สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาวเคราะห์ต่างระบบทำให้ดาวฤกษ์แม่แก่ก่อนวัย

ดาวเคราะห์ต่างระบบทำให้ดาวฤกษ์แม่แก่ก่อนวัย

2 พ.ย. 2557
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราของนาซา พบว่าดาวเคราะห์ต่างระบบดวงหนึ่ง ทำให้ดาวฤกษ์แม่ของมันดูมีอายุมากกว่าความเป็นจริง
ดาวฤกษ์ดวงนี้เป็นดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ ชื่อ วอส์ป-18 (WASP-18) และดาวเคราะห์ชื่อ วอส์ป-18 บี (WASP-18b) ระบบสุริยะนี้อยู่ห่างจากโลก 330 ปีแสง 
วอส์ป-18 บี มีมวล 10 เท่าของดาวพฤหัสบดี โคจรรอบดาวแม่ด้วยคาบต่ำกว่า 23 ชั่วโมง จัดเป็นดาวเคราะห์ต่างระบบประเภท "พฤหัสร้อน" ขนานแท้ และเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่พบว่ามีอิทธิพลต่อดาวแม่ของตัวเองในลักษณะนี้
นักดาราศาสตร์คณะหนึ่งนำโดย อิกนาซีโอ ปีลีเทรี จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งชาติอิตาลี ได้คำนวณว่า วอส์ป-18 มีอายุอยู่ระหว่าง 500 ล้าน ถึง พันล้านปี โดยอาศัยแบบจำลองทางทฤษฎีร่วมกับข้อมูลอื่น แม้ตัวเลขจะดูเหมือนมาก แต่ในพิสัยของดาราศาสตร์ถือว่าดาวดวงนี้เป็นดาวอายุน้อย ดวงอาทิตย์ของเรามีอายุ พันล้านปี จัดว่ามีอายุอยู่ในช่วงกึ่งกลางอายุขัย
โดยทั่วไป ดาวฤกษ์อายุน้อยมักมีกัมมันตภาพเกิดขึ้นคึกคัก สนามแม่เหล็กเข้มข้น การลุกจ้าประทุบ่อยครั้ง และแผ่รังสีเอกซ์รุนแรงกว่าดาวฤกษ์อายุมาก 
กัมมันตภาพทางแม่เหล็กเช่นการลุกจ้า และการแผ่รังสีเอกซ์ เกี่ยวข้องกับการหมุนรอบตัวเองของดาว เมื่อดาวอายุมากขึ้นก็จะหมุนช้าลง กัมมันตภาพก็จะลดลงไปตามอายุ แต่เมื่อนักดาราศาสตร์สำรวจดาววอส์ป-18 ผ่านกล้องจันทรา กลับไม่พบรังสีเอกซ์ เมื่อเทียบกับความสัมพันธ์ของการแผ่รังสีเอกซ์และกัมมันตภาพทางแม่เหล็กกับอายุจริงของดาวแล้ว พบว่าดาวดวงนี้มีกัมมันตภาพน้อยกว่าที่ควรจะเป็นถึง 100 เท่า
คณะของปีลีเทรีเสนอว่า แรงน้ำขึ้นลงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์อาจเป็นตัวทำให้สนามแม่เหล็กของดาวฤกษ์เปลี่ยนแปลงไป
ซัลวาโตเร ชีออร์ติโน จากมหาวิทยาลัยเดียวกัน อธิบายว่า "ความเข้มของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับระดับการไหลเวียนของแก๊สร้อนภายในดาวฤกษ์ แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์อาจไปลดระดับการไหลเวียนของแก๊สภายในดาวฤกษ์ ทำให้เกิดผลกระทบต่อเนื่องไปถึงทำให้สนามแม่เหล็กของดาวอ่อนกำลังลง ดาวจึงดูเหมือนกับแก่ก่อนวัย"
ดาววอส์ป-18 มีความโอกาสที่จะเกิดปรากฏการณ์นี้มาก เนื่องจากดาวดวงนี้มีชั้นของการพารังสีบางกว่าดาวทั่วไป ทำให้ดาวอ่อนไหวต่อแรงน้ำขึ้นลงใด ๆ ที่กระทำต่อตัวเอง
ผลกระทบของแรงน้ำขึ้นลงจากดาวเคราะห์อาจช่วยอธิบายปัญหาของดาวดวงนี้ได้อีกข้อหนึ่ง ก่อนหน้านี้การสำรวจในย่านแสงขาวพบว่าดาววอส์ป-18 มีปริมาณลิเทียมสูงกว่าปกติ ปกติลิเทียมเป็นธาตุที่พบได้มากในดาวฤกษ์อายุน้อย เมื่อดาวมีอายุมากขึ้น การไหลเวียนในแนวดิ่งของแก๊สร้อนในดาวจะพาลิเทียมจมลงสู่เบื้องลึกและถูกทำลายโดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ หากการไหลเวียนเกิดขึ้นน้อย ลิเทียมย่อมมีโอกาสเหลือรอดตกค้างอยู่ที่ชั้นนอกมากขึ้นด้วย
ระบบสุริยะของดาววอส์ป-18 มีดาวเคราะห์ยักษ์หนึ่งดวงชื่อ วอส์ป-18 บี แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์อาจช่วยหลอกตาให้ดาวฤกษ์แม่ดูอายุมากกว่าความเป็นจริง

ระบบสุริยะของดาววอส์ป-18 มีดาวเคราะห์ยักษ์หนึ่งดวงชื่อ วอส์ป-18 บี แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์อาจช่วยหลอกตาให้ดาวฤกษ์แม่ดูอายุมากกว่าความเป็นจริง

ที่มา: