"ฮับเบิลเผยแหล่งกำเนิดดาวเคราะห์ที่ใหญ่และปั่นป่วนที่สุดเท่าที่เคยพบ"

         Image: NASA, ESA, STScI, Kristina Monsch (CfA); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ยักษ์ “Dracula’s Chivito” เปิดมุมมองใหม่ต่อการสร้างดาวเคราะห์ในสภาพสุดขั้ว

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA ได้สร้างความตื่นตะลึงให้กับวงการดาราศาสตร์อีกครั้ง หลังจากสามารถบันทึกภาพ จานก๊าซและฝุ่นกำเนิดดาวเคราะห์ (protoplanetary disk) ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์อายุน้อยระบบหนึ่ง โดยภาพดังกล่าวยังเผยให้เห็นลักษณะที่ “โกลาหลและปั่นป่วน” เกินกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคาดคิด

นี่นับเป็นครั้งแรกที่กล้องฮับเบิลสามารถมองเห็นโครงสร้างของดิสก์ลักษณะนี้ได้อย่างชัดเจนในย่านแสงที่ตามองเห็น (visible light) และพบว่าบริเวณกำเนิดดาวเคราะห์ไม่ได้เรียบสงบอย่างที่แบบจำลองดั้งเดิมเคยเสนอไว้

ดิสก์ยักษ์ห่างโลก 1,000 ปีแสง ใหญ่กว่าเขตไคเปอร์ถึง 40 เท่า

ระบบดาวแห่งนี้มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า IRAS 23077+6707 ตั้งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,000 ปีแสง และได้รับฉายาว่า “Dracula’s Chivito” ซึ่งสะท้อนถึงภูมิหลังของทีมนักวิจัยที่มาจากทรานซิลเวเนียและอุรุกวัย

ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์นี้มีขนาดกว้างเกือบ 400,000 ล้านไมล์ หรือประมาณ 40 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางระบบสุริยะของเราเมื่อวัดถึงขอบเขตแถบไคเปอร์ ทำให้มันกลายเป็นดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกไว้

ความหนาแน่นของก๊าซและฝุ่นในดิสก์นี้มากจนบดบังดาวฤกษ์ที่อยู่ตรงกลาง ซึ่งนักดาราศาสตร์ยังไม่สามารถระบุได้แน่ชัดว่าเป็นดาวฤกษ์มวลมากเพียงดวงเดียว หรือเป็นระบบดาวคู่

โครงสร้างโกลาหล ไร้สมมาตร และไม่เคยพบมาก่อน

สิ่งที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจไม่ใช่เพียงขนาดของดิสก์ แต่คือ ลักษณะโครงสร้างที่ไม่สมมาตรอย่างชัดเจน

ภาพจากฮับเบิลแสดงให้เห็นเส้นใยของก๊าซและฝุ่นที่พุ่งยื่นขึ้นและลงจากระนาบดิสก์เป็นระยะทางมหาศาล ทว่าเส้นใยเหล่านี้กลับปรากฏ เพียงด้านเดียวของดิสก์ ในขณะที่อีกด้านหนึ่งกลับมีขอบที่คมชัดและแทบไม่เห็นโครงสร้างใด ๆ

ความไม่สมดุลนี้บ่งชี้ว่า ดิสก์อาจกำลังเผชิญกับกระบวนการทางพลวัตที่รุนแรง เช่น

การไหลตกลงมาของก๊าซและฝุ่นจากสภาพแวดล้อมรอบข้าง

หรือปฏิสัมพันธ์กับวัตถุหรือแรงภายนอกที่ยังไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์

ลักษณะดังกล่าวทำให้ IRAS 23077+6707 กลายเป็นหนึ่งในระบบกำเนิดดาวเคราะห์ที่ “ผิดแผกจากแบบแผน” มากที่สุดเท่าที่เคยศึกษา

มุมมองขอบดิสก์ เผยรายละเอียดที่ไม่เคยเห็นมาก่อน

การที่เรามองเห็นดิสก์นี้ในมุมเกือบ edge-on หรือมองจากด้านข้างพอดี ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเห็นโครงสร้างชั้นบนและชั้นล่างของก๊าซและฝุ่นได้อย่างชัดเจน

ภาพที่ได้มีลักษณะคล้าย “แฮมเบอร์เกอร์จักรวาล” โดยมีแถบมืดตรงกลาง และชั้นบน–ล่างที่ส่องสว่างจากฝุ่นและก๊าซเรืองแสง ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามโครงสร้างย่อยภายในดิสก์ได้ละเอียดกว่าที่เคยเป็นมา

วัตถุดิบสร้างดาวเคราะห์มากกว่าพฤหัสบดีหลายสิบเท่า

จากการประเมินมวลของดิสก์ นักวิทยาศาสตร์คาดว่ามวลรวมของก๊าซและฝุ่นในระบบนี้อาจสูงถึง 10–30 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี ซึ่งถือว่าเพียงพอสำหรับการก่อกำเนิดดาวเคราะห์ยักษ์จำนวนมาก

ระบบนี้จึงอาจเป็นเวอร์ชัน “ขยายขนาด” ของระบบสุริยะในยุคแรกเริ่ม แม้ว่าสภาพแวดล้อมจะรุนแรงและแตกต่างจากของเราอย่างมาก แต่กลไกพื้นฐานของการสร้างดาวเคราะห์อาจยังคงคล้ายคลึงกัน

ห้องทดลองธรรมชาติแห่งใหม่ของการกำเนิดดาวเคราะห์

การค้นพบ IRAS 23077+6707 ทำให้นักดาราศาสตร์ได้ “ห้องทดลองตามธรรมชาติ” แห่งใหม่ สำหรับศึกษาการก่อกำเนิดดาวเคราะห์ในสภาพสุดขั้ว ซึ่งอาจช่วยตอบคำถามสำคัญ เช่น

ดาวเคราะห์สามารถก่อตัวในดิสก์ที่ปั่นป่วนรุนแรงได้อย่างไร

ความไม่สมมาตรของดิสก์ส่งผลต่อโครงสร้างระบบดาวเคราะห์ในอนาคตอย่างไร

ระบบดาวขนาดใหญ่เช่นนี้สามารถให้กำเนิดดาวเคราะห์ได้กี่ดวง และในรูปแบบใด

แม้คำถามจะยังมีมากกว่าคำตอบ แต่ภาพจากฮับเบิลได้เปิดประตูสู่การทำความเข้าใจการกำเนิดดาวเคราะห์ในบริบทที่หลากหลายยิ่งขึ้น

ฮับเบิลยังคงเขียนประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ต่อไป

แม้จะปฏิบัติภารกิจมาแล้วกว่าสามทศวรรษ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลยังคงสร้างการค้นพบที่เปลี่ยนความเข้าใจพื้นฐานของมนุษยชาติที่มีต่อจักรวาลอย่างต่อเนื่อง

ภารกิจนี้เป็นความร่วมมือระหว่าง NASA และองค์การอวกาศยุโรป (ESA) และยังคงเป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญที่สุดในการศึกษาจักรวาลและต้นกำเนิดของระบบดาวเคราะห์

อ้างอิง: NASA’s Hubble Reveals Largest Found Chaotic Birthplace of Planets 23 December 2024