เดือนกันยายน 2549

September 2006

ดาวพฤหัสบดีร้อนที่ลอยน้ำได้

Puffy 'Cork' Planet Would Float on Water

September 22 ^th, 2006

Adapted from: www.space.com

ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใหม่ มีความแน่นเพียง 1ใน 4 ของน้ำ นั่นคือเมื่อนำมันมาใส่ในอ่างน้ำยักษ์มันก็จะลอย

Gasper Bakos จากศูนย์ฮาร์วาร์ด สมิธโซเนียน เพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์ (CfA) ผู้เป็นหัวหน้าทีมวิจัยกล่าวเปรีบเทียบว่า “มันเบายิ่งกว่าลูกบอลไม้ค็อค” เสียอีก

ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกค้นพบโดยเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์อัตโนมัติขนาดเล็กที่เรียกว่า HAT นักดาราศาสตร์พบมันเมื่อมันเคลื่อนผ่านหน้า (transit) ดาวฤกษ์แม่ ทำให้ความสว่างของดาวฤกษ์ที่ตรวจวัดได้บนโลกลดลงชั่วขณะหนึ่งก่อนที่จะกลับมาเหมือนเดิมเมื่อมันผ่านไปแล้ว ข้อมูลดังกล่าวทำให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณมวลและขนาดของดาวเคราะห์ได้

HAT-P-1 มีมวลเพียงครึ่งหนึ่งของดาวพฤหัสบดี แต่มีรัศมีใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีถึง 1.38 เท่า

Credit: David A. Aguilar/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

ดาวฤกษ์ดังกล่าวอยู่ห่างจากโลก 450 ปีแสง และสังกัดระบบดาวคู่ ADS 16402

ดาวเคราะห์ดวงกล่าวได้รหัสว่า HAT-P-1 มีมวลเพียงครึ่งหนึ่งของดาวพฤหัสบดี แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.76 เท่าของดาวพฤหัสบดี หรือ ใหญ่กว่าขนาดที่ประมาณได้จากทฤษฎีประมาณ 24 เปอร์เซนต์

HAT-P-1 จัดเป็นดาวเคราะห์ในกลุ่ม “ดาวพฤหัสบดีร้อน” (hot Jupiter) เนื่องจากมันมีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี แต่โคจรในระยะห่างจากดาวฤกษ์แม่ ใกล้เสียยิ่งกว่าระยะทางระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์ของเรา ผลก็คือผิวดาวดังกล่าวได้รับความร้อนจากดาวฤกษ์มากกว่าดาวพฤหัสบดี

ดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ในระบบดาวคู่ ADS 16402 ซึ่งห่างจากโลก 450 ปีแสง ในกลุ่มดาว Lacerta

Credit: David A. Aguilar/ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

HAT-P-1 ไม่ใช่ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงแรกที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเพียงแต่มันมีขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ชนิดนี้(เท่าที่ถูกค้นพบ) แต่ยังมีดาวเคราะห์ HD 209458b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่ถูกค้นพบด้วยการ transit ผ่านหน้าดาวฤกษ์ ซึ่งพองตัวจนมีขนาดใหญ่กว่าขนาดตามทฤษฎีถึง 20 เปอร์เซนต์

นักวิทยาศาสตร์คาดว่าในจำนวนดาวเคราะห์สิบเอ็ดดวงที่ค้นพบด้วยเทคนิคทรานสิท นี้ สองดวงในจำนวนนั้นอาจเบากว่าที่เคยคำนวณ

ภาพจำลองระบบดาว HD209458bและดาวเคราะห์ชั้นบรรยากาศของมันถูกความร้อนจากดาวฤกษ์แม่ ระเหยให้หลุดออกไปด้านหลัง

Credit : ESA, ALFRED VIDAL-MADJAR (IAP,CNRS, France)

“เราไม่อาจละเลย HD209458b ว่าเป็นแค่เรื่องบังเอิญ” Robert Noyes จาก CfA หนึ่งในทีมวิจัย กล่าว “การค้นพบนี้ช่วยชี้ว่ามีบางสิ่งที่หายไปจากทฤษฎีการกำเนิดดาวเคราะห์”

แม้จะยังไม่ชัดเจนนักว่าดาวเคราะห์แบบนี้กำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร แต่เบื้องต้นนักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า มีความร้อนที่ถูกเติมเข้าไปในดาวเคราะห์ทำให้ก๊าซที่ผิวของดาวเคราะห์ขยายตัว ยังผลให้ดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่ขึ้น แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ทราบว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร การแผ่ความร้อนจากดวงฤกษ์แม่ที่คล้ายดวงอาทิตย์ก็ยังไม่เพียงพอที่จะเติมความร้อนให้ดาวเคราะห์ และดาวพฤหัสบดีร้อนดวงอื่นๆ ก็อาจจะขยายตัวเช่นกัน

งานวิจัยนี้จะตีพิมพ์ในวารสาร Astronomical Journal เพื่อเปิดประเด็นในการปรับปรุงทฤษฎีการกำเนิดดาวเคราะห์ต่อไป

2003 UB 313 ได้ชื่อใหม่เป็น Eris

Object Larger than Pluto named Eris

September 21 ^th, 2006

Adapted from: www.space.com

สมาพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ (International Astronomical Union : IAU) ได้ประกาศชื่ออย่างเป็นทางการของ 2003 UB 313 อันเป็นตัวการที่นำไปสู่การลดชั้นดาวพลูโตลงมาเป็นดาวเคราะห์แคระ ว่า Eris ซึ่งเป็นชื่อของเทพธิดากรีกผู้เป็นตัวแทนของความปั่นป่วนและความขัดแย้ง

2003 UB 313 หรือ Eris ในวงโคจรที่ตัดกับวงโคจรของดาวพลูโต

Credit:http://www.gps.caltech.edu

Eris เป็นวัตถุที่มนุษย์รู้จักซึ่งอยู่ไกลที่สุด ที่ระยะ 14.5 พันล้านกิโลเมตร จากดวงอาทิตย์ และสว่างเป็นลำดับที่สามของวัตถุในแถบคุยเปอร์ (Kuiper Belt) ซึ่งเป็นวงแหวนของเศษวัตถุที่ปกคลุมหรือประกอบด้วยน้ำแข็ง ในบริเวณถัดจากวงโคจรของดาวเนปจูน

การค้นพบEris หรือเดิมก็คือเทหวัตถุที่ใช้ชื่อรหัสว่า 2003UB313 เป็นตัวจุดชนวนสำคัญในการโต้เถียงกันว่าอะไรควรจะอยู่ในสถานะดาวเคราะห์กันแน่ เนื่องจาก Eris มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าดาวพลูโตประมาณ 112 กิโลเมตร นั่นทำให้เกิดข้อสงสัยว่า Eris ควรจะเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สิบหรือไม่ อย่างไรก็ดีเนื่องจาก ก่อนหน้านี้ยังไม่มีนิยามอย่างเป็นทางการที่ใช้ตัดสินว่าวัตถุที่มีสมบัติใดบ้างที่ ควรจะเป็นดาวเคราะห์ บางคนจึงเห็นว่ามันควรจะเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สิบ ด้วยเหตุว่ามันมีขนาดใหญ่กว่า “พลูโต” แต่บางคนก็เห็นว่า พลูโต ยังไม่ควรเรียกว่าดาวเคราะห์ด้วยซ้ำไป

จำลองดาวเคราะห์น้อย Eris หรือ 2003UB313 ซึ่งถูกค้นพบโดย Mike Brown เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2548

Credit: NASA/JPL/Caltech

หลังจากถกเถียงกันเป็นเวลานาน เราก็ได้นิยามดาวเคราะห์อย่างเป็นทางการ ในการประชุมทั่วไปของสมาพันธ์ดาราศาสตร์ ณ กรุงปราก สาธารณรัฐเชค ส่งผลให้จำนวนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะลดลงจาก 9 เป็น 8 ดวง โดยการลดสถานะดาวพลูโตจากดาวเคราะห์เป็นดาวเคราะห์แคระ(dwarf planet) ซึ่งรวมทั้ง Eris และ ดาวเคราะห์น้อย Ceres ในแถบดาวเคราะห์ (Asteroid belt) ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี อยู่ภายในกลุ่มนี้ด้วย

Michael Brown จากสถาบันแห่งเทคโนโลยีคาลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology:CalTech) ผู้ค้นพบดาวเคราะห์น้อย Eris กล่าวว่าชื่อนี้เป็นตัวเลือกที่ชัดเจนมาก มัน “สมบูรณ์แบบเกินกว่าจะทัดทาน”

ในเทพปกรณัมกรีก Eris เป็นชนวนเหตุที่ทำให้เทพธิดาทะเลาะกัน แล้วนำไปสู่สงครามโทรจัน (Trojan War) หรือสงครามระหว่างกรีกและกรุงทรอย ในเหตุการณ์จริง Eris ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องสร้างนิยามดาวเคราะห์ ซึ่งนำไปสู่การปลดพลูโตออกจากความสมาคมดาวเคราะห์ แต่หลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์หลายร้อยคน กลับกระจายข้อร้องเรียนเพื่อต่อต้านมติดังกล่าว 2003 UB 313 หรือ Eris ยังมีดวงจันทร์บริวาร ซึ่งได้ชื่อสามัญว่า Dysnomia ซึ่งเป็นชื่อของลูกสาวของเทพี Eris ซึ่งเป็นเทพธิดาแห่งความไร้กฎระเบียบ อีกด้วย

Eris กับดวงจันทร์ Dysnomia

Credit: W.M. Keck Observatory

ดาวเคราะห์ที่เต็มไปด้วยมหาสมุทรในระบบดาวฤกษ์อื่น

 Astronomer Predicts Many Earth-Like Planets

September 19 ^th, 2006

Adapted from :www.space.com

หลังจากการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ดูเหมือนว่าจะไม่มีสถานที่ใดที่เหมือนโลกอย่างแท้จริง แต่ผลการจำลองโดยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์คล้ายโลกอาจมีอยู่จริง    

เปรียบเทียบการเรียงตัวของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ(แถวบน) กับรูปแบบการเรียงตัวที่เป็นไปได้ของดาวเคราะห์ในระบบดาวที่มี ดาวชนิดพฤหัสบดีร้อน(แถวล่าง)

Credit: Sean Raymond/NASA

นักวิทยาศาสตร์ทำการทดสอบการก่อตัวและวิวัฒนาการของระบบดาวที่แตกต่างจากระบบสุริยะมาก โดยระบบที่นักวิจัยนำมาทดสอบเทียบเคียงกับการจำลอง จะประกอบไปด้วยดาวเคราะห์ก๊าซแบบ “ดาวพฤหัสบดีร้อน” (hot Jupiter) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่มีมวลใกล้เคียงหรือมากกว่าดาวพฤหัสบดีเล็กน้อย แต่โคจร ณ ระยะห่างจากดาวฤกษ์แม่ ใกล้กว่าระยะระหว่างดาวพุธถึงดวงอาทิตย์ ซึ่งตรวจพบได้จริงภายนอกระบบสุริยะ

การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ครั้งนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีกำเนิดดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ซึ่งสลับซับซ้อนและเป็นปริมาณงานมหาศาล จึงใช้เวลาในการคำนวณถึงแปดเดือน

มุมมองของศิลปินเมื่อต้องอยู่บนดาวเคราะห์ที่ปกคลุมด้วยน้ำทะเล โดยเห็นดวงอาทิตย์ที่ขอบฟ้า ดาวชนิดพฤหัสบดีร้อนพร้อมวงแหวนอยู่กลางภาพ และขวามือคือพายุ

Credit: Nahks Tr'Enhl

การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ให้ผลออกมาว่า หนึ่งในสามของจำนวนระบบดาวที่นำมาทดสอบ สามารถเกิดดาวเคราะห์ที่มีศักยภาพเอื้อต่อ “ชีวิต” และสามารถมีได้กระทั่งมหาสมุทรลึกสุดหยั่งปกคลุมไปทั่วทั้งดวง โดยอธิบายได้ว่าดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์อพยพเข้าหาดาวฤกษ์แม่ ขณะที่ระบบดาวเคราะห์กำลังก่อกำเนิด โดยค่อยๆ เคลื่อนผ่านแผ่นวงแหวนก๊าซความหนาแน่นสูงรอบดาวฤกษ์แม่ในช่วงที่พึ่งเกิดใหม่ๆ พร้อมทั้งเหวี่ยงเศษชิ้นส่วนหินและฝุ่นออกไปรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์คล้ายโลก ในขณะเดียวกัน เทหวัตถุขนาดเล็กที่เป็นน้ำแข็งที่อยู่วงนอกของแผ่นวงแหวนมวลสาร ก็ถูกหน่วงโดยก๊าซรอบๆ แล้วจึงถูกดึงตกลงไปบนดาวเคราะห์หิน ซึ่งก็คือที่มาของน้ำบนดาวเคราะห์หินนั่นเอง ผลที่ได้คือดาวเคราะห์คล้ายโลกที่มีมหาสมุทรปกคลุมภายใน “เขตอยู่อาศัยได้” (habitable zone) อันเป็นช่วงระยะห่างจากดาวฤกษ์ ซึ่งดาวเคราะห์ที่โคจรในเขตดังกล่าวสามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการเกิดสิ่งมีชีวิต

มีระยะห่างจากดาวฤกษ์แม่อยู่ช่วงหนึ่งที่ดาวเคราะห์ที่โคจรในระยะดังกล่าวสามารถให้กำเนิดสิ่งมีชีวิตได้ ดาวที่มวลต่ำจะมี Habitable Zone ใกล้กว่า ดาวที่มีมวลมาก Credit:http://www.ibiblio.org

เดิม นักวิทยาศาสตร์คิดว่า ดาวพฤหัสบดีร้อนจะกวาดผ่านสสารความหนาแน่นสูงขณะที่มันเคลื่อนเข้าหาดาวฤกษ์แม่ มวลสารโดยรอบจะถูกดีดออกไปจากระบบ แต่ผลการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าสมมติฐานดังกล่าวอาจจะผิด

ตัวแทนทีมวิจัยให้ความเห็นเพิ่มเติมว่า แม้จะมีดาวเคราะห์ในเขตอยู่อาศัยได้ แต่ชีวิตบนดาวเคราะห์แบบนั้นอาจต่างไปจากชีวิตบนโลก มีขั้นตอนของวิวัฒนาการหลายขั้นในระหว่างการกำเนิดดาวเคราะห์ในระบบดาวฤกษ์อื่นๆ และชีวิตในที่แห่งนั้นก็เหมือนกับเรากำลังมองอดีตของโลกนั่นเอง

ค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะด้วยกล้องโทรทรรศน์ในสวนหลังบ้าน

Modified Backyard Telescopes Find Extrasolar Planet by Ker Than

September 15 ^th, 2006

Adapted from :www.space.com

กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กสำหรับครอบครัว สามารถค้นพบดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีเล็กน้อยโคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่ห่างจากโลก 500 ปีแสง

ดาวเคราะห์ดังกล่าวคือ TrES-2 ซึ่งถือเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงที่สองซึ่งถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์สามตัวในโครงการ Trans-Atlantic Exoplanet Survey(TrES) ในจำนวนนี้มีกล้องโทรทรรศน์ Sleuth ที่หอสังเกตการณ์ Palomar ของ Caltech, กล้อง Planet Search Survey Telescope (PSST) ณ หอสังเกตการณ์ Lowell และ กล้อง Stellar Astrophysics and Research on Exoplanets (STARE) บนหมู่เกาะคานารี ซึ่งทั้งหมดเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 นิ้ว ซึ่งสร้างด้วยชิ้นส่วนที่หาได้ทั่วไปและเลนส์ที่ทำขึ้นเอง

ภาพจำลอง TrES-2 จากด้านกลางคืน โดยดวงอาทิตย์ในระบบดาวนี้มีมวลมากกว่า TrES-2 8 เท่า

Credit: Jeffrey Hall, Lowell Observatory

Edward Dunham นักวิทยาศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ Lowell ซึ่งมีส่วนสำคัญในการค้นพบนี้ กล่าวว่า “ทั้งหมดนี้เป็นกล้องขนาดเล็กมาก ซึ่งคุณอาจเรียกมันได้ว่าเป็นอุปกรณ์ขนาดตั้งโต๊ะ” “มันไม่ใช่อุปกรณ์ที่มีความแข็งแกร่งในเชิงอุตสาหกรรม เหมือนกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อื่นๆ ที่เราเคยเห็น

TrES-2 จัดเป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เรียกว่า “ดาวพฤหัสบดีร้อน” (hot Jupiter) ซึ่งเป็นดาวขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดีและอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มากจนอุณหภูมิของดาวสูงมาก TrES-2 โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ GSC 03549-02811 ใช้เวลา 2.5 วัน (ดาวพฤหัสบดีต้องใช้เวลา 12 ปี เพื่อวนรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ) และห่างจากดาวฤกษ์ดังกล่าวเป็นระยะ 1 ใน 130 ของระยะห่างระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์

TrES-2 ถูกค้นพบโดยเทคนิค transit ซึ่งเป็นการตรวจวัดการลดลงของแสงดาวฤกษ์ เนื่องจากมีดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ ด้วยเทคนิคนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเก็บเกี่ยวข้อมูลอันล้ำค่าของดาวเคราะห์รวมถึง มวลและขนาด ความพิเศษของTrES-2คือมันโคจรผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ด้วยมุมเอียงกับแนวระหว่างโลกกับดาวฤกษ์ดังกล่าวมาก โดยผ่านหน้าในแนวที่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรดาวฤกษ์มากกว่าดาวเคราะห์นอกระบบดวงอื่นๆ ที่ตรวจพบด้วยเทคนิคนี้

จากการจำลองโดยคอมพิวเตอร์ TrES2 ผ่านหน้าดาวฤกษ์ในระนาบโคจรที่เอียงมาก

Credit: Jeffrey Hall, Lowell Observatory.

Georgi Mandushev หนึ่งในทีมวิจัย จากหอสังเกตการณ์ Lowell Observatory ในอริโซนา คาดว่า “เราอาจคำนวณความเอียงของแกนหมุนดาวฤกษ์ ดวงจันทร์หรือวงแหวนของดาวเคราะห์ หรือไม่ก็ดาวเคราะห์อื่นในระบบดาวเดียวกัน และข้อมูลอื่นๆ”

TrES-2 เป็นดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ ดวงแรกบัญชีโครงการเดียว Kepler Mission ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศของนาซาที่ถูกออกแบบมาเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและกำลังจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี 2551

หอสังเกตการณ์อวกาศ Kepler เพื่อภารกิจค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่มีความคล้ายคลึงกับโลกหรือเล็กกว่า

Credit: http://www.kepler.arc.nasa.gov

ปัจจุบัน ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบแล้วกว่า 200 ดวง 8 ดวงในนั้นถูกค้นพบโดยเทคนิคทรานสิท

ในโครงการนี้ดวงแรกคือ TrES-1 ซึ่งพบเมื่อปี 2547 โดยเป็นดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่ห่างจากโลก 500 ปี แสงเช่นเดียวกัน

วัตถุประหลาดสร้างความคลุมเครือให้ “นิยามดาวเคราะห์” อีก

New found Object Further Blurs Planet Definition by Ker Than

September 13 ^th, 2006

Adapted from :www.space.com:www.esa.int

แม้ว่า “นิยามดาวเคราะห์” จะถูกกำหนดขึ้นอย่างเป็นทางการ พร้อมทั้งเสียงวิพากษ์วิจารณ์จากหลายฝ่าย และเหมือนจะตอกย้ำจุดด้อยของนิยามดังกล่าวเมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล พบเทหวัตถุขนาดเล็กโคจรรอบดาวฤกษ์ธรรมดาๆดวงหนึ่ง แต่ทว่าเจ้าวัตถุเล็กๆ นั้นกลับทำให้เส้นแบ่งระหว่างดาวฤกษ์(star)และดาวเคราะห์(planet) เลือนลาง ขึ้นไปอีก

สองสัปดาห์หลังจากการประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติที่สาธารณรัฐเชคสิ้นสุดลง พร้อมด้วยมติเปลี่ยนสถานะดาวพลูโตให้ไปอยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์แคระ(dwarf planet) ก็ปรากฎรายงานการค้นพบเทหวัตถุ CHXR 73B ซึ่งเป็นบริวารของดาวแคระแดง(red dwarf star) มวลน้อย นาม CHXR73ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 500 ปีแสง

ดาวแคระแดงCHXR 73 (ดวงใหญ่) และดาวปริศนา CHXR 73B (ดวงเล็ก)

Credit: NASA, ESA, and K. Luhman (Penn State University, USA)

CHXR 73B มีมวล 12 เท่าของดาวพฤหัสบดี ซึ่งนับว่ายืนอยู่ใกล้เส้นแบ่งระหว่างความเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดกับดาวฤกษ์ขนาดเล็ก ในอีกความหมายหนึ่งคือขอบเขตล่างของความเป็นดาวแคระน้ำตาล(brown dwarf) อันดาวฤกษ์ที่ล้มเหลวในการจุดปฎิกิริยาอุณหปรมาณู(thermonuclear reaction) เนื่องจากมีมวลไม่พอ

CHXR 73B โคจร ห่างจาก CHXR 73 31.3 พันล้านกิโลเมตร หรือ 200 AU ( 1 AU = ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) ระยะห่างขนาดนี้แสดงว่า CHXR 73B จะต้องเป็นดาวเคราะห์ แต่ตามทฤษฎีกำเนิดดาวเคราะห์ ซึ่งอธิบายว่าดาวเคราะห์ถูกสร้างจากกลุ่มฝุ่นและก๊าซ จำนวนมหาศาลที่โคจรรอบดาวฤกษ์เกิดใหม่จนดูเหมือนแผ่นจานวงแหวนรอบดาวฤกษ์ใหม่ และโดยทั่วไปจานฝุ่นรอบ “ดาวแคระแดง” อย่าง CHXR 73 ไม่ควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 16 พันล้านกิโลเมตร นอกเหนือจากนี้ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดี ไม่ควรจะอยู่ห่างจากดาวฤกษ์หลักมากกว่า 4.8 พันล้านกิโลเมตร

ภาพจำลองของ CHXR73B (ดวงใหญ่ในภาพ) และ CHXR 73 (ดวงเล็กที่อยู่ไกล)

Credit: NASA, ESA and G. Bacon (STScI)

แต่ในกรณีของ CHXR 73B กลับอยู่ห่างมากกว่าระยะที่ทฤษฎีจะอธิบายได้ นั่นคือCHXR73Bอาจไม่ได้เกิดมาด้วยวิธีเดียวกับดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ แต่อาจเกิดจากการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วงของกลุ่มก๊าซไฮโดรเจน เช่นเดียงกับดาวฤกษ์

ดังนั้นปัญหาก็คือ ควรจะเรียก CHXR 78B เป็นดาวเคราะห์เพราะดูเหมือนว่า CHXR73B จะเข้ากันได้กับนิยามดาวเคราะห์อย่างเป็นทางการ หากมัน “กลม” หรือเป็นดาวฤกษ์อีกดวงในระบบดาวแคระคู่ (binary dwarf star) กันแน่

คำตอบของปัญหานี้จะถูกคลี่คลายโดยกล้องโทรทรรศน์ James Webb Space Telescope ที่กำลังจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี 2556 ด้วยกล้องความละเอียดสูงตัวนี้อาจช่วยให้เราทราบว่า CHXR 73B มี แผ่นจานมวลสารล้อมรอบหรือไม่ ถ้ามีก็แสดงว่า CHXR 73B เป็นดาวที่เกิดจากกลุ่มก๊าซของตัวเองและกลายเป็นดาวแคระน้ำตาล และถ้าหากมีจริงๆ จานฝุ่นก๊าซก็น่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 Au

แปลโดย : วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

----------------------------------------------------------

นิยามดาวเคราะห์จากการประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ(2)

----------------------------------------------------------

นิยามดาวเคราะห์จากการประชุมสมาพันธ์ดาราศาสตร์นานาชาติ(1)

 September 6 ^th, 2006

การประชุมGeneral Assembly for the International Astronomical Union ครั้งที่ 26 ณ กรุงปราค สาธารณรัฐเชค เสร็จสิ้นเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม ครั้งนี้มีนักดาราศาสตร์กว่า 2500 คน เข้าร่วมในการประชุมสัมมนา อภิปรายกลุ่มย่อย และการประชุมพิเศษ

การประชุมนี้จัดขึ้นทุก3 ปี เพื่อให้นักดาราศาสตร์มาพบปะกัน สัมมนาผลงานทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ร่วมจัดตั้งความร่วมมือทางวิชาการในระดับนานาชาติ ผลักดันการสร้างอุปกรณ์วิจัยในอนาคต เป็นต้น

โดยเฉพาะปีนี้ มีหัวข้อที่มีควรอภิปรายให้เสร็จสิ้น และเป็นที่สนใจของโลกก็คือ “การกำหนดนิยามดาวเคราะห์” และนิยามของ “วัตถุประเภทเดียวกับดาวพลูโต”

การประชุม General Assembly for the International Astronomical Union ครั้งที่ 26

Credit:http://www.nari.or.th

เดิมดาวเคราะห์ หรือ planet แปลว่า Wanderer (ผู้พเนจร) เนื่องจากเทหวัตถุกลุ่มนี้ เปลี่ยนตำแหน่งบนท้องฟ้าตลอดปี เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ (star) (แท้จริงดาวฤกษ์เปลี่ยนตำแหน่งบนท้องฟ้า แต่ต้องใช้เวลาเฝ้าสังเกตการณ์นานนับชั่วอายุคน) รวมทั้งการที่ไม่สามารถ “สร้างแสงสว่าง” โดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันได้ นี่จึงเป็นนิยามอย่างไม่เป็นทางการของดาวเคราะห์ ทว่าในช่วงไม่กี่ปีนี้ กล้องโทรทรรศน์ทั้งที่ประจำการบนผิวโลก และที่ลอยคว้างในอวกาศ มีศักยภาพสูงขึ้น ทำให้เราค้นพบเทหวัตถุแปลกใหม่อีกมาก โดยเฉพาะวัตถุที่มีสมบัติคล้าย พลูโต ทั้งที่เล็กกว่า เท่ากัน หรือแม้แต่ใหญ่กว่า ทำให้สถานะความเป็นดาวเคราะห์ของพลูโตถูกตั้งคำถาม เพื่อยุติคำถามดังกล่าวจึงต้องสรุป “นิยามดาวเคราะห์” อย่างเป็นทางการให้ได้

แสดงขนาดดาวเคราะห์น้อย Ceres เทียบกับดาวเคราะห์น้อยอื่นๆ และดาวอังคาร

Credit: NASA, ESA and A. Feild (STScI)

นิยามแรกที่ถูกเสนอในที่ประชุม จะทำให้ดาวพลูโตยังเป็น “ดาวเคราะห์” แต่ก็ทำให้ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะเพิ่มเป็น 12 โดยเป็นสมาชิกใหม่คือ Ceres ในแถบดาวเคราะห์น้อย(asteroid belt) ระหว่างดาวอังคารกับพฤหัสบดี 2003UB313 และ Charon ซึ่งเคยถูกเชื่อว่าเป็นดวงจันทร์ของพลูโต แต่แท้จริงทั้งสองอยู่ร่วมกันในฐานะเทหวัตถุคู่ อย่างไรก็ดีจุดอ่อนของนิยามนี้ก็คือ มันจะทำให้จำนวนดาวเคราะห์สังกัดระบบสุริยะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เพราะยังมีวัตถุคล้ายคลึงกลับพลูโตอีกมากที่ค้นพบแล้วและรอให้เราค้นพบอยู่อีกมาก นั่นทำให้ที่ประชุมไม่รับรอง “นิยาม” นี้

2003 UB 313 จากกล้องโทรทรรศน์บนโลก

credit:http://www.observatorij.org

ผลจากนิยามนี้ทำให้ต้องตัดเอาดาวพลูโตออกไปจากสถานะดาวเคราะห์ ดังนั้นระบบสุริยะจึงมีดวงเคราะห์เหลือเพียง 8 ดวง

หลุมดำยักษ์สกัดการเกิดของดาวฤกษ์

Huge Black Holes Stifle Star Formation

September 4 ^th, 2006

โครงการ Galaxy Evolution Explorerเปิดเผยผลงานวิจัยว่าหลุมดำมวลยวดยิ่ง (supermassive black hole) ในกาแลกซียักษ์บางแห่งทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ขัดขวางการเกิดของดาวฤกษ์รุ่นใหม่

แต่เดิมนักวิทยาศาสตร์คาดว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ทำตัวเป็นแกนกลางของกาแลกซีต่างๆ อาจมีส่วนในการยับยั้งการกำเนิดของดาวฤกษ์ภายในกาแลกซีนั้นๆ อย่างไรก็ตามเมื่อไม่มีเครื่องมือที่ช่วยพิสูจน์แนวคิดนี้ การทดสอบ ทฤษฎีนี้ยังคงรอคอยกันต่อไป

ภาพจำลองหลุมดำมวลยวดยิ่งใจกลางกาแลกซี สีน้ำเงินแสดงการแผ่รังสีจากมวลสารอุณหภูมิสูงบริเวณใกล้ๆ หลุมดำ ที่เห็นเป็นสีเทาล้อมรอบหลุมดำเรียกว่า torus ซึ่งประกอบด้วยก๊าซและฝุ่น

credit: NASA

จนกระทั่งองค์การนาซา (NASA) ได้ส่งหอสังเกตการณ์อวกาศGalaxy Evolution Explorer ขึ้นสู่อวกาศเมื่อปี 2546 ซึ่งติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับการแผ่รังสีในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งแผ่ออกมาจากเทหวัตถุแม้ว่าจะเป็นเพียงดาวฤกษ์อายุน้อยก็ตาม

นักวิทยาศาสตร์จึงใช้หอสังเกตการณ์ในอวกาศแห่งนี้สำรวจกาแลกซีทรงรี ใกล้ทางช้างเผือกมากกว่า 800 แห่ง หลากหลายขนาด และพบว่า ยิ่งกาแลกซีมีมวลมากขึ้นหรือมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าใด กลับยิ่งทำให้ดาวฤกษ์อายุน้อยมีจำนวนลดลงเท่านั้น เนื่องจากกาแลกซีขนาดใหญ่(มวลมาก)ก็จะมีหลุมดำแกนกลางที่มีมวลมากด้วย ซึ่งหมายความว่าหลุมดำอาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับปริมาณดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีจำนวนน้อยนั่นเอง

ดาวเทียม Galaxy Evolution Explorer ตรวจพบว่ายิ่งกาแลกซีมีมวลมากขึ้นหลุมดำใจกลางกาแลกซีก็ยิ่งมีมวลมากขึ้น ทว่าจำนวนดาวฤกษ์อายุน้อยที่ตรวจพบกลับน้อยลงไป เมื่อมวลหลุมดำมากขึ้น นี่แสดงว่าหลุมดำทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสำหรับการเกิดดาวฤกษ์

credit: NASA

หลุมดำเป็นเทหวัตถุที่มีมวลมากและความหนาแน่นสูง โดยเฉพาะหลุมดำใจกลางกาแลกซี เมื่อเวลาผ่านไปหลุมดำและกาแลกซีเหย้าก็จะเติบโตขึ้น แต่ไม่จำเป็นต้องเติบโตในอัตราเดียวกัน นักวิจัยพบหลักฐานว่าหลุมดำภายในกาแลกซีทรงรีจะขยายตัวจนถึงค่ามวลวิกฤตก่อนที่จะหยุด “การก่อตัวของดาวฤกษ์” ในอีกความหมายหนึ่ง คือเมื่อหลุมดำหนึ่งๆ รวบรวมมวลจนถึงค่าหนึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับกาแลกซีที่มันทำตัวเป็นศูนย์กลาง ไม่ใช่เพียงแค่ดาวฤกษ์เท่านั้นแต่หลุมดำจะยับยั้งวิวัฒนาการของทั้งกาแลกซี

Galaxy Evolution Explorer : GALEX ณ วงโคจรเหนือโลก ถูกส่งขึ้นเมื่อปี 2546 ในภารกิจสำรวจอวกาศในย่านรังสีอัลตราไวโอเลต

Credit:www.galex.caltech.edu

ต่อคำถามที่ว่าแล้วหลุมดำหยุดยั้งการเกิดดาวฤกษ์ได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์เสนอแนวคิดที่มีความเป็นไปได้สองแนวคิด

หนึ่ง : มวลสารที่ถูกพ่นเป็นลำออกมาทางขั้วของหลุมดำ จะพัดเอาก๊าซที่มีศักยภาพพอที่จะรวมตัวกันเป็นดาวฤกษ์ ออกไปจากใจกลางกาแลกซีซึ่งก็คือบริเวณที่จะให้กำเนิดดาวฤกษ์นั่นเอง

สอง : หลุมดำจะลากเอามวลสารรอบๆ ตัวมันลงไป จนทำให้ก๊าซร้อนขึ้น พลังงานจลน์ของก๊าซจะมากเสียจนแรงโน้มถ่วงระหว่างโมเลกุลหรืออะตอมก๊าซไม่สามารถจะเกาะเกี่ยวกันแล้วยุบตัวลงเป็นดาวฤกษ์ได้

พายุสุริยะในฤดูร้อน

A summer Flare from the Sun to the Earth

September 1^st, 2006

Adapted from: www.nasa.gov:

นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าวัฏจักรสุริยะ (solar cycle) รอบใหม่กำลังใกล้เข้ามา จุดดับ (sunspot) ที่ชื่อว่า AR 904 (Active Region 904) ปรากฎแก่สายตากล้องโทรทรรศน์ในวันที่ 9 สิงหาคม ท้ายที่สุดทำให้เกิด flare ในระดับ C-class รวมทั้งการพ่นมวลในชั้นบรรยากาศโคโรนา (Coronal Mass Ejection : CME) เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม เมื่อบริเวณที่เกิดจุดดับหันหน้าเข้าหาโลก Flare หรือการลุกจ้าที่ผิวดวงอาทิตย์ และ CMEs ซึ่งเป็นกลุ่มเมฆพลาสมาขนาดยักษ์ที่พุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ ถือเป็นการระเบิดที่รุนแรงที่สุดในระบบสุริยะ มีพลังงานเท่ากับระเบิดนิวเคลียร์นับพันล้านเมกะตัน ปรากฎการณ์ถูกสร้างและปลดปล่อยออกมาด้วยความเค้นเชิงแม่เหล็กภายในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ บริเวณเหนือขั้วแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่ผิวซึ่งเราเห็นเป็น จุดดับ (sunspot) นั่นเอง

ภาพเมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม โดยกล้องMagnetogram บนยาน SOHOแสดงขั้วเหนือขั้วใต้ของจุดที่ริมขอบดวงซึ่งสลับขั้วกับจุดดับปกติอื่นๆ จุดดับชนิดนี้เรียกว่า backward sunspot อันเป็นสัญญาณของวัฏจักรสุริยะรอบใหม่

 Credit: SOHO

ภาพถ่าย coronagraph จากยานอวกาศ SOHO แสดงให้เห็นเหตุการณ์ที่เมฆCME พุ่งตรงมาที่โลก ทำให้เกิดแสงเหนือแสงใต้ (aurora) ในอีกสองและสามวันถัดมา แสงเหนือแสงใต้เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์และสนามแม่เหล็กที่เพิ่มพลังงานให้อนุภาคเหล่านั้นเดินทางสู่โลก อนุภาคเหล่านั้นจะถูกกักไว้ในสนามแม่เหล็กโลก เมื่ออนุภาคความเร็วสูงเหล่านั้นชนกับอะตอมหรือไอออนในชั้นบรรยากาศส่วนบนของโลกที่เรียกว่า ไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) เหนือขั้วโลก ทำให้เกิดการแผ่พลังงานออกมาในรูปแสงเรืองบนท้องฟ้า

แสงเหนือแสงใต้ (aurora) โดย Patricia Cowern เมื่อวันที่ 20 สิงหาคม ในเมือง Porjus, Jokkmokk kommun, ตอนเหนือของประเทศสวีเดน

 Credit: Patricia Cowern

ในอนาคต เมื่อโครงการ Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) ของนาซา (NASA) ส่งดาวเทียมแฝด STEREO ขึ้นสู่วงโคจรในอวกาศเมื่อใด ภารกิจดังกล่าวจะช่วยให้นักวิจัยสามารถทำความเข้าใจสภาพอวกาศ (space weather) เพื่อให้เราสามารถคาดคำนวณเหตุการณ์ได้แม่นจำและถูกต้องยิ่งขึ้น อันจะเป็นประโยชน์ต่อระบบเตือนภัย ขณะที่กองยานอวกาศโคจรอยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์และพยายามเก็บข้อมูล การระเบิดอันทรงพลังบนผิวดวงอาทิตย์ ในแง่มุมที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

บรรยากาศชั้น Ionosphere ใช้สะท้อนคลื่นความถี่ ซึ่งสำคัญต่อการสื่อสาร หากพายุสุริยะรบกวนชั้นบรรยากาศชั้นนี้ก็จะรบกวนการสื่อสารบนโลกและการสื่อสารกับดาวเทียมด้วย

credit:yesserver.space.swri.edu

ยาน STEREO จะช่วยสร้างมุมมองสามมิติซึ่งจะช่วยให้นักวิจัยทำความเข้าใจกระบวนการและสาเหตุที่ CMEs เกิดขึ้น เคลื่อนที่ และผลกระทบต่อสภาพอวกาศ การคาดคำนวณที่แม่นยำขึ้น จะช่วยให้การเตือนภัยต่อดาวเทียมและหน่วยผลิตและส่งพลังงานไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนระบบเข้าสู่ “safe mode” ได้ทันก่อนที่พายุแม่เหล็กจะเดินทางมาถึงและก่อความเสียหาย ช่วยให้วิศวกรสามารถสร้างระบบที่ดีขึ้นยืดหยุ่นขึ้น และสำคัญสำหรับนักบินอวกาสที่กำลังทำงานในอวกาศพวกเขาจำเป็นต้องทราบว่าเมื่อใดที่ควรจะหลบเลี่ยงพายุสุริยะเข้าไป

แปลโดย : วัชราวุฒิ หน่อแก้ว ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

----------------------------------------------------------