ไกอาพบดาวเคราะห์มวลสูงรอบดาวฤกษ์มวลเบา
ด้วยความช่วยเหลือจากสเปคโตรกราฟนูอิด ทีมนักดาราศาสตร์ได้ยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบ Gaia-4b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลสูงที่สุดเท่าที่เคยพบรอบดาวฤกษ์มวลต่ำ Gaia-4b ยังเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ถูกพบโดยดาวเทียมไกอาโดยใช้เทคนิคการตรวจสอบตำแหน่งดาว(astrometry)
NEID เป็นสเปคโตรกราฟความเร็วแนวสายตาความแม่นยำสูงติดตั้งที่กล้องโทรทรรศน์ WIYN ขนาด 3.5 เมตรที่หอสังเกตการณ์แห่งชาติ คิตต์พีค ในอริโซนา นูอิดถูกออกแบบมาให้ตรวจสอบการส่ายเพียงน้อยนิดของดาวฤกษ์ใกล้ๆ โดยใช้ผลจากความเร็วแนวสายตา(radial velocity) ผลนี้เกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วงร่วมระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์แม่ของมัน เป็นสาเหตุให้ตำแหน่งของดาวฤกษ์ขยับไปน้อยนิดเมื่อดาวเคราะห์โคจรไปรอบๆ
ด้วยความสามารถอันทรงพลังนี้ หนึ่งในเป้าหมายหลักของนูอิดก็เพื่อยืนยันว่าที่ดาวเคราะห์นอกระบบ ที่พบโดยปฏิบัติการล่าดาวเคราะห์นอกระบบอื่นๆ ปฏิบัติการหนี่งที่จับคู่ใช้นูอิดก็คือดาวเทียมไกอาขององค์กรอวกาศยุโรป จากการจับตาดูตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดาวในกาแลคซีอย่างแม่นยำ ไกอากำลังปฏิวัติความเข้าใจเกี่ยวกับดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลากหลายแขนง ด้วยความแม่นยำที่สูงมาก จึงคาดหวังว่าไกอาจะสามารถตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวฤกษ์ใกล้ๆ ได้หลายพันดวง
วิธีการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบแบบต่างๆ ที่ให้ผลมากที่สุด เป็นวิธีการตรวจหาการส่ายหรือความเร็วแนวสายตา(radial velocity method) และการตรวจสอบปริมาณแสงจากการผ่านหน้า(transit method)
แต่ไกอาใช้เทคนิคที่เรียกว่า การตรวจสอบตำแหน่งดาว ไม่เหมือนกับเทคนิคความเร็วแนวสายตา เทคนิคเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการเคลื่อนที่ของดาวเมื่อโดนดึงโดยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ในวงโคจร มันจะมีการเคลื่อนที่คล้ายเกลียวสกรูไปเมื่อเทียบกับพื้นหลังหรือดาวฤกษ์ใกล้เคียง
ล่าสุด จากการเผยแพร่ข้อมูลไกอาครั้งล่าสุด มีบัญชีรายชื่อดาวฤกษ์ที่ดูเหมือนจะเคลื่อนที่ราวกับถูกดึงโดยดาวเคราะห์นอกระบบ บัญชี Gaia-ASOIs(Gaia Astrometric Objects of Interest) เผยแพร่ออกมา อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่ของดาวเหล่านี้ไม่จำเป็นว่าจะต้องเกิดขึ้นจากดาวเคราะห์ Guomundar Stefansson ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม และผู้เขียนนำรายงานที่เผยแพร่ใน Astrophysical Journal กล่าว
จริงๆ แล้ว “ดาว” อาจเป็นดาวฤกษ์คู่หนึ่งที่อยู่ใกล้กันมากเกินไปจนไกอาไม่สามารถแยกออกเป็นวัตถุเดี่ยวๆ ได้ การขยับตำแหน่งน้อยนิดที่ดูเหมือนจะเกิดจากดาวเคราะห์ แท้จริงแล้วเป็นผลจากการขยับตำแหน่งที่มากกว่าแต่ก็หักลบกันเกือบหมด เพื่อกำจัดระบบดาวคู่เหล่านี้และหาดาวเคราะห์ที่แท้จริง จึงจำเป็นต้องทำการสำรวจติดตามผลด้วยการตรวจสอบสเปคตรัม
ภาพจากศิลปินแสดง Gaia-4b โดยวิธีการตรวจสอบตำแหน่งดาวบนท้องฟ้า(astrometry) แรงดึงจากดาวเคราะห์ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ จะทำให้ดาวฤกษ์เคลื่อนที่บนท้องฟ้าเป็นเกลียวสกรู ไม่เหมือนกับดาวฤกษ์ไร้ดาวเคราะห์ที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง
ทีมใช้การสำรวจจากนูอิด และสเปคโตรกราฟอื่นอีก 2 ตัวคือ HPF(Habitable-zone Planet Finder) บนกล้องโทรทรรศน์ฮอบบีเอบเบอร์ลี่ขนาด 10 เมตรที่หอสังเกตการณ์แมกโดนัลด์ ในเทกซัส และ FIES บนกล้องโทรทรรศน์ช่วงตาเห็นนอร์ดิค ที่ลาพัลมา ในหมู่เกาะคานารี ทีมสำรวจติตดามผลระบบดาว 28 แห่งที่มีว่าที่ดาวเคราะห์จากไกอา พวกเขาพบว่ามี 21 จาก 28 แห่งที่เป็นสัญญาณบวกลวง และแท้จริงแล้วเป็นระบบดาวคู่
พวกเขายังยืนยันว่าระบบแห่งหนึ่งมีดาวฤกษ์ที่มีดาวแคระน้ำตาล(brown dwarf) ซึ่งเป็นวัตถุที่มีมวลอยู่ระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ อยู่ด้วย(Gaia-5b) และ อีกแห่งเองมีดาวเคราะห์ยักษ์ในวงโคจร
ดาวเคราะห์นอกระบบที่เพิ่งพบใหม่ Gaia-4b มีคาบการโคจร 570 วันและมีมวล 12 เท่าดาวพฤหัสฯ และโคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีมวล 64% ดวงอาทิตย์ ระบบนี้อยู่ห่างออกไป 244 ปีแสง ไม่เพียงแต่ Gaia-4b จะเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ไกอาได้พบโดยวิธีตรวจสอบตำแหน่งดาว ซึ่งจะคำนวณตัวแปรการโคจรได้ครบถ้วนและยืนยันได้ แต่มันยังเป็นดาวเคราะห์มวลสูงที่สุดเท่าที่เคยพบในวงโคจรรอบดาวฤกษ์มวลต่ำด้วย
Stefansson กล่าวว่า ดาวในทางช้างเผือกของเราราว 75% ที่เป็นดาวฤกษ์มวลต่ำ มีมวลระหว่าง 10 จนถึง 60 หรือ 65% มวลดวงอาทิตย์ เนื่องจากพวกมันมีจำนวนมาก และยังเป็นดาวฤกษ์เพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้เรามากที่สุดด้วย เป็นที่ทราบกันว่าดาวเคราะห์มวลสูงรอบดาวฤกษ์มวลต่ำนั้นพบได้ค่อนข้างยาก แต่เมื่อเกิดมี จะทำให้เกิดการส่ายที่รุนแรงกว่า สร้างสัญญาณต่อการตรวจสอบตำแหน่งดาวที่รุนแรงกว่า จึงตรวจจับได้ง่ายกว่า
Gaia-5b เป็นดาวแคระน้ำตาลที่โคจรรอบดาวฤกษ์ Gaia-5 ซึ่งอยู่ไกลจากโลกออกไปราว 134 ปีแสง ด้วยมวลที่ราว 21 เท่าดาวพฤหัสฯ มันมีมวลสูงกว่าดาวเคราะห์ยักษ์ แต่ก็ยังเบาเกินกว่าจะจุดประกายการหลอมนิวเคลียสเป็นดาวฤกษ์ที่แท้จริงได้ ภาพจากศิลปินแสดงส่วนหนึ่งของการโคจร ตามที่ข้อมูลไกอาได้พบ ดาวฤกษ์และแคระน้ำตาลไม่ได้อยู่ในสัดส่วนจริง
Jayadev Rajagopal นักวิทยาศาสตร์ที่ NOIRLab และผู้เขียนร่วมรายงาน กล่าวว่า นี่เป็นเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับทั้งไกอาและนูอิด ไกอานั้นบรรลุเป้าหมายในการตรวจสอบดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ด้วยการตรวจสอบตำแหน่งด้วยความแม่นยำสูง และนูอิดก็แสดงว่าความแม่นยำการตรวจสอบความเร็วแนวสายตาในระยะยาว มีความสามารถในการตรวจจับดาวเคราะห์มวลต่ำรอบดาวเหล่านี้
เมื่อจะมีว่าที่ดาวเคราะห์ปล่อยออกมามากขึ้นเมื่อมีการวิเคราะห์ข้อมูลเมื่อปีที่แล้ว งานนี้จึงเป็นการประกันในอนาคตว่าการค้นพบดาวเคราะห์และแคระน้ำตาลจากไกอา จำเป็นต่อยืนยัน(หรือปฏิเสธ) โดยข้อมูลนูอิด
นอกเหนือจากการตรวจจับ Gaia-4b และ Gaia-5b ผู้เขียนยังแง้มถึงอัตราสัญญาณลวงบวกในบัญชีรายชื่อ Gaia-ASOIs ซึ่งอยู่ที่ราว 30 ถึง 80% ในกลุ่มตัวอย่าง นี่เน้นถึงความสำคัญในการสำรวจจากภาคพื้นดินอย่างที่อาจทำด้วยนูอิดในการยืนยันว่าที่ดาวเคราะห์ในยุคการล่าดาวเคราะห์ด้วยไกอา
การเผยแพร่ข้อมูลไกอาครั้งต่อไป(DR4) อย่างเร็วที่สุดในปี 2026 จะมีข้อมูลปฏิบัติการตลอดห้าปีครึ่งซึ่งน่าจะได้พบดาวเคราะห์และแคระน้ำตาลหลายร้อยดวงรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ๆ ซึ่งน่าจะให้แง่มุมใหม่ว่าวัตถุที่แตกต่างกันนี้ก่อตัวได้อย่างไร และไกอากำลังแผ้วถางทางสู่ยุคสมัยใหม่ในการค้นพบด้วยการตรวจสอบตำแหน่งดาว นำไปสู่ความเข้าใจระบบดาวเคราะห์ที่หลากหลายในกาแลคซีเราได้ลึกซึ้งมากขึ้น
แหล่งข่าว phys.org : high-precision spectrograph confirms massive exoplanet orbiting a low-mass star
scitechdaily.com – Gaia just found 2 massive objects that shouldn’t exist – and astronomers are stunned
scitechdaily.com – a star’s tiny wobble just revealed a massive planet that shouldn’t exist
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
