“ฝุ่นรูปหางแมว” ปริศนาของระบบดาวเคราะห์ “เบตา พิกทอริส”

“เบตา พิกทอริส” (Beta Pictoris) คือระบบดาวเคราะห์อายุน้อยที่อยู่ห่างจากโลกไปเพียง 63 ปีแสง ซึ่งยังคงสร้างความสนใจให้กับนักดาราศาสตร์ได้ แม้จะมีการศึกษาเชิงลึกมานานหลายสิบปีแล้วก็ตาม

เบตา พิกทอริส มีลักษณะเด่นคือ มีจานฝุ่น (Dust Disk) อยู่ 2 แผ่น แผ่นแรกอยู่รอบดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง เป็นจานฝุ่นที่เกิดจากการชนกันระหว่างดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และเศษดาวเคราะห์ ส่วนจานฝุ่นแผ่นที่สอง ถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซา ซึ่งเผยให้เห็นจานฝุ่นซึ่งมีความเอียงกว่าเมื่อเทียบกับจานฝุ่นแผ่นแรก

ยานสำรวจนาซาเตรียมเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดในประวัติศาสตร์

เห็นวงแหวนชัดกว่าเดิม! “เจมส์ เว็บบ์” เปิดภาพใหม่ “ดาวยูเรนัส”

ยาน “เพอร์เซเวียแรนซ์” ของนาซา พบเบาะแสใหม่ ยืนยันดาวอังคารเคยมีน้ำ

NASA, ESA, CSA, STScI, C. Stark and K. Lawson (NASA GSFC), J. Kammerer (ESO), and M. Perrin (STScI)

ล่าสุด ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เวบบ์ (JWST) เพื่อมองหารายละเอียดที่อาจไม่เคยเห็นมาก่อนเมื่อถ่ายด้วยฮับเบิล และพวกเขาก็ได้พบกับโครงสร้างใหม่ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนจริง ๆ

ทีมววิจัยที่นำโดย อิซาเบล เรโบลลิโด จากศูนย์ชีวดาราศาสตร์ในสเปน ใช้กล้องอินฟราเรดระยะใกล้ (NIRCam) และกล้องอินฟราเรดระยะกลาง (MIRI) ของเว็บบ์ เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบของจานฝุ่นแผ่นหลักและแผ่นรองที่เคยตรวจพบก่อนหน้านี้

ผลลัพธ์เกินความคาดหมาย พวกเขาพบกิ่งก้านของฝุ่นที่มีความโน้มเอียงอย่างมาก จนดูแล้วมีรูปร่างคล้ายกับ “หางแมว” ตามที่เห็นบริเวณด้านขวาของภาพ

เรโบลลิโดกล่าวว่า “เบตา พิกทอริส เป็นจานฝุ่นเศษซากที่มีทุกอย่าง มันมีดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้และสว่างมากซึ่งเราสามารถศึกษาได้ดีมาก และมีสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนซึ่งมีแผ่นจานหลายองค์ประกอบ มีดาวหาง และดาวเคราะห์นอกระบบที่เราถ่ายภาพไว้ได้ 2 ดวง”

เธอเสริมว่า การศึกษาก่อน ๆ ไม่มีความไวและความละเอียดเชิงพื้นที่ของกล้องเว็บบ์ ดังนั้นจึงตรวจไม่พบคุณลักษณะนี้

ในการตรวจจับหางแมว พบว่ามันปรากฏในข้อมูลอินฟราเรดระยะกลางเท่านั้น และมันยังเผยให้เห็นความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจานฝุ่นทั้งสองแผ่นของเบตา พิกทอริส ซึ่งอาจเป็นเพราะองค์ประกอบที่แตกต่างกัน

คริสโตเฟอร์ สตาร์ก จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซา หนึ่งในทีมวิจัย บอกว่า “เราไม่ได้คาดหวังว่าเว็บบ์จะเปิดเผยให้เห็นว่ามีจานฝุ่น 2 ประเภทที่แตกต่างกันรอบ ๆ เบตา พิกทอริส แต่ MIRI แสดงให้เราทราบอย่างชัดเจนว่า บริเวณที่จานรองและหางแมวนั้นมีความร้อนมากกว่าจานแผ่นหลัก”

เขาเสริมว่า “ฝุ่นที่ก่อตัวเป็นจานฝุ่นและหางแมวจะต้องมืดมาก ดังนั้นเราจึงมองเห็นมันได้ไม่ง่ายในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ แต่ในช่วงอินฟราเรดระยะกลางจะสว่างจ้าเลย”

เพื่ออธิบายอุณหภูมิที่ร้อนกว่าของจานรองและหางแมว ทีมงานสรุปได้ว่า ฝุ่นในเบตา พิกทอริส อาจเป็น “วัตถุอินทรีย์ทนไฟ” ที่โปร่งหรือมีรูพรุน คล้ายกับสสารที่พบบนพื้นผิวของดาวหางและดาวเคราะห์น้อยในระบบสุริยะของเรา เช่น ตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อยเบนนู (Bennu) ในภารกิจโอซิริส-เร็กซ์ (OSIRIS-REx) ของนาซา ก็พบว่ามันมืดมากและอุดมไปด้วยคาร์บอน

อย่างไรก็ตาม คำถามสำคัญยังคงอยู่ นั่นคือ รูปร่างที่เป็นหางแมวเกิดขึ้นได้อย่างไร เพราะมันเป็นลักษณะโค้งที่ไม่เหมือนใคร โดยไม่เหมือนกับจานฝุ่นรอบดาวดวงอื่นที่เคยพบ

เรโบลลิโกและทีมงานสร้างแบบจำลองสถานการณ์ต่าง ๆ เพื่อพยายามเลียนแบบการเกิดฝุ่นหางแมวและไขความลับต้นกำเนิดของมัน แม้ว่าจะต้องมีการวิจัยและทดสอบเพิ่มเติม แต่ทีมงานก็ได้เสนอสมมติฐานหนึ่งว่า หางแมวที่เห็นอาจเป็นผลมาจากเหตุการณ์การเกิดฝุ่นเมื่อ 100 ปีก่อน

มาร์แชล เพอร์ริน จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า “มีบางอย่างเกิดขึ้น เช่น การชนกัน และมีฝุ่นเกิดขึ้นมากมาย ในตอนแรก ฝุ่นเคลื่อนไปในทิศทางการโคจรเดียวกันกับแหล่งกำเนิด แต่ต่อมาฝุ่นก็เริ่มกระจายออกไป แสงจากดาวฤกษ์ผลักอนุภาคฝุ่นที่เล็กที่สุดและฟูที่สุดออกจากดาวฤกษ์เร็วขึ้น ในขณะที่เม็ดที่ใหญ่กว่านั้นไม่ได้เคลื่อนที่มากนัก ทำให้เกิดฝุ่นที่เลื้อยเป็นเส้นยาว”

 

เรียบเรียงจาก NASA

พยากรณ์อากาศ 11 -20 ม.ค. เตรียมรับมือฝนถล่มหลายพื้นที่!

เปิดสถิติหวยออกงวดวันที่ 17 มกราคม หวยวันครู ย้อนหลัง 15 ปี

“อาจารย์แมน” แจง “ลงนะดาก” ทำตามลูกค้าขอ-ยันทำได้ทุกจุด!