นักดาราศาสตร์ตื่นเต้นในชิลีเป็นคนแรกที่ถ่ายภาพจานรูปดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์นอกระบบ

นักดาราศาสตร์ตื่นเต้นในชิลีเป็นคนแรกที่ถ่ายภาพจานรูปดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์นอกระบบ

การใช้ ALMA (อาร์เรย์มิลลิเมตร/มิลลิเมตรขนาดใหญ่ของอะตาคามา) นักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบการมีอยู่ของแผ่นดิสก์รอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเราเป็นครั้งแรกอย่างไม่น่าสงสัย การสังเกตการณ์จะทำให้เกิดแสงสว่างใหม่ว่าดวงจันทร์และดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในระบบดาวอายุน้อยได้อย่างไร

Myriam Benisty นักวิจัยจาก University of Grenoble ประเทศฝรั่งเศส และ University of Chile ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันนี้ใน The Astrophysical Journal กล่าวว่า “งานของเรานำเสนอการตรวจจับแผ่นดิสก์ที่ดาวเทียมสามารถก่อตัวได้อย่างชัดเจน จดหมาย “การสังเกตการณ์ ALMA ของเราได้มาด้วยความละเอียดที่ยอดเยี่ยม ซึ่งเราสามารถระบุได้อย่างชัดเจนว่าจานนั้นเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ 

และเราสามารถจำกัดขนาดของมันได้เป็นครั้งแรก” เธอกล่าวเสริม

ดิสก์ที่เป็นปัญหานี้เรียกว่าจานวนรอบดาวเคราะห์นอกระบบ PDS 70c ซึ่งเป็นหนึ่งในสองดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีลักษณะคล้ายดาวพฤหัสบดีที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไปเกือบ 400 ปีแสง นักดาราศาสตร์เคยพบร่องรอยของจาน “รูปพระจันทร์” รอบดาวเคราะห์นอกระบบนี้มาก่อน แต่เนื่องจากพวกเขาไม่สามารถแยกดิสก์ออกจากสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างชัดเจน พวกเขาจึงไม่สามารถยืนยันการตรวจจับได้จนถึงขณะนี้

นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของ ALMA เบนิสตี้และทีมงานของเธอพบว่าแผ่นดิสก์มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกับระยะห่างจากดวงอาทิตย์ของเราไปยังโลก และมีมวลมากพอที่จะก่อตัวเป็นดาวเทียมขนาดเท่าดวงจันทร์ได้ถึงสามดวง

สู่กลุ่มดาวเคราะห์น้อยในวันพรุ่งนี้

แต่ผลลัพธ์ไม่ได้เป็นเพียงกุญแจสำคัญในการค้นหาว่าดวงจันทร์เกิดขึ้นได้อย่างไร Jaehan Bae นักวิจัยจาก Earth and Planets Laboratory ของ Carnegie Institution for Science และผู้เขียนรายงานกล่าวว่า “การสังเกตการณ์ใหม่เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการพิสูจน์ทฤษฎีการก่อตัวดาวเคราะห์ที่ไม่สามารถทดสอบได้จนถึงขณะนี้

ดาวเคราะห์ก่อตัวเป็นจานฝุ่นรอบๆ

ดาวฤกษ์อายุน้อย แกะสลักเป็นโพรงขณะที่พวกมันดูดวัสดุจากจานที่อยู่รอบดาวนี้เพื่อเติบโต ในกระบวนการนี้ ดาวเคราะห์สามารถได้รับดิสก์โคจรรอบดาวเคราะห์ของตัวเอง ซึ่งมีส่วนช่วยในการเติบโตของดาวเคราะห์โดยควบคุมปริมาณของวัสดุที่ตกลงมาบนดาวเคราะห์ดวงนั้น ในเวลาเดียวกัน ก๊าซและฝุ่นในจานวนรอบดาวเคราะห์สามารถรวมตัวกันเป็นวัตถุขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ผ่านการชนกันหลายครั้ง ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การกำเนิดของดวงจันทร์

ภาพมุมกว้างของท้องฟ้ารอบๆ 

PDS 70/ESO Digitized Sky Survey 2; ดาวิเด้ เดอ มาร์ติน

แต่นักดาราศาสตร์ยังไม่เข้าใจรายละเอียดของกระบวนการเหล่านี้อย่างเต็มที่ Stefano Facchiniนักวิจัยที่เกี่ยวข้องในการวิจัยที่ European Southern Observatory (ESO) ซึ่งเป็นพันธมิตรของ ALMA อธิบายว่า “ในระยะสั้น ยังไม่ชัดเจนว่าเมื่อใด ที่ไหน และอย่างไร และก่อ ตัวอย่างไร

“จนถึงปัจจุบันมีการพบดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 4000 ดวง แต่ทั้งหมดถูกตรวจพบในระบบที่เจริญเต็มที่ PDS 70b และ PDS 70c ซึ่งเป็นระบบที่ชวนให้นึกถึงคู่ดาวพฤหัสบดี-ดาวเสาร์ เป็นดาวเคราะห์นอกระบบเพียงสองดวงที่ตรวจพบจนถึงขณะนี้ซึ่งยังคงอยู่ในกระบวนการก่อตัว” Miriam Keppler นักวิจัยจากสถาบัน Max Planck สำหรับดาราศาสตร์อธิบาย เยอรมนีและหนึ่งในผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้

ดาวแคระ PDS 70 ในกลุ่มดาว Centaurus/ESO, IAU และ Sky & Telescope

“ระบบนี้ทำให้เรามีโอกาสพิเศษในการสังเกตและศึกษากระบวนการของดาวเคราะห์และการก่อตัวของดาวเทียม” Facchini กล่าวเสริม

PDS 70b และ PDS 70c ซึ่งเป็นดาวเคราะห์สองดวงที่ประกอบกันเป็นระบบ ถูกค้นพบครั้งแรกโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO ในปี 2018 และ 2019 ตามลำดับ และลักษณะเฉพาะของดาวเคราะห์ทั้งสองนี้หมายความว่าพวกมันถูกสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์และเครื่องมืออื่นๆ 

หลายครั้งตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

การสังเกตการณ์ ALMA ที่มีความละเอียดสูงล่าสุดทำให้นักดาราศาสตร์ได้รับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบ นอกเหนือจากการยืนยันการตรวจพบจานวนรอบดาวเคราะห์รอบ PDS 70c และศึกษาขนาดและมวลของมันแล้ว พวกเขาพบว่า PDS 70b ไม่แสดงหลักฐานที่ชัดเจนของดิสก์ดังกล่าว ซึ่งบ่งชี้ว่า PDS 70c ขาดแคลนวัสดุฝุ่นจากสภาพแวดล้อมกำเนิด .

ที่เกี่ยวข้อง: นักคณิตศาสตร์เพิ่งสร้างอัลบั้มเพลงที่ประกอบด้วยความยาวคลื่นของหลุมดำทั้งหมด – ฟัง

ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นของระบบดาว

เคราะห์จะบรรลุผลได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (ELT) ของ ESO ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการก่อสร้างบน Cerro Armazones ในทะเลทรายอาตากามาของชิลี “ELT จะเป็นกุญแจสำคัญสำหรับการวิจัยครั้งนี้ เนื่องจากด้วยความละเอียดที่สูงกว่ามาก เราจะสามารถแมประบบได้อย่างละเอียด” Richard Teague ผู้เขียนร่วม นักวิจัยจาก Center for Astrophysics ระหว่างฮาร์วาร์ดและสมิธโซเนียนกล่าว

Credit : เซ็กซี่บาคาร่า