พิภพหินดวงจิ๋วทั้งสี่รอบดาวฤกษ์เดี่ยวที่อยู่ใกล้ที่สุด
ห่างออกไปเพียง 6 ปีแสงเท่านั้น ดาวของบาร์นาร์ด(Barnard’s star) เป็นดาวฤกษ์แคระแดง(M dwarf) อายุ 1 หมื่นล้านปี ที่ถูกศึกษาเป็นอย่างดี มันมีมวล 0.16 เท่ามวลดวงอาทิตย์ เป็นหนึ่งในดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด แต่ก็ยังสลัวเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวของบาร์นาร์ดสำหรับนักดาราศาสตร์เป็นเหมือนการค้นหาวาฬเผือกมานานกว่าครึ่งศตวรรษแล้ว ซึ่งเริ่มต้นในทศวรรษ 1960 นักวิจัยอ้างว่าพบดาวเคราะห์มากมายรอบดาวของบาร์นาร์ด ตั้งแต่บริวารที่มีมวลพอๆ กับดาวพฤหัสฯ ที่อยู่ไกลออกมา จนถึง ซุปเปอร์เอิร์ธ(super-Earth) ที่อยู่ในระยะประชิด แต่การกล่าวอ้างทั้งหมดก็เป็นเรื่องลอยๆ
แต่ขณะนี้ เราก็พบวาฬเผือกได้ในที่สุด เพียงเมื่อเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้วนี่เอง ที่นักวิจัยที่นำโดย Jonay Gonzalez Hernandez จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์หมู่เกาะคานารี่ ได้รายงานจากการจับตาดูดาวของบาร์นาร์ดด้วยสเปคโตรกราฟ ESPRESSO ค้นพบดาวเคราะห์ดวงหนึ่งโคจรรอบดาวของบาร์นาร์ดด้วยคาบ 3.154 วัน ข้อมูลยังบอกใบ้ถึงการมีอยู่ของดาวเคราะห์อื่นอีกสามดวง แต่ว่าที่เหล่านั้นก็ยังไม่ได้รับการยืนยัน
ดาวฤกษ์เพื่อนบ้านใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด คือ อัลฟา เซนทอไร(Alpha Centauri system) โดยมีดาวฤกษ์ชนิดแคระแดง(M dwarf) พรอกซิมา เซนทอไร(Proxima Centauri) ในระบบนี้อยู่ใกล้ที่สุดที่ 4.2 ปีแสง ถัดไปเป็นดาวของบาร์นาร์ด(Barnard’s star) ดาวเพื่อนบ้านลำดับถัดๆ ไปอีก 2 ดวงเป็นดาวแคระน้ำตาล(brown dwarf) หรือดาวฤกษ์แท้ง(failed star) ภาพจากศิลปินแสดงมุมมองจากหนึ่งในดาวเคราะห์ที่เพิ่งพบโคจรรอบดาวของบาร์นาร์ด
ในงานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่ Ritvik Basant นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยชิคาโก และเพื่อนร่วมงานกลั่นกรองข้อมูลตลอดหลายปี เพื่อยืนยันว่าดาวของบาร์นาร์ดไม่เพียงแต่มีดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง แต่มีถึงสี่
ทีมสำรวจดาวของบาร์นาร์ด 112 คืนตั้งแต่ 2021 จนถึง 2023 ด้วยสเปคโตรกราฟ MAROON-X(M dwarf Advanced Radial velocity Observer Of Neighboring eXoplanets) ซึ่งจำเพาะในการสำรวจคุณสมบัติของดาวแคระแดง ที่ติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือ Basant และเพื่อนร่วมงานสำรวจข้อมูลจาก MAROON-X เพื่อหาการขยับน้อยนิดในเส้นสเปคตรัมซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงความเร็วแนวสายตา(radial velocity) ของดาวฤกษ์ เนื่องจากดาวเคราะห์ดึงดาวแม่ไปด้วยเมื่อพวกมันโคจร
การสำรวจนี้มีความซับซ้อนจากสัญญาณที่เป็นคาบเวลามีความเกี่ยวข้องกับวงจรกิจกรรมพายุแม่เหล็กและคาบการหมุนรอบตัวของดาวฤกษ์ ซึ่งผู้เขียนทำแบบจำลองและกำจัดออกจากข้อมูล เมื่อกำจัดสัญญาณแทรกได้แล้ว ก็พบสัญญาณชัดเจน 2 ตำแหน่งจากดาวเคราะห์ที่เคยพบก่อนหน้านี้ Barnard b และว่าที่ดาวเคราะห์ Barnard d เช่นเดียวกับสัญญาณที่คลุมเครือจากว่าที่ Barnard c
สัญญาณการตรวจสอบความเร็วแนวสายตาจาก MAROON-X รวมกับ ESPRESSO ที่ใช้ในการยืนยันดาวเคราะห์ทั้งสี่ในระบบดาวของบาร์นาร์ด
จากนั้น ทีมก็ทำแบบจำลองและกำจัดสัญญาณจากสถิติจนกระทั่งไม่เหลือสัญญาณในข้อมูล การวิเคราะห์ได้แสดงว่าข้อมูลสถิติที่สอดคล้องจะเพิ่มขึ้นจากการมีดาวเคราะห์แต่ละดวง ซึ่งยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์ b, c และ d หลังจากกำจัดสัญญาณจากดาวเคราะห์ที่ยืนยันได้แล้วทั้งสามดวงไป ก็ยังพบสัญญาณน้อยนิดที่อาจเป็นคาบของว่าที่ดาวเคราะห์ e แต่ก็ไม่เพียงพอที่จะยืนยันการมีอยู่
เพื่อสืบสวนต่อไป ทีมได้รวมข้อมูลจาก MAROON-X ที่ผ่านแบบจำลองกับข้อมูลที่นำไปสู่การค้นพบ Barnard b เมื่อเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้ว นี่ยิ่งเพิ่มสถิติและเน้นหลักฐานของดาวเคราะห์ e ยืนยันการมีอยู่ของมัน
ในที่สุด ทีมของ Basant ก็ยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์สี่ดวง โดยมีมวลขั้นต่ำสุดระหว่าง 19 ถึง 34% มวลโลก Barnard e น่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลต่ำที่สุดเท่าที่เคยตรวจจับโดยใช้วิธีการความเร็วแนวสายตามา ดาวเคราะห์ที่มีมวลต่ำกว่าโลกเป็นชนิดที่พบได้ยากมาก ดาวเคราะห์เหล่านี้อยู่กันอย่างแออัด โดยมีคาบเพียง 2.34, 3.15, 4.12 และ 6.74 วัน พวกมันอาจเป็นดาวเคราะห์หิน โดยมีพื้นผิวหินโล้นที่อาบด้วยรังสีจากดาวฤกษ์แม่ ดูคล้ายกับดาวพุธในระบบของเรา
ความกะทัดรัดของระบบดาวของบาร์นาร์ด เทียบกับระบบดาวเคราะห์กะทัดรัดรอบแคระแดงอื่นๆ
แล้วระบบที่กะทัดรัดแบบนี้จะมีเสถียรภาพหรือ ด้วยการใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ ทีมได้แสดงว่าถ้าดาวเคราะห์มีวงโคจรที่กลมสมบูรณ์แบบ ระบบจะมีเสถียรภาพในระยะยาว อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้ตัวแปรการโคจรที่สอดคล้องที่สุดซึ่งก็สอดคล้องกับวงโคจรที่กลมในระดับ 1.5 ซิกมา ระบบก็จะไร้เสถียรภาพในเวลาเพียง 2000 ปีเท่านั้น ต้องคงต้องทำงานอีกมากเพื่อให้เข้าใจวงโคจรของดาวเคราะห์ที่เพิ่งพบใหม่และเสถียรภาพในระยะยาวของระบบนี้
และขณะนี้มาถึงคำถามสำคัญมากก็คือ แล้วจะมีดาวเคราะห์ดวงใดหรือไม่ที่เอื้ออาศัยได้ ดาวเคราะห์ที่เพิ่งพบใหม่ไม่มีดวงใดเลยที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้(habitable zone) ของดาวของบาร์นาร์ด ซึ่งจะมีคาบการโคจรที่ 10 ถึง 42 วัน ข้อมูลปัจจุบันยังกำจัดความเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์ในเขตเอื้ออาศัยได้ของดาวของบาร์นาร์ด ที่มีมวลมากกว่า 0.57 เท่ามวลโลก แต่ก็ยังเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์ที่เล็กกว่านั้น การค้นพบนี้เผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters
แหล่งข่าว skyandtelescope.com -Confirmed at last: Barnard’s Star hosts four tiny planets
phys.org – four small planets discovered around one of the closest stars to Earth – an expert explains what we know
phys.org – four tiny planets are orbiting one of our nearest stars
sciencealert.com – 4 rocky worlds found orbiting Earth’s closest single star, and they’re tiny
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
