ภาพประกอบของศิลปินเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวอายุน้อยที่มีอายุมาก เครดิตรูปภาพ: UFL คลิกเพื่อดูภาพขยาย
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อายุน้อยมากซึ่งอยู่ห่างออกไปเกือบ 100 ปีแสงโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กที่เข้าถึงได้ทั่วไปที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ด้วยเครื่องมือค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่
ความสำเร็จดังกล่าวชี้ให้เห็นว่านักดาราศาสตร์ได้ค้นพบวิธีที่จะเร่งความเร็วในการตามล่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเราอย่างมาก
“ ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้ค้นหาดาวเคราะห์ 3,000 ดวงเพื่อหาดาวเคราะห์ดวงใหม่” Jian Ge ศาสตราจารย์วิชาดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยฟลอริดากล่าว “ ความสำเร็จของเรากับเครื่องมือใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าในไม่ช้าเราจะสามารถค้นหาดาวได้เร็วขึ้นและถูกลงมากขึ้น? อาจจะมากถึงสองแสนดวงในอีกสองทศวรรษ”
Ge และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยฟลอริดามหาวิทยาลัยรัฐเทนเนสซีสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในหมู่เกาะคะเนรีของสเปนมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียและมหาวิทยาลัยเท็กซัสนำเสนอสิ่งที่ค้นพบในวันนี้ในการประชุมประจำปี American Astronomical Society ในวอชิงตัน ดี.ซี.
งานของพวกเขามีความสำคัญในส่วนหนึ่งเพราะสิ่งที่นักดาราศาสตร์พบ? ดาวเคราะห์ที่มีมวลอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของดาวพฤหัสโคจรรอบดาวอายุเพียง 600 ล้านปี ยกตัวอย่างเช่นเมื่อเปรียบเทียบกับอายุของดวงอาทิตย์ 5 พันล้านปี
“ นี่เป็นหนึ่งในดาวฤกษ์อายุน้อยที่สุดที่เคยพบกับสหายของดาวเคราะห์” Ge กล่าว บางทีอาจมีความสำคัญมากกว่านั้นเครื่องมือที่ใช้ในการค้นหาดาวเคราะห์ชี้วิธีการเข้าถึงคนอื่น ๆ ให้มากขึ้น? รวมถึงผู้ที่สามารถช่วยเหลือชีวิต
โดยปกติแล้วดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเรานั้นจะเต็มไปด้วยแสงดาวฤกษ์ทำให้มันสังเกตเห็นได้ยาก ในปี 1990 นักดาราศาสตร์เริ่มใช้เทคนิคการตรวจวัดความเร็วที่เรียกว่า Doppler radial velocity เพื่อตรวจจับดาวเคราะห์โดยการสังเกตการโยกเยกในดาวฤกษ์ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่
เทคนิคนี้ซึ่งได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ 160 บวกที่พบส่วนใหญ่ทำงานโดยการล่าสัตว์ผ่านสเปกตรัมของแสงดาวสำหรับการเลื่อนดอปเลอร์ที่บอบบางที่เกิดขึ้นเมื่อดาวและดาวเคราะห์เคลื่อนที่เข้าหาและอยู่ห่างจากศูนย์กลางมวลทั่วไป . เครื่องมือที่เป็นหัวใจของเทคนิคนี้มักเป็นสเปกโตรกราฟ แต่เครื่องมือนี้มีปัญหา
“ ปัญหาสำคัญของสเปคโตรกราฟคือพวกเขาเก็บรวบรวมโฟตอนเพียงเล็กน้อยจากแหล่งกำเนิดแสงเป้าหมายซึ่งหมายความว่าพวกมันมีประโยชน์ในการค้นหาดาวเคราะห์ที่ห่างไกลเมื่อติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่” Ge กล่าว
เครื่องมือใหม่ของนักดาราศาสตร์ Exoplanet Tracker หรือ ET ช่วยขจัดปัญหานี้โดยการสลับสเปคโตรกราฟด้วยเครื่องวัดระยะทางซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถทำการวัดความเร็วของรัศมีได้แม่นยำยิ่งขึ้น การทดสอบแสดงว่าเครื่องวัด interferometer สามารถจับโฟตอนได้มากถึง 20 เปอร์เซ็นต์ทำให้เครื่องมือมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งจะเปิดการใช้งานสำหรับการล่าดาวเคราะห์ระยะไกลไปจนถึงกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก
ด้วยค่าใช้จ่ายในการพัฒนาประมาณ $ 200,000, ET ที่ติดตั้งเครื่องวัดความผิดเพี้ยนก็ยังมีราคาถูกกว่าสเปคโตรกราฟเปรียบเทียบซึ่งมีราคามากกว่า $ 1 ล้าน และที่ความยาวประมาณ 4 ฟุตกว้าง 2 ฟุตและหนักประมาณ 150 ปอนด์ก็จะเบาและเล็กกว่า เครื่องมือนี้ใช้แนวคิดที่เสนอครั้งแรกในปี 1997 โดยนักฟิสิกส์ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์ David Erskine
นักดาราศาสตร์ใช้ Exoplanet Tracker กับ Coud พิเศษ 0.9 เมตร? ระบบฟีดภายในกล้องโทรทรรศน์ 2.1 เมตรของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่ Kitt Peak National Observatory ใกล้ทูซอนรัฐอริโซนา
เช่นเดียวกับเครื่องมือวัดความเร็วแนวรัศมีที่มีสเปคโตกราฟกราฟเครื่องมือ ET ในรูปแบบปัจจุบันสามารถค้นหาวัตถุได้ครั้งละหนึ่งชิ้นเท่านั้น แต่ทีมของจีอีได้แสดงให้เห็นว่ามันสามารถล่าดาวเคราะห์รอบดวงดาวหลายดวงพร้อมกันได้หรือไม่ องค์ประกอบสำคัญของยูทิลิตี้ที่ทำเป็นของมัน ทีมทำงานในเวอร์ชันที่สามารถสำรวจได้มากถึง 100 ดาวพร้อมกัน
The Exoplanet Tracker จะถูกนำมาใช้ในฤดูใบไม้ผลิหน้าสำหรับการสำรวจดาวเคราะห์บนกล้องโทรทรรศน์สนามกว้าง 2.5 เมตร Sloan Digital Sky Survey ที่ Apache Point Observatory ในนิวเม็กซิโก ตราสารใหม่ได้รับการสนับสนุนด้วยเงินทุน $ 875,000 จาก W.M มูลนิธิเคก การสำรวจระยะยาวที่ทะเยอทะยานและมากขึ้นนั้นอยู่ในขั้นตอนการวางแผน
The Kitt Peak Coud? กล้องโทรทรรศน์ฟีดที่จีอีและเพื่อนร่วมงานใช้เพื่อค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่นั้นมีกระจกขนาด 0.9 เมตรบนหอคอยสูงกระจกที่นำแสงดาวเข้ามาในห้องสังเกตการณ์ในฐานของกล้องโทรทรรศน์ 2.1 เมตร สเปคโตรกราฟมาตรฐานในห้องเติมเต็มหรือไม่ ในขณะที่ ET ใช้มุมเล็ก ๆ
ดาวเคราะห์ดวงใหม่นี้อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยพบมาโดยใช้เทคนิค Doppler ที่มีกระจกกล้องโทรทรรศน์ขนาดน้อยกว่า 1 เมตร มีกล้องโทรทรรศน์หลายร้อยตัวทั่วโลกเมื่อเทียบกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ 2 และ 3 เมตรที่ใช้กันทั่วไปในการค้นหาดาวเคราะห์ กล้องโทรทรรศน์ที่มีความต้องการสูงมากและเข้าถึงได้ยาก
“ กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กเหล่านี้ค่อนข้างมีราคาถูกและใช้งานได้ค่อนข้างดี” จีอีกล่าวว่า“ ดังนั้นคุณจึงสามารถเข้าถึงพวกเขาได้หลายสิบคืนถ้าคุณมีข้อเสนอที่ดี”
Kitt Peak National Observatory เป็นส่วนหนึ่งของ National Astronomy Observatory, Tucson, Ariz. ซึ่งดำเนินการโดยสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยใน Astronomy Inc. ภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
“ นี่เป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบดาวเคราะห์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ได้รับการสนับสนุนจากสาธารณชนในหอดูดาวแห่งชาติสหรัฐฯ” Buell Jannuzi รักษาการผู้อำนวยการหอดูดาวแห่งชาติ Kitt Peak กล่าว “ เรารู้สึกตื่นเต้นเป็นอย่างยิ่งที่ชุมชนนักดาราศาสตร์ทั่วโลกจะสามารถเสนอให้ใช้เครื่องมือ Exoplanet Tracker แบบวัตถุเดียวที่ Kitt Peak เพื่อดำเนินโครงการวิจัยของตนเองโดยเริ่มตั้งแต่ฤดูใบไม้ร่วงปี 2549”
ที่กล่าวว่าการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย
ในการค้นพบครั้งล่าสุดนักดาราศาสตร์ได้พยายามอย่างเต็มที่เพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขา "เห็น" ดาวเคราะห์อย่างแท้จริง นั่นเป็นเพราะดาวฤกษ์ซึ่งมีมวลประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของดวงอาทิตย์ของเรายังคงมีความเร็วในการหมุนรอบตัวอ่อนมากซึ่งทำให้สามารถสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงและจุดมืดที่เกี่ยวข้องได้ สิ่งเหล่านี้คล้ายกับจุดที่เกิดจากสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์ของเราและพวกมันสามารถเลียนแบบการปรากฏตัวของดาวเคราะห์ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์
เพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้นี้ Greg Henry นักดาราศาสตร์แห่งรัฐเทนเนสซีได้สำรวจดาวด้วยกล้องโทรทรรศน์อัตโนมัติในรัฐแอริโซนาและพบว่าดาวนั้นกำลังเปลี่ยนความสว่างของมันเมื่อมันหมุน
“ การสำรวจของฉันเปิดเผยระยะเวลาการหมุนรอบดาวฤกษ์ประมาณ 12 วัน” เฮนรี่กล่าว “ ดังนั้นหากระยะเวลาการโคจรของดาวเคราะห์น้อยกว่าห้าวันแน่นอนจุดด่างดำที่หมุนรอบบนพื้นผิวของดาวทุก 12 วันไม่สามารถทำให้เกิดการปรากฏตัวผิดของดาวเคราะห์ได้”
ตั้งอยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวราศีกันย์ดาวเคราะห์ที่เพิ่งค้นพบใหม่ทำการโคจรให้เสร็จภายในเวลาไม่ถึงห้าวันซึ่งหมายความว่ามันโคจรใกล้กับดาวฤกษ์แม่มากและร้อนมาก นั่นหมายความว่ามันอยู่ใกล้ดาวฤกษ์เกินกว่าที่จะนอนใน "โซนที่เอื้ออาศัยได้" ซึ่งเป็นไปได้ของชีวิต
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว UFL
