การค้นพบอันน่าทึ่ง: ดาวเคราะห์ยักษ์โคจรรอบดาวฤกษ์ขนาดเล็ก

ตามทฤษฎีชั้นนำเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ขนาดนี้โดยทั่วไปน่าจะมีดาวเคราะห์ขนาดเล็กคล้ายกับโลกหรือดาวอังคาร อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ที่เพิ่งค้นพบนี้มีขนาดใหญ่กว่ามาก

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบการรวมตัวกันที่แปลกประหลาดในจักรวาลที่ทำให้พวกเขางุนงง นั่นคือ ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เหลือเชื่อโคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กเหลือเชื่อ

การค้นพบนี้ขัดแย้งกับความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์

ดาวฤกษ์นี้มีมวลเพียงประมาณหนึ่งในห้าของดวงอาทิตย์ ตามทฤษฎีชั้นนำเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ขนาดนี้มักจะสามารถรองรับดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่คล้ายกับโลกหรือดาวอังคารได้เท่านั้น

อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ที่เพิ่งค้นพบนี้มีขนาดใหญ่กว่ามาก จริงๆ แล้วมันมีขนาดประมาณเดียวกับดาวเสาร์ ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะ

ดาวฤกษ์ที่มีชื่อว่า TOI-6894 อยู่ห่างจากโลกประมาณ 240 ปีแสงในกลุ่มดาวสิงโต (1 ปีแสงคือระยะทางที่แสงเดินทางได้ใน 1 ปี หรือ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร)

มันเป็นดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดที่ทราบกันว่ามีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่โคจรรอบมัน ซึ่งเล็กกว่าบันทึก 2 รายการก่อนหน้านี้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์

“คำถามที่การค้นพบนี้ยกขึ้นมาก็คือ ดาวฤกษ์ขนาดเล็กเช่นนี้จะมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้อย่างไร ในเมื่อเรายังไม่มีคำตอบ” เอ็ดเวิร์ด ไบรอันท์ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอร์วิก หัวหน้าทีมวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน กล่าว

ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเรียกว่า ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (exoplanet) ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ TOI-6894 เป็นดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ คล้ายกับดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีในระบบสุริยะ ไม่ใช่ดาวเคราะห์หินอย่างโลก

การกำเนิดของระบบดาวเคราะห์เริ่มต้นจากกลุ่มฝุ่นและก๊าซขนาดใหญ่ ซึ่งเรียกว่ากลุ่มเมฆโมเลกุล ที่ยุบตัวลงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง จนกลายเป็นดาวฤกษ์ศูนย์กลาง

สสารที่เหลืออยู่ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ดวงนั้นก่อตัวเป็นจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด ซึ่งเป็นที่ที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น เมฆขนาดเล็กกว่าจะทำให้เกิดดาวฤกษ์ขนาดเล็กลง และจานขนาดเล็กกว่าจะมีสสารน้อยกว่าในการก่อตัวเป็นดาวเคราะห์

“การก่อตัวดาวเคราะห์ยักษ์ในกลุ่มฝุ่นและก๊าซขนาดเล็กนั้นยากมาก” วินเซนต์ แวน ไอเลน นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ นอกระบบสุริยะจากห้องปฏิบัติการ วิทยาศาสตร์ อวกาศมัลลาร์ด มหาวิทยาลัยยูนิเวอร์ซิตีคอลเลจลอนดอน ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าว “การจะทำเช่นนั้นได้ คุณจำเป็นต้องสร้างแกนดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงสะสมก๊าซปริมาณมากรอบแกนนั้นอย่างรวดเร็ว แต่กรอบเวลาสำหรับสิ่งนี้สั้นมาก ก่อนที่ดาวฤกษ์จะเริ่มสว่างขึ้นและจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดจะหายไปอย่างรวดเร็ว สำหรับดาวฤกษ์ขนาดเล็ก เราคิดว่ามีวัสดุไม่เพียงพอที่จะสร้างดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วเพียงพอก่อนที่จานจะหายไป”

ไม่เคยมีดาวเคราะห์ดวงใดที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวฤกษ์แม่ของมันเลย และนั่นก็เป็นจริงในกรณีนี้ แต่ขนาดเกือบจะเท่ากัน ซึ่งถือเป็นเรื่องหายาก

แม้ว่าดวงอาทิตย์จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดี (ดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ) ถึง 10 เท่า แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของ TOI-6894 กลับมีขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์เพียงประมาณ 2.5 เท่าเท่านั้น

ดาวฤกษ์ดวงนี้คือดาวแคระแดง ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ประเภทปกติที่พบมากที่สุดและมีขนาดเล็กที่สุด พบได้ทั่วกาแล็กซีทางช้างเผือก
“เนื่องจากดาวฤกษ์เหล่านี้มีอยู่ทั่วไปมาก อาจมีดาวเคราะห์ยักษ์อยู่ในกาแล็กซีของเรามากกว่าที่เราเคยคิดไว้” ไบรอันท์กล่าว

ดาวฤกษ์ TOI-6894 มีมวลประมาณ 21% ของดวงอาทิตย์และมีแสงสลัวกว่ามาก โดยดวงอาทิตย์มีความส่องสว่างมากกว่าประมาณ 250 เท่า

“การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าแม้แต่ดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดในจักรวาลก็สามารถก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้” แวน ไอเลน กล่าวเสริม “สิ่งนี้บังคับให้เราต้องพิจารณาแบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ใหม่”

ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เพียง 1 ใน 40 ของระยะทางโลก และโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบในเวลาประมาณสามวัน ด้วยระยะห่างที่ใกล้มาก ดาวเคราะห์ดวงนี้จึงมีอุณหภูมิค่อนข้างสูง แม้ว่าจะยังไม่ร้อนเท่ากับดาวแก๊สยักษ์ “ร้อน” หรือที่เรียกว่า “ดาวพฤหัสบดีร้อน” ที่เคยพบโคจรรอบดาวฤกษ์ขนาดใหญ่กว่า

ดาวเคราะห์ดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าดาวเสาร์เล็กน้อยและเล็กกว่าดาวพฤหัสบดี แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่า มวลของดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ที่ประมาณ 56% ของดาวเสาร์ และ 17% ของดาวพฤหัสบดี

ข้อมูลหลักที่ใช้ศึกษาดาวเคราะห์ดวงนี้รวบรวมจากดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะผ่านหน้า (TESS) ของ NASA และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของหอสังเกตการณ์ทางใต้ของยุโรป (ESO) ในประเทศชิลี

นักวิจัยหวังว่าจะเข้าใจองค์ประกอบของดาวเคราะห์ได้ดีขึ้นในระหว่างการสังเกตการณ์ที่กำหนดไว้ในปีหน้าโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์

“เราคาดการณ์ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้จะมีแกนขนาดใหญ่ ล้อมรอบด้วยเปลือกก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่” ไบรอันท์กล่าว

(เวียดนาม+)

ที่มา: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-kinh-ngac-hanh-tinh-khong-lo-quay-quanh-ngoi-sao-ti-hon-post1042479.vnp