSEST