ในคืนที่อากาศปลอดโปร่งและเมื่อมลพิษทางแสงไม่ได้เป็นปัจจัยสำคัญการมองขึ้นไปบนฟ้าเป็นประสบการณ์ที่น่าทึ่ง ในโอกาสเช่นนี้มันง่ายมากที่จะถูกปลิวไปด้วยจำนวนดวงดาวที่แท้จริง แต่แน่นอนสิ่งที่เราเห็นได้ในคืนนั้นเป็นเพียงเศษเสี้ยวของจำนวนดาวที่มีอยู่จริงในกาแลคซีของเรา
สิ่งที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่าคือความคิดที่ว่าดาวส่วนใหญ่เหล่านี้มีระบบดาวเคราะห์ของตัวเอง บางครั้งนักดาราศาสตร์เชื่อว่าสิ่งนี้เป็นจริงและมีการวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อยืนยัน และนี่ทำให้เกิดคำถามขึ้นมาว่ามีดาวเคราะห์อยู่กี่ดวง? ในกาแลคซีของเราคนเดียวแน่นอนต้องมีพันล้าน!
จำนวนดาวเคราะห์ต่อดาว:
เพื่อตอบคำถามนั้นอย่างแท้จริงเราจำเป็นต้องกระทืบตัวเลขและบัญชีเพื่อหาข้อสันนิษฐาน ก่อนอื่นแม้จะมีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะหลายพันดวงระบบสุริยะยังคงเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่เราศึกษาอย่างลึกซึ้ง ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่าเรามีระบบดาวมากกว่าระบบดาวอื่นหรือว่าดวงอาทิตย์ของเรามีส่วนของดาวเคราะห์ที่ดาวฤกษ์อื่นทำ
ดังนั้นสมมติว่าดาวเคราะห์แปดดวงที่มีอยู่ในระบบสุริยะของเรา (โดยไม่คำนึงถึงดาวเคราะห์แคระ, เซนทอร์, KBO และหน่วยงานขนาดใหญ่อื่น ๆ ) เป็นค่าเฉลี่ย ขั้นตอนต่อไปคือการคูณจำนวนนั้นด้วยจำนวนดาวที่มีอยู่ในทางช้างเผือก
จำนวนดาว:
เพื่อความชัดเจนจำนวนดาวที่แท้จริงในทางช้างเผือกอาจมีข้อโต้แย้ง โดยพื้นฐานแล้วนักดาราศาสตร์ถูกบังคับให้ทำการประเมินเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าเราไม่สามารถดูทางช้างเผือกจากด้านนอก และเนื่องจากทางช้างเผือกนั้นอยู่ในรูปของแผ่นดิสก์ที่มีเกลียวและเป็นเกลียวมันจึงยากที่เราจะเห็นจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง - ด้วยการรบกวนของแสงจากดาวฤกษ์หลายดวง
ด้วยเหตุนี้การประมาณจำนวนดาวฤกษ์ที่มีต่อการคำนวณมวลของกาแลคซีของเราและการประเมินจำนวนมวลของดาวนั้น จากการคำนวณเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าทางช้างเผือกประกอบด้วยดาวระหว่าง 100 ถึง 400 พันล้านดวง (แม้ว่าบางคนคิดว่าอาจมีมากถึงหนึ่งล้านล้านดวง)
เราสามารถบอกได้ว่ากาแลคซีทางช้างเผือกนั้นมีค่าเฉลี่ยระหว่างดาวเคราะห์ 800,000 ถึง 3.2 ล้านล้านดวงโดยมีการประมาณการบางอย่างว่ามีจำนวนสูงถึง 8 ล้านล้านดวง! อย่างไรก็ตามเพื่อที่จะพิจารณาว่ามีพวกมันอาศัยอยู่ได้จำนวนเท่าใดเราต้องพิจารณาจำนวนดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบจนถึงการวิเคราะห์ตัวอย่าง
ดาวเคราะห์นอกระบบที่อาศัยอยู่ได้:
ณ วันที่ 13 ตุลาคม 2559 นักดาราศาสตร์ยืนยันว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบ 3,397 ดวงจากรายชื่อผู้มีโอกาสลงสมัคร 4,696 คน (ซึ่งถูกค้นพบระหว่างปี 2009 และ 2015) บางส่วนของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้รับการสังเกตโดยตรงในกระบวนการที่เรียกว่าการถ่ายภาพโดยตรง อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่ถูกตรวจพบทางอ้อมโดยใช้ความเร็วเรเดียลหรือวิธีการผ่าน
ในกรณีของอดีตการดำรงอยู่ของดาวเคราะห์นั้นอนุมานตามอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อดาวฤกษ์แม่ โดยพื้นฐานแล้วนักดาราศาสตร์วัดว่าดาวเคลื่อนที่ไปมามากน้อยเพียงใดเพื่อตรวจสอบว่ามีระบบดาวเคราะห์หรือไม่และมีขนาดเท่าไร ในกรณีของวิธีการผ่านหน้าดาวเคราะห์จะถูกตรวจจับเมื่อพวกมันผ่านหน้าดาวฤกษ์ของพวกมันโดยตรงทำให้มันสลัว ที่นี่ขนาดและมวลประมาณขึ้นอยู่กับระดับของการลดแสง
ในการปฏิบัติภารกิจเคปเลอร์ได้สังเกตดาวประมาณ 150,000 ดวงซึ่งในช่วงแรกของการปฏิบัติภารกิจสี่ปีนั้นประกอบด้วยดาวฤกษ์ M-class เป็นหลัก ดาวแคระแดงดาวมวลต่ำและความส่องสว่างต่ำเหล่านี้มองเห็นได้ยากกว่าดวงอาทิตย์ของเราเอง
ตั้งแต่นั้นมาเคปเลอร์ได้เข้าสู่ช่วงใหม่หรือที่เรียกว่าภารกิจ K2 ในช่วงนี้ซึ่งเริ่มขึ้นในเดือนพฤศจิกายนปี 2013 เคปเลอร์ได้เปลี่ยนโฟกัสไปที่การสำรวจดาวฤกษ์ K- และ G-class มากขึ้นซึ่งเกือบสว่างและร้อนเท่ากับดวงอาทิตย์ของเรา
จากการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้จากศูนย์วิจัยนาซ่าอาเมสเคปเลอร์พบว่าประมาณ 24% ของดาวฤกษ์ M-class อาจจะมีดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกซึ่งน่าอยู่อาศัย (เช่นที่เล็กกว่า 1.6 เท่าของรัศมีโลก) ขึ้นอยู่กับจำนวนดาว M-class ในกาแลคซีนั้นเป็นเพียงโลกเดียวที่มีสภาพเหมือนโลกประมาณ 10 พันล้านดวง
ในขณะเดียวกันการวิเคราะห์ระยะ K2 ชี้ให้เห็นว่าประมาณหนึ่งในสี่ของดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นอาจมีดาวเคราะห์ขนาดวงโคจรรอบโลกอยู่ เมื่อนำมารวมกันดาวฤกษ์ที่เคปเลอร์พบนั้นมีประมาณ 70% ของดาวฤกษ์ที่พบในทางช้างเผือก ดังนั้นเราสามารถประมาณได้ว่ามีดาวเคราะห์นับหมื่นล้านดวงในกาแลคซีของเราเพียงลำพัง
ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจะมีการเปิดตัวภารกิจใหม่เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) และดาวเทียมสำรวจ Transitting Exoplanet (TESS) ภารกิจเหล่านี้จะสามารถตรวจจับดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่โคจรรอบดวงดาวที่จางลงและอาจตัดสินได้ว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่ในนั้นหรือไม่
เมื่อภารกิจใหม่เหล่านี้ดำเนินต่อไปเราจะมีการประมาณขนาดและจำนวนของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ทั่วไปได้ดีขึ้นและเราจะสามารถประมาณค่าได้ดีขึ้นว่ามีดาวเคราะห์เพียงกี่ดวงในกาแลคซี แต่จนถึงตอนนั้นตัวเลขก็ยังคงให้กำลังใจเพราะพวกเขาบ่งชี้ว่าโอกาสสำหรับหน่วยสืบราชการลับนอกโลกสูงมาก!
เราได้เขียนบทความมากมายเกี่ยวกับกาแลคซีสำหรับนิตยสารอวกาศ ที่นี่มีดาวกี่ดวงในทางช้างเผือก? มีดาวเคราะห์กี่ดวงในระบบสุริยะ?, ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะคืออะไร?, ดาวเคราะห์ที่อุดมไปด้วยดาวแคระแดงมากมาย, การศึกษา, ชีวิตหลังเคปเลอร์: ภารกิจดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังจะมาถึง
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกาแลคซีตรวจสอบข่าวของ Hubblesite ที่กาแล็กซี่และหน้าวิทยาศาสตร์ของนาซ่าบนกาแลกซี่
นอกจากนี้เรายังได้บันทึกเรื่องราวของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับกาแลคซี - ตอนที่ 97: กาแลคซี่
แหล่งที่มา:
- Wikipedia - กาแล็กซีทางช้างเผือก
- NASA Exoplanet AArchive
- NASA - ทางช้างเผือกดาวเคราะห์ 100 พันล้านดวง
- นาซ่า - ดาวกี่ดวงในทางช้างเผือก
- HubbleSite - ทางช้างเผือกบรรจุดาวเคราะห์น้อยกว่า 100 พันล้านดวงตามการสำรวจ