สมาคมดาราศาสตร์ไทย

วัดมวลกลีเซ 876

วัดมวลกลีเซ 876

16 ธ.ค. 2545
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวกลีเซ 876 (Gliese 876) เป็นดาวแคระแดงดวงหนึ่งในกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ อยู่ห่างจากโลก 15 ปีแสง ดาวฤกษ์ดวงนี้เป็นหนึ่งในจำนวนดาวฤกษ์หลายสิบดวงที่พบว่ามีดาวเคราะห์เป็นบริวาร ซึ่งค้นพบเมื่อหลายปีก่อน จากการศึกษาการเคลื่อนที่ตามแนวรัศมีของดาวพบว่า กลีเซ 876 มีดาวเคราะห์สองดวง ดวงนอกมีมวล 1.9 เท่าของดาวพฤหัสบดี ส่วนดาวเคราะห์ดวงในมีมวลเบากว่า เท่า 

อย่างไรก็ตามการสำรวจโดยวิธีวัดการเคลื่อนที่ตามแนวรัศมีมีข้อด้อยสำคัญ นั่นคือไม่สามารถบอกได้ว่าระนาบวงโคจรของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์มีการวางทิศอย่างไร ดังนั้นตัวเลขที่ได้จึงเป็นเพียงขีดจำกัดต่ำสุดของมวลดาวเคราะห์เท่านั้น ไม่ใช่มวลที่แท้จริง 

เมื่อไม่นานมานี้ คณะนักสำรวจ 12 คนประกอบด้วยนักดาราศาสตร์จากสหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส และสวิสเซอร์แลนด์ ได้สำรวจดาวฤกษ์ดวงนี้โดยการวัดการเปลี่ยนตำแหน่งเชิงมุมแทนที่จะวัดการเคลื่อนที่ตามแนวรัศมี ด้วยความแม่นยำของไฟน์ไกแดนซ์เซนเซอร์ที่ติดอยู่บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล จึงทราบว่า กลีเซ 876 มีการเคลื่อนที่เชิงมุมประมาณ 1/2,000 ของพิลิปดา เทียบได้กับความยาวของไม้เมตรที่วางบนพื้นดวงจันทร์เมื่อมองจากโลก ซึ่งใกล้เคียงกับขีดจำกัดของไฟน์ไกแดนซ์เซนเซอร์ของฮับเบิลเลยทีเดียว 

จากการวัด 133 ครั้งในช่วงเวลาการสำรวจ ปี จึงทราบว่า ขั้ววงโคจรของดาวเคราะห์ของกลีเซ 876 มีความเอียง 78-90 องศาเทียบกับทิศทางของโลกหรือมีระนาบเกือบพาดผ่านโลกพอดี นั่นแสดงว่ามวลที่แท้จริงของดาวเคราะห์มีค่าเกือบเท่ากับขีดจำกัดต่ำสุดของมวลที่หาได้มาก่อนหน้านี้ เมื่อพิจารณาถึงความคลาดเคลื่อนทั้งหมดแล้ว นักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีมวลไม่เกิน 2.4 เท่าของดาวพฤหัสบดี 

จนถึงขณะนี้มีดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่นเพียงสองดวงเท่านั้นที่สามารถวัดมวลที่แน่นอนได้ นอกจากดาวเคราะห์ของกลีเซ 876 แล้ว อีกดวงหนึ่งคือดาวเคราะห์ของดาวเอชดี 209458 ในกลุ่มดาวม้าบิน กรณีของดาวดวงนี้นักดาราศาสตร์ทราบว่าดาวเคราะห์มีระนาบพาดผ่านโลกพอดีเนื่องจากสามารถวัดการผ่านหน้าดาวเอชดี 209458 ของดาวเคราะห์ได้ 

ดาวกลีเซ 876 มีความน่าสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากดาวเคราะห์ทั้งสองดวงมีคาบการโคจรพ้องกันด้วยอัตรา ต่อ ดาวดวงนอกมีคาบ 60 วัน ดาวดวงในมีคาบ 30 วัน การวัดมวลที่แม่นยำของดาวเคราะห์ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจถึงการกำเนิด วิวัฒนาการ และเสถียรภาพของระบบดาวเคราะห์ของดาวดวงนี้ 

การสำรวจครั้งนี้นอกจากทราบมวลของดาวเคราะห์แล้ว นักดาราศาสตร์ยังสามารถวัดแพรัลแลกซ์ของดาวกลีเซ 876 ได้อย่างแม่นยำ ทำให้ทราบว่าดาวดวงนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 15.19 ปีแสง คลาดเคลื่อนไม่เกินหนึ่งในพันเท่านั้น 

ข่าวที่คล้ายกัน:

    ภาพวาดระบบสุริยะของดาวกลีเซ 876 (Gliese 876) ตามจินตนาการของศิลปิน (ภาพจาก NASA และ G. Bacan (STScI))

    ภาพวาดระบบสุริยะของดาวกลีเซ 876 (Gliese 876) ตามจินตนาการของศิลปิน (ภาพจาก NASA และ G. Bacan (STScI))

    หากดาวกลีเซ 876 ไม่มีดาวเคราะห์ การเคลื่อนที่ของดาวจะเป็นเส้นตรงดังรูปบน แต่เมื่อมีดาวเคราะห์ การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์จะมีการแกว่งไปมาเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์รบกวนดังรูปล่าง แม้ดาวเคราะห์จะมีขนาดเล็กจนมองไม่เห็น แต่ก็ทราบว่ามีอยู่จริงจากอิทธิพลทางแรงโน้มถ่วง

    หากดาวกลีเซ 876 ไม่มีดาวเคราะห์ การเคลื่อนที่ของดาวจะเป็นเส้นตรงดังรูปบน แต่เมื่อมีดาวเคราะห์ การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์จะมีการแกว่งไปมาเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์รบกวนดังรูปล่าง แม้ดาวเคราะห์จะมีขนาดเล็กจนมองไม่เห็น แต่ก็ทราบว่ามีอยู่จริงจากอิทธิพลทางแรงโน้มถ่วง

    ที่มา: