ข่าวดาราศาสตร์
นักดาราศาสตร์จับภาพ “จุดเริ่มต้นการก่อตัวของดาวเคราะห์” ครั้งแรก
ทีมนักวิจัยจากนานาชาติได้ค้นพบดาวเคราะห์ในจังหวะเริ่มก่อตัวรอบดาวดวงอื่นเป็นครั้งแรก พวกเขาได้สังเกตการณ์พื้นที่ที่สสารก่อกำเนิดดาวเคราะห์กระจุกตัวกัน และกำลังจะก่อตัวไปเป็นดาวเคราะห์ในอนาคต ซึ่งพบว่าพื้นที่แห่งนี้เป็นแร่ธาตุร้อน ๆ ที่เพิ่งเริ่มแข็งตัว การค้นพบครั้งนี้นับเป็นครั้งแรกที่มีการสังเกตการณ์ระบบดาวเคราะห์ในระยะแรกเริ่มของการก่อตัว และอาจเป็นกุญแจที่จะไขประตูสู่อดีตของระบบสุริยะของเรา
งานวิจัยในครั้งนี้เกิดจากการเครื่องมือสังเกตการณ์อันทรงพลัง 2 แห่ง ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope; JWST) ในช่วงคลื่นอินฟราเรด และเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ในช่วงคลื่นวิทยุ
"นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้ตรวจพบจังหวะแรกสุดในการเริ่มต้นก่อตัวของดาวเคราะห์รอบดาวดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ของเรา" Melissa McClure ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยไลเดิน (Leiden University) ในประเทศเนเธอร์แลนด์และเป็นนักวิจัยหลักของทีมนักวิทยาศาสตร์ในงานวิจัยครั้งใหม่นี้ ที่รายงานการวิจัยได้ตีพิมพ์ในวารสารวิจัย Nature กล่าว
ระบบดาวเคราะห์ที่เกิดใหม่ระบบนี้กำลังก่อตัวขึ้นรอบ ๆ ดาว HOPS-315 ซึ่งเป็นดาวทารกในระยะก่อนเป็นดาวฤกษ์ (Protostar) อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,300 ปีแสงบริเวณกลุ่มดาวนายพราน และเป็นดาวที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์ในขณะเพิ่งเกิดใหม่ ดาวฤกษ์ที่อยู่ในระยะนี้มักมีจานฝุ่นแก๊สที่เรียกว่า “จานฝุ่นแก๊สก่อกำเนิดดาวเคราะห์” (Protoplanetary disk) ตำแหน่งที่จะก่อตัวดาวเคราะห์ดวงใหม่ขึ้นมา ซึ่งที่ผ่านมานักดาราศาสตร์เคยค้นพบดาวเคราะห์แก๊สมวลมากที่เพิ่งจะก่อตัวขึ้นมาใหม่ แต่ครั้งนี้นับเป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นช่วงเวลาก่อนที่ดาวเคราะห์จะสิ้นสุดการก่อตัว
ในระบบสุริยะของเรา วัสดุแข็งแรกเริ่มที่ก่อตัวห่างจากดวงอาทิตย์ใกล้ตำแหน่งในปัจจุบันของโลก พบในอุกกาบาตโบราณที่พุ่งชนโลก นักดาราศาสตร์ได้ระบุอายุของหินยุคดึกดำบรรพ์เหล่านี้เพื่อประเมินเวลาเริ่มต้นของการก่อตัวของระบบสุริยะ อุกกาบาตเหล่านี้อุดมไปด้วยผลึกแร่ธาตุที่มีสารประกอบซิลิคอนมอนอกไซด์ (SiO) และสามารถควบแน่นเป็นของแข็งได้ในสภาวะที่อุณหภูมิสูงมากตามจานฝุ่นแก๊สก่อกำเนิดดาวเคราะห์อายุน้อย เมื่อเวลาผ่านไป บรรดาของแข็งจากผลึกแร่ธาตุเหล่านี้ที่ควบแน่นขึ้นมาใหม่จะรวมตัวกัน กลายเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์ เมื่อพวกมันเพิ่มขนาดและมวลเรื่อย ๆ จะวิวัฒนาการต่อไป แล้วเติบโตจนกลายเป็นดาวเคราะห์ เช่น โลกหรือแก่นกลางของดาวพฤหัสบดี เป็นต้น
จากการค้นพบครั้งใหม่นี้ ทีมนักดาราศาสตร์ได้พบหลักฐานว่าแร่ธาตุร้อนเหล่านี้กำลังเริ่มควบแน่นในจานฝุ่นแก๊สรอบดาว HOPS-315 ซึ่งผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าสารซิลิคอนมอนอกไซด์ที่อยู่รอบดาวทารกนั้นมีทั้งในสถานะแก๊ส และในสถานะแร่ผลึกของแข็ง บ่งชี้ว่าสสารก่อกำเนิดดาวเคราะห์เพิ่งเริ่มแข็งตัว
แร่ธาตุเหล่านี้ถูกตรวจพบครั้งแรกจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (JWST) จากนั้นทีมนักวิจัยได้สังเกตการณ์ระบบดาวดวงนี้ต่อด้วยเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA ในทะเลทรายอาตากามา ทางตอนเหนือของประเทศชิลี เพื่อค้นหาแหล่งที่มาของตัวบ่งชี้แร่เหล่านี้อย่างแน่ชัด
ด้วยข้อมูลเหล่านี้ ทีมนักวิจัยจึงสรุปได้ว่าสัญญาณในทางเคมีนั้นมาจากบริเวณหย่อมเล็ก ๆ ของจานฝุ่นแก๊สรอบดาว ซึ่งมีระยะห่างจากดาวดวงแม่เทียบเท่ากับ ระยะห่างของแถบดาวเคราะห์น้อยรอบดวงอาทิตย์
ด้วยเหตุนี้ จานฝุ่นแก๊สของดาว HOPS-315 จึงเป็นเสมือนตัวอย่างเปรียบเทียบที่ยอดเยี่ยมต่อการศึกษาประวัติความเป็นมาของระบบสุริยะของเราเอง นี่เป็นหนึ่งในระบบดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดที่เรารู้จัก ซึ่งสามารถใช้ศึกษาต่อถึงกระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในระบบสุริยะของเราในอดีตได้ และระบบนี้ยังเปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระยะแรกเริ่ม โดยใช้เป็นตัวแทนถึงระบบดาวเคราะห์ที่เพิ่งเกิดใหม่ ทั่วกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา
งานวิจัยครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่านักดาราศาสตร์สามารถใช้ระบบดาว HOPS-315 เพื่อทำความเข้าใจว่าระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้นได้อย่างไร ผลการศึกษานี้เน้นย้ำถึงศักยภาพจากการทำงานร่วมกันของ JWST และ ALMA ในการสำรวจจานฝุ่นแก๊สก่อกำเนิดดาวเคราะห์
งานวิจัยครั้งนี้ได้รับการนำเสนอในบทความเรื่อง “การตรวจพบการควบแน่นของของแข็งที่ทนความร้อนในจานฝุ่นแก๊สก่อกำเนิดดาวเคราะห์ (Refractory solid condensation detected in an embedded protoplanetary disk) ที่ตีพิมพ์ในวารสารวิจัย Nature เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม ค.ศ. 2025
แปลและเรียบเรียง: พิสิฏฐ นิธิยานันท์ - เจ้าหน้าที่สารสนเทศดาราศาสตร์ สดร.
ที่มาของข่าว: https://www.eso.org/public/images/eso2512a/
https://www.eso.org/public/news/eso2512/