สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ชั่งน้ำหนักบีตาขาตั้งภาพบี

ชั่งน้ำหนักบีตาขาตั้งภาพบี

7 ก.ย. 2561
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวบีตาขาตั้งภาพบี (Beta Pictoris b) ถูกค้นพบเมื่อปี 2551 เป็นดาวเคราะห์บริวารของดาวบีตาขาตั้งภาพ (Beta Pictoris) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์อายุน้อยเพียง 20 ล้านปี อยู่ห่างจากโลก 63 ปีแสง เป็นดาวเคราะ์ต่างระบบเพียงไม่กี่ดวงที่นักดาราศาสตร์ถ่ายภาพได้โดยตรงโดยใช้กล้องวีแอลทีของหอดูดาวยุโรปซีกใต้ในประเทศชิลี การที่เป็นดาวเคราะห์อายุน้อยมาก ทำให้ดาวบีตาขาตั้งภาพบีเป็นแหล่งศึกษาที่ดีสำหรับการทำความเข้าใจการกำเนิดของดาวแก๊สยักษ์เช่นพฤหัสบดีและระบบสุริยะช่วงต้น

แต่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์พบอุปสรรคสำคัญในการวัดมวลของดาวเคราะห์ ในเมื่อแรกค้นพบ นักดาราศาสตร์คาดว่าดาวบีตาขาตั้งภาพบีมีมวลประมาณ 10 เท่าของดาวพฤหัสบดีโดยประเมินจากอิทธิพลของดาวเคราะห์ที่มีต่อจานฝุ่นที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ แต่เมื่อมีการถ่ายภาพดาวเคราะห์ดวงนี้ได้ ตัวเลขก็กลับยิ่งกว้างขึ้นเป็น 4-30 เท่าของดาวพฤหัสบดี

อักนัส สเนลเลน และ แอนโทนี บราวน์ จากมหาวิทยาลัยไลเดิน ประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้อาศัยข้อมูลตำแหน่งดาวจากดาวเทียมฮิปพาร์คอสและดาวเทียมไกอาซึ่งมีความละเอียดและแม่นยำมากมาวัดการเคลื่อนที่ของดาวในอวกาศซึ่งเกิดจากแรงดึงดูดโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ ทำให้การคำนวณหามวลของดาวเคราะห์แม่นยำมากขึ้น ผลที่ออกมาคือ ดาวบีตาขาตั้งภาพบีมีมวล 11 เท่าของดาวพฤหัสบดี 

นอกจากยังวัดคาบการโคจรของดาวเคราะห์ได้ว่าไม่น้อยกว่า 22 ปี เป็นการยืนยันระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ ซึ่งนักดาราศาสตร์ประเมินจากภาพถ่ายว่าน่าจะใกล้เคียงกับระยะทางระหว่างดาวเสาร์กับดวงอาทิตย์ 

การหามวลของดาวบีตาขาตั้งภาพบีมีความสำคัญต่อการศึกษาการกำเนิดดาวเคราะห์ วิวัฒนาการของระบบสุริยะแต่ละแห่งใช้เวลานานนับพันล้านปี นักดาราศาสตร์ย่อมไม่มีทางที่จะศึกษาระบบใดระบบหนึ่งได้ตั้งแต่ต้นจนจบ จึงต้องใช้วิธีมองภาพปัจจุบันของระบบสุริยะหลาย ๆ แห่ง ซึ่งจะมีโอกาสมองเห็นภาพในช่วงชีวิตต่าง ๆ ของระบบสุริยะได้ ที่ผ่านมานักดาราศาสตร์มีภาพของจานฝุ่นล้อมรอบดาวฤกษ์มาแล้วเป็นจำนวนมาก รู้จักดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์เป็นบริวารนับพันแห่ง แต่ดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวขึ้นในจานฝุ่นยังมีอยู่เป็นจำนวนน้อย ดาวบีตาขาตั้งภาพบีจึงนับเป็นขุมข้อมูลสำคัญในทำความเข้าใจกลไกการสะสมมวลของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์

ในอนาคตอันใกล้ จะมีดาวเคราะห์ต่างระบบอีกจำนวนมากที่นักดาราศาสตร์ใช้ข้อมูลด้านตำแหน่งจากดาวเทียมไกอาในการหามวลเช่นเดียวกับดาวบีตาขาตั้งภาพบี 
ดาวบีตาขาตั้งภาพบี <wbr>(จุดเล็กสีขาว) <wbr>บริวารของดาวบีตาขาตั้งภาพ <wbr>(มีวงกลมทึบสีดำบังอยู่) <wbr>ถ่ายโดยกล้องขนาด <wbr>3.6 <wbr>เมตรของหอดูดาวยุโรปซีกใต้และอุปกรณ์นาโคที่ติดอยู่บนกล้องวีแอลทีขนาด <wbr>8.2 <wbr>เมตร<br />

ดาวบีตาขาตั้งภาพบี (จุดเล็กสีขาว) บริวารของดาวบีตาขาตั้งภาพ (มีวงกลมทึบสีดำบังอยู่) ถ่ายโดยกล้องขนาด 3.6 เมตรของหอดูดาวยุโรปซีกใต้และอุปกรณ์นาโคที่ติดอยู่บนกล้องวีแอลทีขนาด 8.2 เมตร
(จาก ESO / A-M. Lagrange et al.)