สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวเวกามีดาวเคราะห์?

ดาวเวกามีดาวเคราะห์?

21 พ.ค. 2564
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวเวกา เป็นดาวสว่างเป็นอันดับหกบนท้องฟ้า สีขาวอมน้ำเงินดูสวยงามโดดเด่นอยู่ในกลุ่มดาวพิณ อยู่ห่างออกไปเพียง 25 ปีแสง มีกำลังส่องสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ 40 เท่า 

เวกาเป็นดาวชนิดเอ หมายถึงมีชนิดสเปกตรัมอยู่ในชั้นเอ มีมวลและขนาดราวสองเท่าของดวงอาทิตย์ เป็นดาวเคราะห์อายุน้อย อาจน้อยกว่า 700 ล้านปี (ดวงอาทิตย์มีอายุราว 4.6 พันล้านปี) หมุนรอบตัวเองเร็วมาก เร็วจนมีรูปร่างแป้นเหมือนผลส้ม มีเส้นผ่านศูนย์กลางตามแนวศูนย์สูตรมากกว่าแนวขั้วราวสิบเปอร์เซ็นต์ 

สเปนเซอร์ เฮิร์ต นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์  ได้ศึกษาดาวเวกาโดยวิเคราะห์ข้อมูลเก่าที่สำรวจโดยหอดูดาวเฟรดลอว์เรนซ์วิปเพิลในแอริโซนาเป็นจำนวน 1,524 ครั้งตลอดช่วงระยะเวลาสิบปี พบสัญญาณบางอย่างที่แสดงว่าดาวดวงนี้อาจมีดาวเคราะห์เป็นบริวารด้วย

การศึกษาสเปกตรัมช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบถึงสมบัติพื้นฐานหลายด้านของดาวฤกษ์ เช่น อุณหภูมิ มวล อัตราการหมุนรอบตัวเอง องค์ประกอบเคมี อายุ และในบางกรณี อาจบอกได้ว่าดาวดวงนั้นมีดาวเคราะห์เป็นบริวารหรือไม่

ดาวเวกา เป็นดาวสว่างสีฟ้า อยู่ในกลุ่มดาวพิณ 
 (จาก Stephan Rahn via the University of Colorado (CC0 1.0 Universal (CC0 1.0)))


บางครั้ง สเปกตรัมก็ยังบอกว่าดาวมีการเคลื่อนที่อย่างไร เมื่อดาวเคลื่อนที่โยกไปมา สเปกตรัมของดาวจะมีการเลื่อนไปทางยาวขึ้นและสั้นลงสลับกันเป็นคาบ อันเป็นผลจากปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ การเคลื่อนที่ของดาวจะบ่งบอกว่าดาวดวงนั้นถูกรบกวนจากวัตถุที่โคจรรอบที่มองไม่เห็น ซึ่งก็คือดาวเคราะห์นั้นเอง ดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบจากวิธีการนี้จึงเป็นการค้นพบทางอ้อมอย่างหนึ่ง เพราะทราบว่ามีอยู่จริงจากการตีความการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ไม่ได้ค้นพบจากการถ่ายภาพหรือวัดสเปกตรัมของดาวเคราะห์โดยตรง วิธีนี้เหมาะกับการค้นหาดาวเคราะห์มวลสูงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงเล็ก เพราะระบบดาวเคราะห์ดังกล่าวดาวฤกษ์จะได้รับอิทธิพลทางความโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์มาก ตรวจจับได้ง่าย และเหมาะกับระบบดาวเคราะห์ที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์โดยหันระนาบมายังโลกเพราะทำให้วัดผลจากปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ได้มากที่สุด

แต่ดาวเวกาเป็นดาวฤกษ์มวลสูง และหันขั้วมายังโลกเกือบพอดี ดังนั้นการค้นหาดาวเคราะห์ของดาวดวงนี้ด้วยวิธีวัดการเลื่อนดอปเพลอร์จึงยากมากหรือแทบเป็นไปไม่ได้ นั่นทำให้การสัญญาณที่แสดงความเร็วการเคลื่อนที่ตามแนวรัศมีจากดาวดวงนี้จึงอ่อนมาก

ภาพในจินตนาการของศิลปินของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์มวลสูงที่อุณหภูมิสูงมากในระยะใกล้ชิด ดาวเคราะห์ในระบบนี้จะเสียบรรยากาศออกไปทั้งหมดเนื่องจากถูกรังสีและความร้อนรุนแรงจากดาวฤกษ์แม่  (จาก NASA/JPL-Caltech)


สัญญาณที่คณะของเฮิร์ตวัดได้แสดงว่า ดาวเคราะห์ของดาวเวกามีคาบการโคจร 2.43 วัน มีมวลไม่ต่ำกว่า 20 เท่าของโลก นั่นหมายความว่าต้องเป็นดาวเคราะห์แก๊สอย่างแน่นอน การที่มีวงโคจรแคบ และเป็นบริวารของดาวฤกษ์ที่ร้อนแรงอย่างดาวเวกาที่มีอุณหภูมิพื้นผิวถึง 10,000 องศาเซลเซียส ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ต้องมีอุณหภูมิสูงมาก อาจสูงได้ถึง 3,000 องศาเซลเซียส ซึ่งอยู่ในระดับที่ร้อนกว่าดาวฤกษ์ชนิดดาวแคระแดงบางดวงเสียอีก และอาจเป็นดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิสูงสุดเป็นอันดับสองรองจากดาว เคลต์-9 บี ที่มีอุณภูมิราว 3,800 องศาเซลเซียส และความร้อนที่สูงมากจะทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ในสภาพฟูฟ่อง ความหนาแน่นต่ำ แม้จะมีมวลใกล้เคียงกับดาวเนปจูน แต่อาจมีขนาดใหญ่เท่าดาวพฤหัสบดีก็ได้

นอกจากหลักฐานจากสเปกตรัมแล้ว ยังมีหลักฐานอื่นก็สนับสนุนว่าดาวเวกามีดาวเคราะห์อยู่จริงด้วย เป็นที่ทราบกันมานานว่าดาวเวกามีจานฝุ่นขนาดใหญ่ล้อมรอบ แผ่ออกจากดาวตั้งแต่ 10,000 ล้านกิโลเมตรถึง 30,000 ล้านกิโลเมตร จานฝุ่นอาจเกิดจากหลายสาเหตุ เช่นเกิดจากเศษดาวเคราะห์น้อยที่ชนกันเอง นักดาราศาสตร์พบว่าขอบด้านในของจานฝุ่นนี้มีความคมมาก ซึ่งอาจเกิดจากการกระทำของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่โคจรอยู่ภายใน ความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ที่โคจรจะคอยแต่งจานฝุ่นให้มีขอบคมได้ ปรากฏการณ์ทำนองเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นในวงแหวนดาวเสาร์เช่นกัน ความโน้มถ่วงของดวงจันทร์บริวารที่อยู่ในวงแหวนได้แต่งวงแหวนบางวงจนมีขอบคมกริบเหมือนวัตถุแข็งเลยทีเดียว

หากดาวเวกามีดาวเคราะห์เป็นบริวารจริง ก็นับว่าเป็นการค้นพบที่สำคัญ เพราะที่ผ่านมาดาวประเภทเดียวกับดาวเวกาที่พบว่ามีดาวเคราะห์มีอยู่น้อยมาก ดาวเคราะห์ของดาวฤกษ์ประเภทนี้จะเป็นดาวเคราะห์ที่ร้อนมาก อาจถึงขั้นร้อนกว่าดาวฤกษ์บางดวงด้วยซ้ำ

จนถึงขณะนี้ นักดาราศาสตร์ก็ยังไม่กล้ายืนยันได้ร้อยเปอร์เซ็นต์ว่าดาวเวกามีดาวเคราะห์จริง ในขณะเดียวกันหลักฐานที่มีอยู่ก็ดีเกินกว่าจะตีตกไป คงต้องมีการสำรวจต่อไปเพื่อเก็บข้อมูลเพิ่มเติมจึงจะยืนยันได้ว่ามีดาวเคราะห์จริงหรือไม่

ที่มา: