สมาคมดาราศาสตร์ไทย

พบดาวแคระน้ำตาลร่วมอยู่ในครอบครัวดาวเคราะห์

พบดาวแคระน้ำตาลร่วมอยู่ในครอบครัวดาวเคราะห์

15 พ.ย. 2549
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
นักวิทยาศาสตร์นำโดย เควิน ลูห์แมน จากมหาวิทยาลัยเพนน์สเตต ได้ค้นพบระบบสุริยะใหม่อีกแห่งหนึ่งแล้ว เป็นระบบสุริยะที่แปลกไม่เคยเห็นที่ไหนมาก่อน

ระบบนี้ มีดาวแม่เป็นดาวฤกษ์แบบดวงอาทิตย์ มีบริวารเป็นดาวเคราะห์กับดาวแคระน้ำตาลขนาดเล็กที่มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดี 50 เท่าอย่างละหนึ่งดวง 

ดาวฤกษ์หัวหน้าครอบครัวนี้ชื่อดาว เอชดี 3651 บี (HD 3651 B) เป็นดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์แต่เบากว่าเล็กน้อย อยู่ในกลุ่มดาวปลา 

บริวารดวงแรกเป็นดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรรีมาก ดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรรีมากเช่นนี้พบในระบบสุริยะอื่นอีกหลายแห่ง นักดาราศาสตร์เชื่อว่าน่าจะเป็นผลจากแรงดึงดูดจากวัตถุที่มองไม่เห็นมารบกวนคอยดึงให้ดาวเคราะห์ถอยห่างออกไป เช่นดาวแคราะน้ำตาล ซึ่งในกรณีของดาวเอชดี 3651 บี กล้องสปิตเซอร์สามารถจับภาพของดาวแคระน้ำตาลต้องสงสัยนั้นได้เป็นครั้งแรก ดาวแคระน้ำตาลดวงนี้โคจรรอบดาวแม่ด้วยวงโคจรที่เล็กกว่าของดาวเสาร์เล็กน้อย เป็นดาวแคระน้ำตาลชนิดที่มีอุณหภูมิต่ำที่สุด มีชื่อเรียกเฉพาะว่า ดาวแคระที (T dwarf) การค้นพบของกล้องสปิตเซอร์ในครั้งนี้เป็นหลักฐานสำคัญชิ้นแรกที่สนับสนุนทฤษฎีที่กล่าวว่ามีวัตถุขนาดเล็กเช่นดาวแคระทีซ่อนอยู่ในระบบดาวเคราะห์เป็นผลให้วงโคจรของดาวเคราะห์รีมาก

การค้นพบนี้ต้องยกความดีให้กล้องสปิตเซอร์ เพราะกล้องนี้มีความไวแสงอินฟราเรดมาก จึงเหมาะสำหรับการตรวจหาดาวแคระทีเย็นหรืออาจใช้หาดาวเคราะห์ดวงใหญ่ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะห่างได้

ดาวแคระน้ำตาลคือวัตถุคล้ายดาวฤกษ์แต่ยังไม่ถือว่าเป็นดาวฤกษ์โดยสมบูรณ์ เพราะมีมวลน้อยเกินไป แกนกลางร้อนไม่พอที่จะจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันขึ้น ดังนั้นอุณหภูมิของดาวแคระน้ำตาลจึงอยู่ที่ระดับไม่กี่พันองศาเซลเซียสเท่านั้นแม้ในตอนเพิ่งเกิด และเมื่อเวลาผ่านไป อุณหภูมิค่อยลดลงจนอยู่ในระดับใกล้เคียงดาวเคราะห์ ดังนั้นดาวแคระน้ำตาลจึงจางมาก และจำแนกได้ยาก นั่นคือเหตุผลที่การค้นพบดาวแคระน้ำตาลที่ยืนยันได้เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อราวสิบปีก่อนเท่านั้นเอง

นอกจากดาวแคระน้ำตาลของดาวเอชดี 3651 บี แล้ว คณะของลูห์แมนยังค้นพบดาวแคระน้ำตาลที่เล็กกว่าอีกดวงหนึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นอยู่ ดวงนี้มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีประมาณ 20 เท่าเท่านั้น ชื่อ เอชเอ็นม้าบินบี (HN Peg B) อยู่ในกลุ่มดาวม้าบิน มีอายุน้อยมากเพียงประมาณ 300 ล้านปีเท่านั้น ในขณะที่ดาวแคระน้ำตาลส่วนใหญ่มีอายุหลายพันล้านปี ดวงนี้น่าจะเป็นดาวแคระทีที่อายุน้อยที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ จึงเป็นโอกาสดีที่นักดาราศาสตร์ได้เห็นขั้นตอนการพัฒนาสร้างดาวแคระน้ำตาลในช่วงต้นได้ นักวิทยาศาสตร์ประมาณอายุของดาวดวงนี้โดยการศึกษาดาวสหาย ซึ่งเกิดจากก้อนแก๊สต้นกำเนิดก้อนเดียวกันในเวลาเดียวกัน นอกจากนี้นักดาราศาสตร์ยังพบว่ามีจานฝุ่นและหินล้อมรอบดาวฤกษ์ของเอชเอ็นม้าบินบีอีกด้วย

ดาวฤกษ์ที่มีจานหินล้อมรอบและมีดาวสหายเป็นดาวแคระทีหาไม่ง่ายนัก ดังนั้นดาวฤกษ์ดวงนี้จึงน่าสนใจเป็นพิเศษ

นอกจากดาวแคระทีสองดวงนี้แล้ว กล้องสปิตเซอร์ยังพบดาวแคระทีอีกดวงหนึ่ง แต่ดวงที่สามนี้แปลกที่ไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่น หากลอยอยู่ในอวกาศอย่างอิสระ 

ภาพวาดตามจินตนาการของศิลปิน บรรยายสภาพของระบบสุริยะของดาวเอชดี 3651 มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวเสาร์หนึ่งดวงโคจรด้วยวงโคจรแคบและรีมาก และมีดาวแคระน้ำตาลขนาดเล็กอีกดวงโคจรอยู่ระยะห่างเท่าวงโคจรของดาวเสาร์

ภาพวาดตามจินตนาการของศิลปิน บรรยายสภาพของระบบสุริยะของดาวเอชดี 3651 มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวเสาร์หนึ่งดวงโคจรด้วยวงโคจรแคบและรีมาก และมีดาวแคระน้ำตาลขนาดเล็กอีกดวงโคจรอยู่ระยะห่างเท่าวงโคจรของดาวเสาร์

ด้วยความสามารถของกล้องสปิตเซอร์ ทำให้ถ่ายภาพของดาวฤกษ์พร้อมดาวแคระน้ำตาลบริวารได้ ภาพบนคือ ดาวเอชดี 3651 ภาพล่างคือ ดาวเอชเอ็นม้าบิน ดาวแคระน้ำตาลของดาวฤกษ์ทั้งสองดวงคือดวงที่อยู่ในวงกลมเล็ก

ด้วยความสามารถของกล้องสปิตเซอร์ ทำให้ถ่ายภาพของดาวฤกษ์พร้อมดาวแคระน้ำตาลบริวารได้ ภาพบนคือ ดาวเอชดี 3651 ภาพล่างคือ ดาวเอชเอ็นม้าบิน ดาวแคระน้ำตาลของดาวฤกษ์ทั้งสองดวงคือดวงที่อยู่ในวงกลมเล็ก

ที่มา: