กระดานข่าวดาราศาสตร์

สืบจากแรงโน้มถ่วง 24 มิถุนายน 2555
นักสืบนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์ต่างด้าวที่มองไม่เห็นอย่างน้อยหนึ่งดวง(และอาจจะมีดวงอื่นอีก) รอบดาวฤกษ์ไกลโพ้นดวงหนึ่งโดยการสำรวจพฤติกรรมประหลาดของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่ทราบแล้วว่าโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงเดียวกันนี้

ภาพซ้าย ด้วยการใช้ข้อมูลการผ่านหน้าของดาวเคราะห์ b จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ นักวทิยาศาสตร์ทำนายว่ามีดาวเคราะห์ดวงที่ 2 คือ c ที่มีขนาดเท่าดาวเสาร์ โคจรรอบดาวฤกษ์ไกลโพ้น KOI-872 ภาพขวา นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ข้อมูลจากเคปเลอร์และจำแนกว่า KOI-872 เป็นระบบดาวฤกษ์ซึ่งตรวจสอบการผ่านหน้าของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่โคจรรอบดาวฤกษ์นี้ แสดงความคลาดเคลื่อนช่วงเวลา(เส้นกราฟหลุมที่เลื่อนไปมาในภาพ) ซึ่งเป็นสัญญาณของวัตถุข้างเคียงที่ซ่อนอยู่ซึ่งมีมวลเท่ากับดาวเสาร์โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ทุกๆ 57 วัน

ดาวเคราะห์ที่เพิ่งพบใหม่มีมวลประมาณดาวเสาร์และโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ทุกๆ 57 วัน มันถูกเปิดโปงการมีอยู่โดยผลของแรงโน้มถ่วงของมันที่มีต่อดาวเคราะห์ที่ทราบแล้วว่ามีอยู่รอบดาวฤกษ์แม่ KOI-872 การค้นพบนี้เป็นความก้าวหน้าของสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า ความคลาดเคลื่อนช่วงเวลาการผ่านหน้า(transit timing variation) เพื่อใช้ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ

แนวคิดการมองหาความแปลกประลาดในการผ่านหน้าดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์หลักดวงหนึ่งเพื่อสำรวจหาดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ได้ถูกเสนอขึ้นในปี 2005 แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มั่นใจอย่างมากๆ ว่าวิธีการนี้ใช้งานได้ David Nesvorny นักดาราศาสตร์ที่สถาบันวิจัยเซาธ์เวสต์ ซึ่งนำทีมการศึกษานี้ กล่าว ในความเป็นจริง เมื่อนักวิจัยมองระบบนี้ให้ละเอียดมากขึ้น พวกเขาพบสัญญาณของดาวเคราะห์อื่นอีก ซึ่งใหญ่กว่าพิภพของเราพอสมควร ซุปเปอร์เอิร์ธดวงนี้น่าจะโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่ในระยะประชิดด้วยคาบ 6.8 วัน

นี่คือเรื่องราวการสืบสวนค้นหาดาวเคราะห์ต่างด้าวดวงนี้ เริ่มแรกด้วยการมองที่ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ซึ่งล่าดาวเคราะห์ ได้จำแนกพบดาวเคราะห์หนึ่งเดียวที่โคจรรอบ KOI-872 แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์นอกทีมเคปเลอร์ได้ตรวจสอบก็พบร่องรอยสัญญาณของดาวเคราะห์เพิ่มเติม

ด้วยเป้าหมายที่สำรวจหาดาวเคราะห์ต่างด้าว เคปเลอร์จะเฝ้าดูดาวฤกษ์ซึ่งความสว่างลดลงอย่างเป็นคาบเวลาซึ่งเป็นสัญญาณว่ามีบางสิ่ง ที่อาจเป็นดาวเคราะห์ กำลังเคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์และบดบังแสงบางส่วนไว้ ทีมเคปเลอร์ได้จำแนกพบแสงที่หายไปใน KOI-872 (KOI ย่อมาจาก Kepler Object of Interest) และบอกว่ามันเป็นดาวเคราะห์ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ทุกๆ 34 วัน อย่างไรก็ตาม ช่วงเวลาการผ่านหน้าดูเหมือนจะคลาดเคลื่อนไปหลายชั่วโมง Nervorny กล่าวว่า ดาวเคราะห์น่าจะแสดงช่วงระยะห่างการผ่านหน้าทุกครั้งที่เท่าๆ กัน ซึ่งกรณีนี้ไม่เป็นอย่างนั้น บางทีการผ่านหน้าก็เกิดขึ้นล่าช้าไป 2 ชั่วโมง และบางทีก็เร็วขึ้น 2 ชั่วโมง

ด้วยการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ Nesvorny และเพื่อนร่วมงานของเขาก็สรุปได้ว่าคำอธิบายที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับความคลาดเคลื่อนช่วงเวลาก็คือ การมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบนี้ซึ่งเป็นพิภพขนาดเท่าดาวเสาร์ การคำนวณบอกว่ามีความเป็นไปได้มากกว่า 99% ที่จะมีดาวเคราะห์ปริศนานี้อยู่

ขณะนี้ Nesvorny และทีมกำลังกรองข้อมูลจำนวนมากของเคปเลอร์เพื่อหาสัญญาณของดวงจันทร์นอกระบบ(exomoons) ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่โคจรรอบดาวเคราะห์ต่างด้าว ซึ่งโดยรวมแล้วยังไม่พบ เขากล่าวว่า มันขึ้นอยู่กับว่าคุณมีดวงจันทร์ที่ใหญ่จริงๆ เนื่องจากถ้าดวงจันทร์นั้นเล็ก มันก็ไม่น่าจะเปลี่ยนแปลงการผ่านหน้าได้มากนัก บางทีอาจจะค้นพบดวงจันทร์นอกระบบดวงแรกได้ ผมเดาว่าคงอีกไม่กี่ปีข้างหน้านี้

หลังจากที่ทีมเคปเลอร์ทำการวิเคราะห์ข้อมูลหลักแล้ว จะเผยแพร่ข้อมูลออกสู่สาธารณชนเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์อื่นๆ ที่ต้องการศึกษาได้ใช้ Nesvorny กล่าวว่า นี่เป็นข้อมูลจำนวนมหาศาล ดังนั้นไม่มีทางเลยที่ทีมเคปเลอร์จะมีเวลามองหาอะไร ผมคิดว่ายังมีเพชรที่รอการค้นพบในข้อมูลชุดนี้อีก ซึ่งอาจพบโดยทีมเคปเลอร์หรือโดยนักวิทยาศาสตร์อื่น การค้นพบใหม่เผยแพร่ในรายงานที่ตีพิมพ์วันที่ 11 พฤษภาคมในวารสาร Science

rook :รายงาน

แหล่งที่มา: space.com : hidden alien planet revealed by its own gravity