วันนี้ เวลา 05:30 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

กล้องเวบบ์สำรวจพบดาวแคระน้ำตาลนอกทางช้างเผือก

วัตถุฟากฟ้าบางส่วนก็ไม่ได้มีคุณสมบัติเพียงพอที่จะเป็นดาวฤกษ์ได้ พูดให้ชัดก็คือ พวกมันไม่ได้มีมวลสูงมากพอที่จะเริ่มการหลอมนิวเคลียส(nuclear fusion) ในแกนกลางได้ วัตถุเหล่านั้นก็คือ ดาวแคระน้ำตาล(brown dwarfs)
ในทางช้างเผือกของเราก็พบแคระน้ำตาลหลายพันดวง และเรายังไม่เคยพบวัตถุนี้นอกทางช้างเผือกมาก่อน พวกมันเป็นวัตถุที่เย็นซึ่งทำให้ยากที่จะค้นหาได้เมื่อเลยจากระยะทางจำกัดค่าหนึ่งออกไป
แต่ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ และความไวและความละเอียดที่ไม่น่าเชื่อของมัน เวบบ์ตรวจสอบไปที่กระจุกดาวอายุน้อย NGC 602 ที่รอบนอกของเมฆมาเจลลันเล็ก(Small Magellanic Cloud) กาแลคซีเพื่อนบ้านของเราที่มองเห็นได้จากซีกฟ้าใต้และอยู่ห่างออกไปราว 2 แสนปีแสง ทีมได้พบวัตถุที่สอดคล้องกับการเป็นดาวแคระน้ำตาล กระทั่งบัดนี้ เราพบแคระน้ำตาลเพียงราว 3 พันดวงเท่านั้น แต่ทั้งหมดก็อยู่ในทางช้างเผือกของเราเอง Elena Manjavacas สมาชิกทีมจาก SURA/STScI เพื่อองค์กรอวกาศยุโรป กล่าวในแถลงการณ์
ดาวแคระน้ำตาลเป็นญาติรุ่นใหญ่กว่าของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ โดยมีมวลระหว่าง 13 ถึง 75 เท่ามวลดาวพฤหัสฯ การจำแนกระหว่างวัตถุทั้งสองเป็นเพียงค่าคร่าวๆ เมื่อเส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์กับแคระน้ำตาลพร่าเลือน ยกตัวอย่างเช่น เวบบ์ได้พบวัตถุที่น่าจะเป็นแคระน้ำตาล แต่ก็มีมวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ เท่านั้น
อย่างไรก็ตาม พวกมันบางส่วนก็มีคุณลักษณะร่วมกับดาวเคราะห์นอกระบบอย่าง องค์ประกอบในชั้นบรรยากาศและรูปแบบของพายุ ความจริงที่ว่าเราได้พบวัตถุที่มีขนาดเล็กอย่างนี้ในกาแลคซีแห่งอื่นจึงเป็นเรื่องที่น่าเหลือเชื่อ
Peter Zeidler จาก AURA/STScI for ESA ผู้เขียนนำอธิบายว่า นี่ไม่เคยเป็นไปได้เลยและยังคงเป็นไปไม่ได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินในอนาคตอันใกล้นี้ การค้นพบนี้ได้แสดงการสอดประสานระหว่างฮับเบิลกับเวบบ์ โดยฮับเบิลได้แสดงว่ากระจุกแห่งนี้มีดาวฤกษ์มวลต่ำอายุน้อยมากมาย ในขณะที่เวบบ์ก็ทำการสำรวจว่าจะพบว่าที่แคระน้ำตาลแต่ละดวงได้ตรงไหนบ้าง
การค้นพบเน้นถึงพลังในการใช้ทั้งกล้องเวบบ์และฮับเบิลเพื่อศึกษากระจุกดาวอายุน้อย Antonella Nota สมาชิกทีม ผู้อำนวยการที่สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศนานาชาติ ในสวิตเซอร์แลนดส์ และอดีตนักวิทยาศาสตร์โครงการเวบบ์ที่อีซา อธิบาย ฮับเบิลแสดงว่า NGC 602 มีดาวมวลต่ำมากๆ อยู่ แต่ด้วยเวบบ์เท่านั้นที่เราจะได้เห็นวัตถุกึ่งดาวเหล่านี้
NGC 602 ในเมฆมาเจลลันเล็ก(SMC) โดย NIRCam และ MIRI
เส้นทางที่จะแยกแยะระหว่างแคระน้ำตาลกับดาวเคราะห์ ก็คือ การก่อตัวของพวกมัน ถ้าวัตถุก่อตัวขึ้นในเส้นทางเดียวกับดาวฤกษ์ คือจากเมฆก๊าซยุบตัวลง มันก็เป็นแคระน้ำตาล แต่ถ้าเจริญขึ้นจากชิ้นส่วนขนาดเล็กและสะสมก๊าซเข้ามา วัตถุก็จะเป็นดาวเคราะห์ ว่าที่เหล่านี้ก่อตัวขึ้นคล้ายกับดาวฤกษ์ ซึ่งบอกว่าพวกมันเป็นแคระน้ำตาล แต่ความคล้ายคลึงของพวกมันกับดาวเคราะห์นอกระบบ ก็อาจนำไปสู่แง่มุมใหม่ๆ
แคระน้ำตาลดูจะก่อตัวขึ้นคล้ายๆ กับที่ดาวฤกษ์เป็น พวกมันแค่ไม่ได้มีมวลสูงพอที่จะกลายเป็นดาวฤกษ์เต็มตัว ผลสรุปของเราสอดคล้องกับทฤษฎีนี้ Zeidler ระบุ
ข้อมูลจากทีมรวมภาพใหม่จากกล้องอินฟราเรดใกล้(NIRCam) ของเวบบ์ ซึ่งเน้นดาวในกระจุก, วัถตุอายุน้อย, ระลอกก๊าซและฝุ่นรอบข้าง เช่นเดียวกับก๊าซและฝุ่น การสำรวจทำในเดือนเมษายน 2023 Elena Sabbi จาก NOIRLab กล่าวว่า ด้วยการศึกษาแคระน้ำตาลอายุน้อยที่ขาดแคลนโลหะที่เพิ่งพบใหม่ใน NGC 602 เรากำลังเข้าใกล้การไขคามลับว่าดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไรในสภาวะอันทารุณในเอกภพยุคต้น งานวิจัยนี้เผยแพร่ใน Astrophysical Journal
แหล่งข่าว iflscience.com : first brown dwarf candidates discovered beyond our galaxy, 200,000 light-years from earth
phys.org : Webb finds candidates for first young brown dwarfs outside the Milky Way
โฆษณา