พบดาวเคราะห์อิสระ ไม่โคจรรอบดาวฤกษ์

            

         นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดีประเภทใหม่ลอยเคว้งคว้างอยู่ในอวกาศโดยไม่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงใด เชื่อว่าดาวเคราะห์ประเภทนี้อาจมีมากกว่าดาวฤกษ์ถึงสองเท่า

"แม้ว่าดาวเคราะห์อิสระเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์คาดคิดมานานแล้วว่ามีอยู่จริง แต่นี่เป็นครั้งแรกที่พวกเขาค้นพบมันจริง ๆ" มาริโอ เปเรซ นักวิทยาศาสตร์จากสำนักงานใหญ่นาซากล่าว "นี่ส่งผลต่อแบบจำลองการกำเนิดดาวเคราะห์เป็นอย่างมาก"

                  

              การค้นพบครั้งนี้เป็นผลงานการวิจัยร่วมระหว่างญี่ปุ่นและนิวซีแลนด์ ชื่อว่าโครงการ โมอา (MOA--Microlensing Observations in Astrophysics) นำโดย ทะคะฮิโระ ซุมิ จากมหาวิทยาลัยโอซากา โครงการนี้ได้กวาดหาบริเวณใจกลางดาราจักรทางช้างเผือกระหว่างปี 2549-2550 ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาด 1.8 เมตรที่หอดูดาวมหาวิทยาลัยเมาต์จอห์นในนิวซีแลนด์ กล้องนี้จะเน้นพื้นที่สำรวจบริเวณใจกลางดาราจักรทางช้างเผือก เพื่อหาปรากฏการณ์เลนส์จุลภาค (microlensing)
ผลปรากฏว่า ได้พบหลักฐานของดาวเคราะห์อิสระมากถึง 10 ดวง แต่ละดวงมีมวลใกล้เคียงดาวพฤหัสบดี อยู่ห่างจากโลกเฉลี่ยประมาณ 10,000-20,000 ปีแสง
           การสำรวจนี้จะตรวจจับวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าดาวเสาร์ไม่ได้ แต่ตามทฤษฎีแล้วดาวมวลต่ำกว่าจะถูกเหวี่ยงให้หลุดออกจากวงโคจรดาวฤกษ์ได้บ่อยกว่าดาวมวลมาก ดังนั้นจึงเชื่อว่า มีดาวเคราะห์อิสระมวลต่ำที่ยังไม่พบอีกเป็นจำนวนมาก จำนวนที่พบเพียง 10 ดวงนี้อาจเป็นเพียงส่วนยอดของภูเขาน้ำแข็งเท่านั้น นักดาราศาสตร์คณะนี้ประเมินว่าในเอกภพอาจมีดาวเคราะห์ประเภทนี้มากถึงสองเท่าของจำนวนดาวฤกษ์ทั้งหมด นอกจากนี้ยังคาดว่าอาจมีจำนวนไม่น้อยไปกว่าดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อีกด้วย หากเป็นเช่นนั้นจริง เฉพาะในดาราจักรทางช้างเผือกของเราก็น่าจะมีดาวเคราะห์อิสระแบบนี้มากถึงหลายแสนล้านดวงเลยทีเดียว
            ดาวเคราะห์เหล่านี้เคยโคจรรอบดาวฤกษ์อย่างดาวเคราะห์ทั่วไปมาก่อน แต่ระบบสุริยะในช่วงเริ่มก่อตัวมีความปั่นป่วนอลหม่านมาก อันเกิดจากการรบกวนกันเองระหว่างดาวเคราะห์ด้วยกันหรือจากดาวฤกษ์ดวงอื่นที่ผ่านเข้ามาใกล้ ทำให้ดาวฤกษ์บางดวงถูกเหวี่ยงให้หลุดออกจากวงโคจร เมื่อดาวเคราะห์ไม่ได้โคจรรอบดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์อิสระเหล่านี้ก็ล่องลอยไปอย่างอิสระไปรอบใจกลางดาราจักรเช่นเดียวกับดาวฤกษ์
           อย่างไรก็ตาม อาจมีความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์บางดวงที่พบในครั้งนี้อาจมีกำเนิดแบบดาวฤกษ์ หรือเป็นดาวแคระน้ำตาลขนาดเล็ก นอกจากนี้ก็ยังมีความเป็นไปได้อีกว่าบางดวงอาจไม่ใช่ดาวเคราะห์อิสระเสียทีเดียว หากแต่โคจรรอบรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นด้วยระยะห่างมาก ๆ แม้งานวิจัยงานอื่นจะชี้ว่าดาวเคราะห์มวลสูงที่มีวงโคจรกว้างมากอย่างนั้นมีโอกาสเกิดขึ้นได้ยากก็ตาม
ปรากฏการณ์เลนส์จุลภาค เกิดขึ้นจากวัตถุบางดวงเช่นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์เคลื่อนมาผ่านหน้าดาวฤกษ์ดวงอื่นที่อยู่ห่างออกไป แรงโน้มถ่วงจากวัตถุที่อยู่ด้านหน้าจะเบี่ยงเบนแสงจากดาวเบื้องหลังคล้ายเลนส์แว่นขยาย ทำให้แสงจากดาวเบื้องหลังสว่างขึ้น หากวัตถุที่มาบังมีมวลมาก เช่นดาวฤกษ์มวลสูง จะมีรัศมีของเลนส์กว้าง อาจทำให้เวลาที่เกิดปรากฏการณ์เลนส์นานได้หลายสัปดาห์ ส่วนวัตถุมวลต่ำเช่นดาวเคราะห์ จะเบี่ยงเบนแสงได้น้อยกว่า และทำให้ระยะเวลาเกิดปรากฏการณ์เลนส์สั้นเพียงสองสามวันเท่านั้น
            นอกจากคณะของโมอาแล้ว ยังมีคณะสำรวจอีกคณะหนึ่งคือ โอเกิล (OGLE--Optical Gravitational Lensing Experiment) ก็มีภารกิจการสำรวจทำนองเดียวกันด้วยกล้องขนาด 1.3 เมตรในชิลี คณะโอเกิลก็ค้นพบปรากฏการณ์ที่คณะโมอาพบเหมือนกัน จึงเป็นการยืนยันความถูกต้องของการวิเคราะห์ของโมอาเป็นอย่างดี

ที่มา
         รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย ()

• พบดาวเคราะห์อิสระ ไม่โคจรรอบดาวฤกษ์-สมาคมดาราศาสตร์ไทย
• Free-Floating Planets May Be More Common Than Stars - Science@NASA