สมาคมดาราศาสตร์ไทย

พบดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ต่างระบบ

พบดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ต่างระบบ

19 มิ.ย. 2557
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวเคราะห์ต่างระบบ คือดาวเคราะห์ที่เป็นบริวารของระบบสุริยะอื่น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการค้นพบดาวเคราะห์ต่างระบบบ่อยมาก จนข่าวการค้นพบเริ่มจะกลายเป็นข่าวธรรมดาไปเสียแล้ว แต่ถ้าเมื่อใดที่นักดาราศาสตร์ค้นพบดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ต่างระบบขึ้นมา คงจะน่าตื่นเต้นไม่น้อย
และตอนนี้ก็เป็นไปได้ว่าจะพบแล้วหนึ่งดวง
การค้นพบนี้เป็นผลงานของนักดาราศาสตร์จากโครงการโมอา (MOA--Microlensing Observation in Astrophysics) ซึ่งเป็นโครงการร่วมระหว่างญี่ปุ่น-นิวซีแลนด์-อเมริกัน กับโครงการแพลเนต (PLANET--Probing Lensing Anomalies NETwork) โดยใช้การสังเกตปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเลนส์จุลภาค
เลนส์จุลภาค เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อมีวัตถุมวลมากเช่นดาวฤกษ์ เคลื่อนเข้ามาอยู่ระหว่างโลกกับดาวที่อยู่เบื้องหลังไกลออกไป ความโน้มถ่วงของวัตถุที่มาบังจะเบี่ยงเบนแสงจากดาวเบื้องหลังให้ลู่เข้า ความโน้มถ่วงจึงทำหน้าที่คล้ายกับเลนส์นูน ขยายแสงดาวเบื้องหลังให้สว่างขึ้น
แม้จะมองไม่เห็นวัตถุฉากหน้า แต่ด้วยการวิเคราะห์การสว่างวาบขึ้นของปรากฏการณ์นี้ ก็พอจะทราบสมบัติบางประการของวัตถุที่ผ่านหน้าได้ เช่น มวล หรือหากวัตถุนั้นเป็นดาวฤกษ์ ก็อาจทราบถึงขั้นว่าวัตถุนั้นมีดาวเคราะห์เป็นบริวารหรือไม่ และดาวบริวารนั้นมีมวลมากน้อยเพียงใดเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์
ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ในนิวซีแลนด์และทาสมาเนีย นักวิทยาศาสตร์จากโครงการดังกล่าวพบว่าวัตถุที่เข้ามาบังในปรากฏการณ์ที่พบไม่ใช่วัตถุเดี่ยว หากแต่มีบริวารดวงเล็กที่มีมวลประมาณ 0.05 เปอร์เซ็นต์ของวัตถุแม่โคจรรอบอยู่ด้วย
วัตถุที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์ในครั้งนี้ มีชื่อว่า เอ็มโอเอ-2011-บีแอลจี-262 (MOA-2011-BLG-262) แม้จะมีชื่อเรียกแล้ว แต่นักดาราศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าเป็นวัตถุประเภทใดกันแน่ มีความเป็นไปได้สองทางคือ เป็นดาวฤกษ์ดวงเล็กที่มีดาวเคราะห์ที่มีมวลมากกว่าโลก 18 เท่าบริวาร หรือเป็นดาวเคราะห์อิสระกับดวงจันทร์บริวาร หากพิจารณาถึงโอกาสเกิดโดยทั่วไปในธรรมชาติ กรณีแรกจะเป็นไปได้มากกว่า อย่างไรก็ตามคณะนักวิจัยในครั้งนี้กลับให้น้ำหนักไปในกรณีหลังมากกว่า
การจะรู้แน่ชัดว่าเป็นชนิดใด จำเป็นต้องรู้ว่า  เอ็มโอเอ-2011-บีแอลจี-262 อยู่ห่างจากโลกเท่าใด หากอยู่ไม่ไกลนัก ก็เป็นไปได้ว่าจะเป็นดาวเคราะห์อิสระพร้อมดวงจันทร์บริวาร แต่ถ้าอยู่ไกลมาก วัตถุนี้ก็น่าจะเป็นดาวฤกษ์พร้อมดาวเคราะห์บริวารมากกว่า
น่าเสียดายที่ปริศนาข้อนี้คงต้องเป็นปริศนาชั่วนิรันดร์ที่ไม่อาจหาคำตอบได้ เนื่องจากปรากฏการณ์เลนส์จุลภาคเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญ และไม่เกิดซ้ำแบบเดิม จึงไม่มีการสำรวจติดตามผลต่อ 
ในอนาคต หากเกิดปรากฏการณ์ทำนองเดียวกันขึ้นอีก นักดาราศาสตร์อาจวัดระยะทางของวัตถุเลนส์ได้ เช่นอาจใช้หลักการแพรัลแลกซ์ ซึ่งเป็นวิธีการวัดระยะทางของวัตถุโดยวัดการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุเมื่อสังเกตจากตำแหน่งต่างกัน 
วิธีนี้จะได้ผลก็ต่อเมื่อมีตำแหน่งสังเกตการณ์สองจุดและตั้งอยู่ห่างกันมาก ซึ่งอาจเป็นหอดูดาวบนโลกสองหอ หรืออาจเป็นหอดูดาวบนโลกทำงานร่วมกับหอดูดาวลอยฟ้าอย่างกล้องสปิตเซอร์ หรือกล้องเคปเลอร์  
จนถึงขณะนี้ นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์ต่างระบบแล้วมากกว่า 1,700 ดวง แต่ดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ต่างระบบดวงแรกจะเป็นดวงใดนั้น ยังคงต้องรอต่อไป

การสำรวจท้องฟ้าด้วยปรากฏการณ์เลนส์จุลภาค ทำให้นักดาราศาสตร์พบสิ่งที่อาจเป็นดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์เป็นบริวาร (ขวา) หรืออาจเป็นดาวเคราะห์ที่มีดวงจันทร์เป็นบริวาร

การสำรวจท้องฟ้าด้วยปรากฏการณ์เลนส์จุลภาค ทำให้นักดาราศาสตร์พบสิ่งที่อาจเป็นดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์เป็นบริวาร (ขวา) หรืออาจเป็นดาวเคราะห์ที่มีดวงจันทร์เป็นบริวาร (จาก NASA/JPL-Caltech)