มันเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบเมื่อเร็ว ๆ นี้! ฤดูร้อนปีที่แล้วนักวิจัยจากหอสังเกตการณ์ยุโรปใต้ (ESO) ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์คล้ายโลก (Proxima b) ซึ่งอยู่ในระบบดาวที่ใกล้เคียงที่สุดกับเรา และเมื่อหกเดือนที่ผ่านมาทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศประกาศการค้นพบดาวเคราะห์หินเจ็ดแห่งที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียง TRAPPIST-1
แต่ในสิ่งที่อาจเป็นการค้นพบที่ให้กำลังใจมากที่สุดสำหรับผู้ที่หวังจะพบดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่นอกโลกทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศเพิ่งประกาศการค้นพบผู้สมัครเอกภพสี่คนในระบบเอกภาพเซติ นอกเหนือจากการอยู่ใกล้กับระบบสุริยจักรวาล - เพียง 12 ปีแสง - การค้นพบนี้ยังให้กำลังใจเพราะผู้สมัครดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์มากเหมือนเราเอง!
การศึกษาที่ให้รายละเอียดเกี่ยวกับการค้นพบเหล่านี้ -“ ความแตกต่างของสีสร้างความแตกต่าง: ผู้สมัครดาวเคราะห์สี่ดวงรอบเอกภาพเซติ” - เพิ่งปรากฏตัวทางออนไลน์ วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ นำโดยนักวิจัยจากศูนย์วิจัยฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (CAR) ที่มหาวิทยาลัย Hertfordshire ทีมวิเคราะห์ tau Ceti โดยใช้แบบจำลองการกำจัดเสียงรบกวนเพื่อตรวจสอบว่ามีดาวเคราะห์คล้ายโลกสี่ดวง
การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในด้านเครื่องมือการสังเกตและการแบ่งปันข้อมูลซึ่งช่วยให้สามารถสำรวจความไวที่เพิ่มมากขึ้น ในฐานะที่เป็น Steven Vogt ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ UC Santa Cruz และผู้ร่วมเขียนบนกระดาษกล่าวในการแถลงข่าว UCSC:
“ ในที่สุดเราก็ข้ามขีด จำกัด ที่ผ่านการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนมากของชุดข้อมูลขนาดใหญ่รวมกันจากผู้สังเกตการณ์อิสระหลายคนเราสามารถแยกเสียงดังเนื่องจากกิจกรรมพื้นผิวเป็นตัวเอกจากสัญญาณเล็ก ๆ ที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์โคจรรอบโลก .”
นี่คือล่าสุดในการสำรวจระยะยาวของเอกภาพ Ceti ซึ่งเป็นที่สนใจของนักดาราศาสตร์มานานหลายทศวรรษ ในปี 1988 การตรวจวัดความเร็วแนวรัศมีหลายรูปแบบได้ดำเนินการในระบบดาวฤกษ์ซึ่งตัดความเป็นไปได้ของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ในระยะทางคล้ายดาวพฤหัส ในปี 2012 นักดาราศาสตร์จาก UC Santa Barabara นำเสนอการศึกษาที่บ่งชี้ว่าเอกภาพเซติอาจจะถูกโคจรโดยดาวเคราะห์นอกระบบห้าดวงซึ่งสองแห่งอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาว
ทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษานั้นรวมสมาชิกหลายคนที่ผลิตการศึกษาล่าสุดนี้ ในเวลานั้นผู้เขียนนำ Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, ผู้ร่วมเขียนคนล่าสุด) ได้นำความพยายามในการพัฒนาเทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลที่ดีขึ้นและใช้ดาวนี้เป็นกรณีมาตรฐาน ดังที่ Tuomi อธิบายไว้ความพยายามเหล่านี้อนุญาตให้พวกเขาแยกแยะสัญญาณทั้งสองที่เคยระบุว่าเป็นดาวเคราะห์:
“ เราค้นพบวิธีที่ชาญฉลาดในการบอกความแตกต่างระหว่างสัญญาณที่เกิดจากดาวเคราะห์และสิ่งที่เกิดจากกิจกรรมของดาว เราตระหนักว่าเราสามารถเห็นว่ากิจกรรมของดาวแตกต่างกันอย่างไรในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและใช้ข้อมูลนั้นเพื่อแยกกิจกรรมนี้ออกจากสัญญาณของดาวเคราะห์”
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาล่าสุดนี้ซึ่งนำโดย Fabo Feng สมาชิกของ CAR - ทีมอาศัยข้อมูลจาก Spectrumraph ผู้ค้นหาดาวเคราะห์เรดาร์ (HARPS) ความแม่นยำสูง Radial velocity velocity velocity ที่ ESO ของชิลีและ ตราสาร Echelle Spectrometer (HIRES) ความละเอียดสูงที่หอสังเกตการณ์ WM Keck ในเมืองเมานาเคอา, ฮาวาย
จากสิ่งนี้พวกเขาสามารถสร้างแบบจำลองที่เอา“ เสียงรบกวนจากความยาวคลื่น” ออกจากการวัดความเร็วของรัศมี หลังจากใช้แบบจำลองนี้กับแบบสำรวจที่ทำจาก Tau Ceti พวกเขาสามารถรับการตรวจวัดที่ไวพอที่จะตรวจจับความแปรปรวนในการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กเพียง 30 ซม. ต่อวินาที ในท้ายที่สุดพวกเขาสรุปว่าเอกภาพเซติมีระบบดาวเคราะห์นอกระบบไม่เกินสี่ดวง
ดังที่ Tuomi ระบุว่าหลังจากการสำรวจหลายครั้งและพยายามกำจัดเสียงรบกวนจากภายนอกนักดาราศาสตร์อาจมีภาพที่ชัดเจนว่ามีดาวเคราะห์กี่ดวงที่ Ceti มีและประเภทใด “ [N] ไม่ว่าเราจะดูดาวอย่างไรดูเหมือนว่ามีดาวเคราะห์หินอย่างน้อยสี่ดวงที่โคจรรอบมัน” เขากล่าว “ เรากำลังเรียนรู้อย่างช้า ๆ เพื่อบอกความแตกต่างระหว่างการโยกเยกที่เกิดจากดาวเคราะห์และสิ่งที่เกิดจากพื้นผิวที่กำลังเป็นตัวเอก สิ่งนี้ทำให้เราสามารถตรวจสอบการมีอยู่ของดาวเคราะห์ทั้งสองที่อยู่นอกระบบซึ่งน่าจะเป็นไปได้ในระบบ”
พวกเขาประเมินเพิ่มเติมจากการตรวจวัดอย่างละเอียดว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีมวลตั้งแต่สี่มวลโลก (aka“ ซุปเปอร์เอิร์ ธ ”) จนถึงต่ำที่สุดเท่าที่มวลโลก 1.7 ทำให้พวกมันเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดที่ตรวจพบรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ . แต่สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือความจริงที่ว่าดาวเคราะห์สองดวงนี้ (เอกภาพเซติอีและเอฟ) ตั้งอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาว
เหตุผลนี้เป็นเพราะเอกภาพเซติเป็นดาวประเภท G (ดาวแคระเหลือง) ซึ่งทำให้มันคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา - มีขนาดใหญ่และสว่างเท่าครึ่งประมาณ 0.78 เท่า ในทางตรงกันข้ามดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบจำนวนมากเช่น Proxima b และดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดของ TRAPPIST-1 ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ M-type (ดาวแคระแดง) ทั้งหมดในวงโคจร เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ของเราดวงดาวเหล่านี้แปรผันและไม่เสถียรทำให้เพิ่มโอกาสในการลอกชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์แต่ละดวง
นอกจากนี้เนื่องจากดาวแคระแดงมืดกว่าดวงอาทิตย์ของเรามากดาวเคราะห์หินจึงต้องโคจรรอบพวกเขาอย่างใกล้ชิดเพื่อที่จะได้อยู่ในเขตเอื้ออาศัย ในระยะทางแบบนี้ดาวเคราะห์น่าจะถูกล็อคไว้เป็นทางซึ่งหมายความว่าด้านหนึ่งจะหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์ตลอดเวลา สิ่งนี้ก็ทำให้โอกาสในการมีชีวิตที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ดวงนี้บางเฉียบ
ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงตั้งตารอการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวฤกษ์ที่มีขนาดมวลและความส่องสว่างใกล้เคียงกับของเรามากขึ้น แต่ก่อนที่จะมีใครตื่นเต้นเกินไปสิ่งสำคัญที่ควรทราบคือโลกเหล่านี้คือซุปเปอร์เอิร์ ธ - ซึ่งมีมวลมากกว่าสี่เท่าของโลก ซึ่งหมายความว่า (ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นเช่นกัน) ชีวิตใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์เหล่านี้จะต้องได้รับแรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
นอกจากนี้แผ่นดิสก์ขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ซึ่งหมายความว่าดาวเคราะห์ชั้นนอกสุดเหล่านี้อาจถูกโจมตีอย่างรุนแรงจากดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง สิ่งนี้ไม่ได้เป็นลางดีสำหรับสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์เหล่านี้! ถึงกระนั้นการศึกษาครั้งนี้ก็เป็นกำลังใจอย่างมากและด้วยเหตุผลหลายประการ นอกเหนือจากการค้นหาหลักฐานที่แข็งแกร่งของดาวเคราะห์นอกระบบรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์การตรวจวัดที่นำไปสู่การตรวจจับของพวกมันนั้นไวที่สุดจนถึงปัจจุบัน
ในอัตราที่วิธีการของพวกเขาดีขึ้นนักวิจัยควรจะถึงขีด จำกัด 10 เซนติเมตรต่อวินาทีในเวลาไม่นานเลย นี่คือระดับของความไวที่จำเป็นสำหรับการตรวจจับอะนาล็อก Earth - aka แหวนทองเหลืองสำหรับนักล่าดาวเคราะห์นอกระบบ ในฐานะที่เป็นเฟิงระบุ:
“ การตรวจจับการโยกเยกที่อ่อนแอของเรานั้นเป็นขั้นตอนสำคัญในการค้นหา analog analog ของโลกและความเข้าใจเกี่ยวกับความเป็นอยู่ของโลกผ่านการเปรียบเทียบกับ analogs เหล่านี้ เราได้แนะนำวิธีการใหม่ในการลบสัญญาณรบกวนในข้อมูลเพื่อเปิดเผยสัญญาณของดาวเคราะห์ที่อ่อนแอ”
คิดถึงมัน! ในเวลาไม่นานนักล่าดาวเคราะห์นอกระบบสามารถค้นพบดาวเคราะห์จำนวนมากที่ไม่เพียง แต่มีขนาดและมวลใกล้เคียงกับโลกมากนักเท่านั้น แต่ยังโคจรอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ ณ จุดนั้นนักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าจะกำจัดด้วยคำที่คลุมเครืออย่างเช่น“ อาจอาศัยอยู่ได้” และ“ เหมือนโลก” และเริ่มใช้คำเช่น "โลกอะนาล็อก" อย่างมั่นใจ ไม่มีความกำกวมอีกต่อไปเพียงแค่ความเชื่อมั่นของ บริษัท ว่าโลกไม่ได้มีลักษณะเฉพาะ!
ด้วยดาวเคราะห์ประมาณหนึ่งแสนล้านดวงในกาแลคซีของเราเพียงลำพังเรามั่นใจว่าจะพบดาวเคราะห์หลายดวงบนโลกนี้ ใครจะหวังได้แค่ว่าพวกเขามีชีวิตที่ซับซ้อนอย่างพวกเราเองและพวกเขาก็อยู่ในอารมณ์ที่จะแชทกัน!
