สมาคมดาราศาสตร์ไทย

เจมส์เว็บบ์สำรวจดาวบีตาขาตั้งภาพ

เจมส์เว็บบ์สำรวจดาวบีตาขาตั้งภาพ

28 ม.ค. 2567
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาวบีตาขาตั้งภาพ (Beta Pictoris) เป็นดาวฤกษ์ที่สว่างเป็นอันดับสองในกลุ่มดาวขาตั้งภาพ เป็นดาวฤกษ์อายุน้อยมากเพียงประมาณ 20 ล้านปี อยู่ห่างจากโลกเพียง 63 ปีแสง ในปี 2527 นักดาราศาสตร์พบว่าดาวดวงนี้มีจานฝุ่นล้อมรอบอยู่ ต่อมาก็มีการพบว่าจานฝุ่นนี้คือบริเวณที่มีการสร้างดาวเคราะห์ และพบว่ามีดาวเคราะห์อย่างน้อยสองดวงอยู่ในจานฝุ่นนี้ 

ภาพของระบบดาวบีตาขาตั้งภาพ (Beta Pictoris) ถ่ายโดยกล้องมีรีของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ แสดงภาพของจานฝุ่นสองแผ่น จานแผ่นใหญ่ที่มีสีออกไปทางส้มเกิดจากวัตถุที่เป็นต้นกำเนิดดาวเคราะห์ชนกัน ส่วนจานแผ่นรองมีระนาบทำมุมกับจานหลักราว องศา มีสีออกไปทางสีฟ้า ซึ่งแสดงว่ามีอุณหภูมิสูงกว่า เส้นที่ยื่นโค้งออกมาจากจานที่อยู่ทางด้านขวาของภาพคือ "หางแมว" ที่ยังไม่เข้าใจว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร  

ต่อมาเมื่อถึงยุคของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องฮับเบิลได้พบจานฝุ่นแผ่นที่สองที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน จานฝุ่นแผ่นที่สองมีระนาบบิดเบี้ยวไปจากจานแผ่นหลักเล็กน้อย ซึ่งความบิดเบี้ยวนี้ก็เป็นอีกหลักฐานหนึ่งที่แสดงถึงกระบวนการสร้างดาวเคราะห์ที่กำลังเกิดขึ้นภายในจาน 

แน่นอนว่าระบบสุริยะที่น่าสนใจเช่นนี้ย่อมเป็นเป้าหมายของกล้องโทรทรรศน์อย่างเจมส์เวบบ์ด้วย อิซาเบล รีโบลลิโด จากศูนย์ชีววิทยานอกโลกในสเปน ได้ใช้กล้องนีรีและกล้องมีรีของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์สำรวจจานฝุ่นของดาวบีตาขาตั้งภาพ โดยหวังว่าจะพบโครงสร้างที่อาจซ่อนอยู่ในม่านฝุ่นที่หนาทึบของดาวดวงนี้

ภาพจากเจมส์เวบบ์สร้างความประหลาดใจให้แก่นักดาราศาสตร์เป็นอย่างมาก สิ่งที่สร้างความประหลาดใจไม่ใช่โครงสร้างซับซ้อนภายในจานฝุ่น หากแต่เป็นโครงสร้างเส้นสายที่ทอดยื่นยาวและเหยียดโค้งออกมาจากจานฝุ่นดูเหมือนหางแมว สิ่งนี้เป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ไม่เคยเห็นมาก่อนในดาวดวงนี้แม้แต่ในภาพถ่ายของกล้องฮับเบิล กล้องเจมส์เวบบ์มีความไวและกำลังแยกภาพสูงกว่ากล้องฮับเบิลมาก จึงจับภาพโครงสร้างพิสดารนี้ได้

กล้องมีรี (MIRI--Mid InfraRed Instrument) ที่ติดอยู่ในกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ ระหว่างการทดสอบในห้องทดลอง   


นอกจาก "หางแมว" ซึ่งสะดุดตายิ่งกว่าสิ่งใดแล้ว ข้อมูลจากมีรียังแสดงว่าจานฝุ่นทั้งสองจานมีอุณหภูมิต่างกัน ซึ่งแสดงว่าสสารในจานทั้งสองมีองค์ประกอบต่างกัน จานแผ่นรองซึ่งร่วมถึงส่วนหางแมวมีอุณหภูมิสูงกว่า แสดงว่าโครงสร้างส่วนนี้ประกอบด้วยวัสดุมืดคล้ำ เพราะการสำรวจก่อนหน้านี้ที่ทำในช่วงความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็นกับอินฟราเรดใกล้มองไม่เห็น แต่มองเห็นได้ด้วยกล้องเจมส์เวบบ์ซึ่งมีความไวในช่วงอินฟราเรดกลาง 

สิ่งหนึ่งที่นักดาราศาสตร์ยังงงไม่หายก็คือ โครงสร้างหางแมวเกิดขึ้นมาได้อย่างไร ทฤษฎีหนึ่งที่พอฟังได้ก็คือ หางแมวนี้เป็นผลจากเหตุการณ์บางอย่างภายในจานฝุ่นเมื่อราวหนึ่งร้อยปีก่อน เช่นเกิดการชนกัน ที่ทำให้เกิดเศษวัสดุสาดออกมาเป็นสายยาวดังที่เราเห็น มุมเฉียงของหางแมวที่พบว่าทำมุมเหออกจากระนาบของจานฝุ่นมากนั้นบางทีอาจเกิดจากมุมมองที่หางแมวเอียงทำมุมเป็นมุมแหลมกับแนวเล็งจากโลก จึงดูเอียงมากกว่าความเป็นจริง