ดาว M-type (ดาวแคระแดง) เป็นวัตถุที่เย็นกว่ามวลต่ำและความส่องสว่างต่ำที่ประกอบขึ้นเป็นดาวส่วนใหญ่ในจักรวาลของเรา - คิดเป็น 85% ของดาวในกาแลคซีทางช้างเผือกเพียงอย่างเดียว ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาดาวเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นขุมทรัพย์สำหรับนักล่าดาวเคราะห์นอกระบบที่มีดาวเคราะห์หลายดวง (หรือที่คล้ายโลก) ซึ่งได้รับการยืนยันรอบดาวแคระแดงที่ใกล้ที่สุดของระบบสุริยะ
แต่สิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่าคือความจริงที่ว่าดาวแคระแดงบางแห่งถูกพบว่ามีดาวเคราะห์ที่มีขนาดและมวลใกล้เคียงกับดาวพฤหัสที่โคจรรอบพวกมัน การศึกษาใหม่ดำเนินการโดยทีมนักวิจัยจาก University of Central Lancashire (UCLan) ได้กล่าวถึงความลึกลับของสิ่งที่เกิดขึ้น โดยสรุปแล้วผลงานของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ายักษ์ก๊าซใช้เวลาสร้างเพียงไม่กี่พันปีเท่านั้น
การศึกษาซึ่งเพิ่งปรากฏในวารสาร ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์เป็นผลงานของ Dr. Anthony Mercer และ Dr. Dimitris Stamatellos แห่ง UCLan Jeremiah Horrocks สถาบันคณิตศาสตร์ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ (JHI - MPA) ดร. เมอร์เซอร์ผู้อ่านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ร่วมกับ JHI - MPA นำการวิจัยภายใต้การดูแลของดร. สตามาเทลโลสซึ่งเป็นผู้นำกลุ่ม "การก่อตัวดาวฤกษ์และดาวเคราะห์นอกระบบของสถาบัน"
พวกเขาศึกษากันว่าดาวเคราะห์สามารถก่อตัวรอบดาวแคระแดงได้อย่างไรเพื่อกำหนดว่ากลไกใดที่จะอนุญาตให้มีการก่อตัวของยักษ์ก๊าซยักษ์ขนาดใหญ่ ตามแบบจำลองการก่อตัวดาวเคราะห์ซึ่งการสะสมของฝุ่นละอองอย่างค่อยเป็นค่อยไปนำไปสู่ร่างกายที่ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ระบบดาวแคระแดงไม่ควรมีมวลมากพอที่จะก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ประเภทซุปเปอร์จูปิเตอร์
ในการตรวจสอบความคลาดเคลื่อนนี้ Mercer และ Dr. Stamatellos ใช้การวิจัยแบบกระจายของสหราชอาณาจักรโดยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขั้นสูง (DiRAC) ซึ่งเชื่อมต่อสิ่งอำนวยความสะดวกที่ Cambridge, Durham, Edinburgh และ Leicester University เพื่อจำลองการวิวัฒนาการของแผ่นดาวเคราะห์รอบดาวแคระแดง ดิสก์ที่หมุนรอบตัวของแก๊สและฝุ่นเหล่านี้พบได้ทั่วไปรอบดาวฤกษ์ที่เพิ่งเกิดใหม่ทั้งหมดและในที่สุดก็นำไปสู่การก่อตัวดาวเคราะห์
สิ่งที่พวกเขาพบก็คือถ้าแผ่นดิสก์ขนาดเล็กเหล่านี้มีขนาดใหญ่พอพวกมันสามารถแยกเป็นชิ้น ๆ ได้ซึ่งจะรวมตัวกันเนื่องจากแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงร่วมกันเพื่อก่อตัวดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะต้องให้ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นภายในสองสามพันปีซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เร็วที่สุดในแง่ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ดังที่ดร. เมอร์เซอร์อธิบายว่า:
“ ความจริงที่ว่าดาวเคราะห์อาจก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่นนี้รอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กนั้นน่าตื่นเต้นอย่างไม่น่าเชื่อ งานของเราแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวดาวเคราะห์นั้นแข็งแกร่งเป็นพิเศษ: โลกอื่นสามารถก่อตัวได้รอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กในหลายวิธีดังนั้นดาวเคราะห์อาจมีความหลากหลายมากกว่าที่เราเคยคิดไว้”
การวิจัยของพวกเขายังระบุว่าดาวเคราะห์เหล่านี้จะร้อนมากหลังจากที่มันก่อตัวขึ้นด้วยอุณหภูมิสูงถึงหลายพันองศาในแกนกลางของมัน เนื่องจากพวกเขาไม่มีแหล่งพลังงานภายในพวกเขาจะกลายเป็นเบากว่าเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งหมายความว่าดาวเคราะห์เหล่านี้จะสังเกตเห็นได้ง่ายในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดเมื่อพวกเขายังเด็ก แต่หน้าต่างสำหรับการสังเกตโดยตรงจะมีขนาดเล็ก
ถึงกระนั้นดาวเคราะห์ดังกล่าวก็ยังสามารถสังเกตได้ทางอ้อมตามผลกระทบของมันต่อดาวฤกษ์แม่ของพวกมันซึ่งเป็นวิธีที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวแคระแดง สิ่งนี้เรียกว่าวิธี Radial Velocity (aka. Doppler Spectroscopy) ซึ่งการเปลี่ยนแปลงในสเปกตรัมของดาวฤกษ์บ่งชี้ว่ามันกำลังเคลื่อนที่ซึ่งเป็นเครื่องบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์มีอิทธิพลต่อแรงโน้มถ่วงของมัน Stamatellos เพิ่ม:
“ นี่เป็นครั้งแรกที่เราไม่เพียงสามารถเห็นดาวเคราะห์ที่ก่อตัวขึ้นในการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ แต่ยังเพื่อกำหนดคุณสมบัติเริ่มต้นของพวกเขาด้วยรายละเอียดที่ยอดเยี่ยม มันเป็นเรื่องน่าทึ่งที่พบว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีลักษณะ“ เร็วและโมโหมาก” พวกมันก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วและพวกมันร้อนอย่างไม่คาดคิด”
ผลลัพธ์เหล่านี้จะไม่เกิดอะไรขึ้นหากไม่ตรงเวลา เมื่อเร็ว ๆ นี้นักดาราศาสตร์ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงที่สองรอบ Proxima Centauri ซึ่งเป็นดาวที่ใกล้เคียงที่สุดของเรา แตกต่างจาก Proxima b ซึ่งเป็นโลกขนาดหินและโคจรภายในเขตเอื้ออาศัยของดาว เชื่อว่า Proxima c นั้นมีขนาดเท่าโลก 1.5 เท่ามวลครึ่งหนึ่งของดาวเนปจูน (ทำให้มันกลายเป็นดาวเนปจูนขนาดเล็ก) และโคจรรอบเขตที่อยู่อาศัยของ Proxima Centauri
การรู้ว่ามีกลไกที่เป็นไปได้ที่ช่วยให้ดาวก๊าซยักษ์ก่อตัวรอบดาวแคระแดงทำให้เราเข้าใกล้การทำความเข้าใจดาวฤกษ์ที่เหมือนกัน แต่ก็ยังลึกลับ
