สมาคมดาราศาสตร์ไทย

หลักฐานเพิ่มเติมของดาวเคราะห์หมายเลขเก้า

27 ก.พ. 2560
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
เมื่อปีที่แล้ว มีการค้นพบระดับเขย่าโลกเรื่องหนึ่ง เกิดขึ้นเมื่อ ไมค์ บราวน์ และ คอนสแตนติน บาทีจิน นักดาราศาสตร์จากคาลเทค พบหลักฐานว่ามีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดวงหนึ่งอยู่ที่ระบบสุริยะรอบนอก มีมวลมากกว่าโลกถึงสิบเท่า หลักฐานนี้หนักแน่นจนถึงกับมีการตั้งชื่อดาวเคราะห์ให้ล่วงหน้าว่า ดาวเคราะห์หมายเลขเก้า (Planet 9) หลังจากที่มีการเผยแพร่รายงานการวิจัยนี้ออกมา ความพยายามค้นหาดาวเคราะห์หมายเลขเก้าก็เริ่มขึ้น 

แม้จนถึงปัจจุบันยังไม่มีการพบดาวเคราะห์หมายเลขเก้านี้จริง ๆ แต่ก็มีการพบหลักฐานเพิ่มเติมมากขึ้นที่ช่วยเสริมความน่าจะเป็นว่ามีดาวเคราะห์นี้อยู่จริง 

หลักฐานชิ้นใหม่ล่าสุด มาจากวัตถุพ้นดาวเนปจูนรอบนอก (ETNO--Extreme Trans Neptunian Object) สองดวง ชื่อ 2004 วีเอ็น 112 (2004 VN112) และ 2013 อาร์เอฟ 98 (2013 RF98)

คณะนักวิจัยที่นำโดย ฌูลียา เดอ ลียง จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์คะเนรี ได้ใช้กล้องกรานเทคานสำรวจวัตถุสองดวงนี้ พบว่าสเปกตรัมของทั้งสองใกล้เคียงกันมาก เป็นสิ่งบ่งชี้ว่ามีต้นกำเนิดทางกายภาพร่วมกัน ซึ่งก็คือเคยเป็นวัตถุคู่ที่โคจรรอบกันเองพร้อมกับโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ต่อมาได้เฉียดใกล้วัตถุขนาดใหญ่ดวงหนึ่ง ทำให้วงโคจรเริ่มไม่เสถียรและค่อย ๆ แยกจากกันจนกระทั่งเป็นอิสระต่อกันดังเช่นปัจจุบัน

ในการพิสูจน์สมมุติฐานนี้ คณะของเดอลียงได้สร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ขึ้นมาจำนวนหลายพันแบบเพื่อดูว่าจะมีเหตุใดบ้างที่ทำให้วัตถุทั้งสองแยกออกจากกัน 

แบบจำลองหนึ่งให้ผลว่า 2004 วีเอ็น 112 และ 2013 อาร์เอฟ 98 เคยเป็นวัตถุคู่กัน  แต่เมื่อราว 5-10 ล้านปีก่อน ได้เข้าใกล้วัตถุดวงหนึ่งที่มีมวลระหว่าง 10-20 เท่าของโลก และโคจรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 300-600 หน่วยดาราศาสตร์ อันตรกิริยาด้านความโน้มถ่วงระหว่างกันทำให้วัตถุคู่นี้เริ่มแยกจากกันจนเป็นดังเช่นปัจจุบัน

ทั้งมวลและวงโคจรของวัตถุลึกลับที่ได้จากแบบจำลองนั้นช่างสอดคล้องกับสมบัติของดาวเคราะห์หมายเลขเก้าที่งานวิจัยของบราวน์กับบาทีจินได้คาดการณ์ไว้อย่างเหมาะเจาะ

งานวิจัยนี้นอกจากจะช่วยสนับสนุนว่ามีดาวเคราะห์หมายเลขเก้าอยู่จริงแล้ว ยังช่วยระบุตำแหน่งที่น่าจะพบดาวเคราะห์ดวงนี้ได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย

กล้องกรานเทคาน เป็นกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบัน มีกระจกปฐมภูมิเส้นผ่านศูนย์กลาง 10.4 เมตร ตั้งอยู่ที่หมู่เกาะคะเนรี ประเทศสเปน
 
วัตถุพ้นดาวเนปจูน <wbr>(Trans-Neptunian <wbr>Object) <wbr>หกดวง <wbr>มีวงโคจรที่คล้ายกันอย่างผิดสังเกต <wbr>นักดาราศาสตร์เชื่อว่านี่ไม่ใช่ความบังเอิญ <wbr>แต่เกิดจากการกระทำของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่มีมวลประมาณ <wbr>10 <wbr>เท่าของโลก<br />

วัตถุพ้นดาวเนปจูน (Trans-Neptunian Object) หกดวง มีวงโคจรที่คล้ายกันอย่างผิดสังเกต นักดาราศาสตร์เชื่อว่านี่ไม่ใช่ความบังเอิญ แต่เกิดจากการกระทำของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่มีมวลประมาณ 10 เท่าของโลก
(จาก Caltech/R. Hurt (IPAC))

ภาพถ่ายวัตถุพ้นดาวเนปจูนชื่อ <wbr>2013 <wbr>อาร์เอฟ <wbr>98 <wbr>(ซ้าย) <wbr>ถ่ายโดยกล้องกรานเทคาน <wbr>โดยเปิดหน้ากล้องเป็นช่วง <wbr>ภายในเวลา <wbr>4 <wbr>คืน<br />
<br />
สเปกตรัมของ <wbr>2004 <wbr>วีเอ็น <wbr>112 <wbr>กับ <wbr>2013 <wbr>อาร์เอฟ <wbr>98 <wbr>วัดโดยกล้องกรานเทคาน <wbr>(ขวา)<br />

ภาพถ่ายวัตถุพ้นดาวเนปจูนชื่อ 2013 อาร์เอฟ 98 (ซ้าย) ถ่ายโดยกล้องกรานเทคาน โดยเปิดหน้ากล้องเป็นช่วง ภายในเวลา คืน

สเปกตรัมของ 2004 วีเอ็น 112 กับ 2013 อาร์เอฟ 98 วัดโดยกล้องกรานเทคาน (ขวา)
(จาก Julia de León (IAC))