10 ม.ค. เวลา 04:02 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ดาวหางมืด(และไร้หาง)

เมื่อสองปีก่อนมีการรายงานดาวหางมืดดวงแรกสุด เป็นวัตถุฟากฟ้าที่ดูคล้ายเป็นดาวเคราะห์น้อยแต่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศเหมือนกับดาวหาง ไม่นานหลังจากนั้น ก็พบเพิ่มเติมอีก 6 ดวง ในรายงานฉบับใหม่ นักวิจัยได้ประกาศการค้นพบเพิ่มเติมอีก 7 ดวงเพิ่มจำนวนดาวหางมืดที่พบขึ้นเป็นสองเท่า และพบว่าพวกมันแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มที่ชัดเจน คือ ดวงที่ใหญ่กว่าจะอยู่ในระบบสุริยะส่วนนอก และดวงที่เล็กกว่าจะอยู่ในระบบสุริยะส่วนใน
การค้นพบนี้เผยแพร่ใน Proceedings of the National Academy of Sciences วันที่ 9 ธันวาคม 2024 นักวิทยาศาสตร์ได้เงื่อนงำการมีอยู่ของดาวหางมืดเมื่อพวกเขาเอ่ยถึงในการศึกษาเมื่อเดือนมีนาคม 2016 ว่า เส้นทางของ “ดาวเคราะห์น้อย” 2003 RM ได้ขยับไปเล็กน้อยจากวงโคจรที่คาดไว้ ความต่างนี้ไม่อาจอธิบายได้ด้วยการเร่งความเร็วของดาวเคราะห์น้อยในแบบทั่วไป อย่างความเร่งจากปรากฏการณ์ยาร์คอฟสกี้(Yarkovsky effect)
ภาพจากศิลปินแสดง1I/2017 U1 ('Oumuamua) ดาวหางมืดดวงแรกที่ได้พบ ภาพปก ภาพจากศิลปินแสดงวงโคจรของดาวหางมืด ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสองกลุ่ม ตามลักษณะวงโคจร และขนาดของวัตถุ
เมื่อคุณพบเห็นการก่อกวนกับวัตถุฟากฟ้า โดยทั่วไปมักจะหมายความว่ามันเป็นดาวหาง โดยที่มีวัสดุสารระเหยเป็นก๊าซง่ายออกจากพื้นผิวของมัน ทำให้เกิดการผลักหน่อยๆ(เรียกว่า nongravitational acceleration) Davide Farnocchia ผู้เขียนร่วมจากห้องทดลองไอพ่นขับดัน(JPL) กล่าว แต่เราก็พยายามหาร่องรอยสัญญาณหางของดาวหาง แต่มันก็ยังดูเหมือนเป็นดาวเคราะห์น้อยโดยเป็นแค่จุดแสงเล็กๆ เราก็จะมีวัตถุประหลาดแบบนี้ที่เราระบุชนิดไม่ได้เพิ่มมา
Farnocchia และประชาคมดาราศาสตร์ ไม่ต้องรอหลักฐานชิ้นอื่นนานนัก ปีต่อมา(2017) กล้องโทรทรรศน์ที่มีนาซาสนับสนุนได้พบวัตถุฟากฟ้าดวงแรกในประวัติศาสตร์ซึ่งมีกำเนิดจากภายนอกระบบสุริยะ ไม่เพียงแต่ 1I/2017 U1 ('Oumuamua) ดูเหมือนเป็นจุดแสงจุดหนึ่งเหมือนกับดาวเคราะห์น้อย แต่เส้นทางของมันเปลี่ยนแปลงไปเมื่อมันปะทุก๊าซออกจากพื้นผิวเหมือนกับดาวหาง
โอมูอามูอาสร้างความประหลาดใจในหลายๆ ทาง เขากล่าว ความจริงว่ามันเป็นวัตถุแรกจากห้วงอวกาศที่เราพบ และแสดงพฤติกรรมเหมือนกับ 2003 RM ทำให้ 2003 RM ยิ่งน่าสนใจมากขึ้น
วงโคจรของโอมูอามูอาเมื่อผ่านเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในวงโคจร(perihelion) กลับมีความเร็วเพิ่มขึ้นโดยไม่ทราบสาเหตุ
จนถึงปี 2023 นักวิจัยได้จำแนกวัตถุในระบบสุริยะอีก 7 ดวงที่ดูเหมือนเป็นดาวเคราะห์น้อยแต่มีพฤติกรรมเหมือนดาวหาง นั่นก็เพียงพอที่ประชาคมดาราศาสตร์จะจัดกลุ่มวัตถุเหล่านี้ขึ้นใหม่ ให้เป็นดาวหางมืด(dark comets) ในขณะนี้ การค้นพบวัตถุใหม่อีก 7 ดวงทำให้จำนวนรวมเป็น 14 ดวง นักวิจัยก็เริ่มตั้งคำถามขึ้นมา เรามีดาวหางมืดจำนวนมากพอที่เราจะเริ่มถามว่ามีอะไรที่แตกต่างกันหรือไม่
Darryl Seligman นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่แผนกฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมิชิกันสเตท อีสต์แลนซิง ผู้เขียนนำการศึกษาใหม่ กล่าว ด้วยการวิเคราะห์ความสามารถในการสะท้อนแสง(หรืออัลบีโด; albedo) และวงโคจร เราก็พบว่าระบบสุริยะของเรามีดาวหางมืดแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มอย่างชัดเจน
ผู้เขียนในการศึกษาพบว่า ชนิดหนึ่งซึ่งพวกเขาเรียกว่า ดาวหางมืด วงนอก(outer dark comets) มีคุณลักษณะคล้ายกับดาวหางตระกูลดาวพฤหัสฯ(Jupiter-family comets) กล่าวคือ พวกมันมีวงโคจรที่รีมาก และเทียบแล้วมีขนาดใหญ่กว่า(ขนาดหลายร้อยเมตร) กลุ่มที่สองเป็น ดาวหางมืดวงใน(inner dark comets) อยู่ในระบบสุริยะส่วนใน เดินทางด้วยวงโคจรเกือบกลม และมีขนาดเล็กกว่า(ไม่กี่สิบเมตร)
วงโคจรของดาวหางมืด ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสองกลุ่ม ตามลักษณะวงโคจร และขนาดของวัตถุ
เช่นเดียวกับการค้นพบทางดาราศาสตร์มากมาย งานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่ขยายองค์ความรู้เกี่ยวกับดาวหางมืด แต่ยังสร้างคำถามเพิ่มเติมขึ้นมาว่า ดาวหางมืดเหล่านี้มีกำเนิดมาจากไหน อะไรเป็นสาเหตุให้เกิดการเร่งความเร็วขึ้นมา หรือพวกมันจะมีน้ำแข็งอยู่ Seligman กล่าวว่า ดาวหางมืดเป็นแหล่งแห่งใหม่ที่อาจมีศักยภาพที่จะนำส่งวัสดุสารที่จำเป็นต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตมาที่โลก ยิ่งเราได้เรียนรู้เกี่ยวกับพวกมันมากขึ้นเท่าใด เราก็จะเข้าใจบทบาทของพวกมันในการกำเนิดโลกได้มากขึ้นด้วย
งานวิจัยนี้จึงเป็นเพียงแค่ยอดของภูเขาน้ำแข็ง เนื่องจากเราเพิ่งเริ่มพบดาวหางมืดเหล่านั้นในปี 2023 เท่านั้น ในอนาคตอันใกล้ เมื่อโครงการสำรวจ Legacy Survey of Space and Time ของหอสังเกตการณ์รูบิน ซึ่งจะออนไลน์ในปี 2025 จะเริ่มสแกนทั่วซีกฟ้าใต้แทบทุกคืนเพื่อมองหาทุกๆ สิ่งที่ขยับได้ กล้องโทรทรรศน์ที่กำลังทำงานอยู่อย่างกล้องฮับเบิลและกล้องเวบบ์ ก็น่าจะช่วยเฝ้าดูการปะทุก๊าซหรือน้ำแข็งบนพื้นผิวดาวหางมืดทั้ง 14 ดวงที่ทีมจำแนกไว้ได้ด้วย
แหล่งข่าว phys.org : astronomers discover more dark comets
phys.org : two populations of dark comets in the solar system could tell researchers where the earth got its ocean
โฆษณา