ด้วยการใช้เครื่องมือที่เรียกว่า SOPHIE spectrograph ซึ่งติดตั้งที่หอดูดาว Haute-Provence ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบ
ระบบดาวเคราะห์ 6 ดวงที่ประกอบด้วย "super-Earth" และ "mini-Neptunes" 5 ดวง ซึ่งทั้งหมดนี้มีระยะห่างที่สม่ำเสมอเป็นพิเศษ ด้วยคุณลักษณะที่บอกใบ้ว่าระบบอาจก่อตัวขึ้นได้อย่างไร
ตั้งแต่ปี 2011 SOPHIE spectrograph (เครื่องมือที่ใช้ในการวัดคุณสมบัติของแสงในส่วนที่เฉพาะเจาะจงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า) ถูกใช้เพื่อค้นหาดาวเนปจูนและซูเปอร์เอิร์ธในซีกโลกเหนือ และการพบ HD 158259 เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมในการสังเกตการณ์นี้ HD 158259 อยู่ห่างออกไปประมาณ 27 พาร์เซก (88 ปีแสง) ในกลุ่มดาวเดรโก เป็นดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 1.1 เท่า
จนถึงปัจจุบันนี้นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบระบบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์จำนวนหลายร้อยระบบกระจายอยู่ทั่วกาแล็กซี่ แต่ละระบบก็มีลักษณะแตกต่างกันไป แต่ระบบดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ HD 158259 ซึ่งอยู่ห่างจากเราไปราว 88 ล้านปีแสงนั้นมีความพิเศษอย่างยิ่งเพราะพวกมันมีวงโคจรสัมพันธ์กันอย่างน่าทึ่งมาก
ดาวฤกษ์ HD 158259 มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์แต่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย มันมีดาวเคราะห์ที่โคจรรอบอยู่ 6 ดวง ดวงที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ที่สุดมีมวลราว 2 เท่าของโลก ส่วนอีก 5 ดวงที่เหลือมีมวลราว 6 เท่าของโลก ระบบดาวเคราะห์นี้มีขนาดกะทัดรัดมากในแง่ที่ว่า ระยะห่างของดาวเคราะห์นอกสุดถึงดาวฤกษ์นั้นน้อยกว่าระยะห่างระหว่างดาวพุธและดวงอาทิตย์ถึง 2.6 เท่า
Cr.ภาพ technews.tw/
ระบบของ HD 158259 ซึ่งมีดาวเคราะห์บริวารอยู่ 6 ดวงนั้น ต้องถือว่าเป็นระบบที่ค่อนข้างพิเศษอยู่แล้วเพราะในบรรดาระบบดาวเคราะห์ที่ค้นพบแล้ว
และในหลายร้อยระบบนั้นมีเพียง 12 ระบบที่มีดาวเคราะห์ 6 ดวงขึ้นไป แต่ความพิเศษที่น่าสนใจที่สุดของระบบดวงเคราะห์นี้อยู่ที่ความสัมพันธ์ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ของพวกมัน ซึ่งหลังจากใช้เวลาติดตามอยู่ 7 ปีนักดาราศาสตร์พบว่าดาวเคราะห์ทั้ง 6 ดวงโคจรรอบดาวแม่ของพวกมัน ด้วยการสั่นพ้องของ
วงโคจร (Orbital Resonance) ที่เกือบสมบูรณ์แบบ
การสั่นพ้องของวงโคจรเกิดขึ้น เมื่อคาบวงโคจรรอบดาวแม่ของดาวเคราะห์สองดวงมีความสัมพันธ์กันเป็นสัดส่วนจำนวนเต็ม ตัวอย่างเช่น
ดาวเนปจูนกับดาวพลูโต มีการสั่นพ้อง 3:2 หมายความว่าดาวเนปจูนโคจรรอบดวงอาทิตย์ 3 รอบใช้เวลาเท่ากับดาวพลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์ 2 รอบพอดี
หรือสามารถพูดอีกอย่างหนึ่งได้ว่าอัตราส่วนคาบวงโคจรของดาวพลูโตต่อดาวเนปจูนเท่ากับ 1.5 การสั่นพ้องในดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ก็มีอย่างเช่นในกรณีดวงจันทร์ของดาวพฤหัส ไอโอ, ยูโรปา และแกนีมีดมีการสั่นพ้อง 4:2:1
แต่สำหรับระบบดาว HD 158259 มีความพิเศษอย่างยิ่งเพราะดาวเคราะห์แต่ละคู่ที่อยู่ติดกันมีการสั่นพ้อง 3:2 ทั้งหมด หมายความว่า ดาวเคราะห์ดวงที่ 1 ที่โคจรวงในสุดโคจรรอบดาวฤกษ์ 3 รอบใช้เวลาเท่ากับดาวเคราะห์ดวงที่ 2 (ที่โคจรในวงถัดมา) โคจรรอบดาวฤกษ์ 2 รอบ ดาวเคราะห์ดวงที่ 2 โคจรรอบดาวฤกษ์ 3 รอบก็ใช้เวลาเท่ากับดาวเคราะห์ดวงที่ 3 โคจรรอบดาวฤกษ์ 2 รอบ เป็นอย่างนี้ทุกคู่จนถึงคู่ที่โคจรวงนอกสุด
ภาพแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 แต่ละดวงอาจมีลักษณะอย่างไร
โดยอิงจากข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับขนาดมวลและระยะทางโคจร Cr.NASA / JPL-Caltech
ทีมนักดาราศาสตร์ที่นำโดย Nathan Hara แห่งมหาวิทยาลัยเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ใช้เครื่องมือที่เรียกว่า SOPHIE spectrograph ซึ่งติดตั้งกับกล้องโทรทรรศน์ที่หอดูดาว Haute-Provence ทางตอนใต้ของฝรั่งเศสและกล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS คำนวณวงโคจรของดาวเคราะห์แต่ละดวงพบว่า
คาบวงโคจรเรียงตามลำดับจากวงในสุดไปวงนอกสุดเท่ากับ 2.17, 3.4, 5.2, 7.9, 12, และ 17.4 วัน เมื่อเทียบเป็นอัตราส่วนคาบวงโคจรของแต่ละคู่จะได้เท่ากับ 1.57, 1.51, 1.53, 1.51, และ 1.44 จะเห็นได้ว่าทุกคู่แทบจะมีการสั่นพ้อง 3:2 อย่างสมบูรณ์แบบ (การสั่นพ้อง 3:2 มีอัตราส่วนคาบวงโคจรเท่ากับ 1.5)
นักดาราศาสตร์เชื่อว่า การสั่นพ้องของวงโคจรของระบบดาวเคราะห์ HD 158259 นี้เป็นสัญญาณบอกว่า ตอนที่พวกมันก่อตัวขึ้นนั้นไม่ได้อยู่ตรงที่พวกมันกำลังโคจรอยู่ตอนนี้ เพราะเชื่อกันว่าการสั่นพ้องจะเกิดขึ้น หลังจากที่ดาวเคราะห์เกิดใหม่เติบโตขึ้น แล้วเคลื่อนตัวจากขอบนอกของดาวเข้ามาด้านใน
จากนั้นจึงเกิดห่วงโซ่ของการสั่นพ้องของวงโคจรทั่วทั้งระบบ โดยข้อมูลเหล่านี้จะมีส่วนช่วยในการศึกษาโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์ในอนาคต
โดย Hara และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่า ระบบขนาดกะทัดรัดหลายระบบที่มีดาวเคราะห์หลายดวงอยู่ในหรือใกล้เคียงกับการสั่นพ้องเป็นที่รู้จักเช่น TRAPPIST-1 ซึ่งนอกจาก HD 158259 แล้วอาจมีมากกว่านั้น ซึ่งในงานวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics มีคำใบ้ว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจซุ่มซ่อนอยู่ในระบบนี้ด้วย โดยมีคาบการโคจร 366, 660 และ 1920 วัน
อย่างไรก็ตาม " ต้นกำเนิดของสัญญาณ 366, 640 และ 1920 นั้นยังไม่แน่นอน และเราไม่ได้อ้างว่ามีการตรวจพบดาวเคราะห์ในช่วงเวลาดังกล่าว นอกจากนี้ ยังมีการตรวจจับอีกต้นกำเนิดที่ 34.5 วัน แต่สัญญาณต่ำเกินไปที่จะสรุปได้ "
หากดาวเคราะห์สองดวงที่ตรวจจับสัญญาณนี้ได้รับการยืนยันในภายหลังว่ามีอยู่จริง HD 158259 จะมีจำนวนดาวเคราะห์เท่ากันกับระบบสุริยะของเรา
ซึ่งจะทำให้เป็นระบบที่มีดาวเคราะห์ 8 ดวง แต่หากพบว่าทั้งสามมีอยู่จริง HD 158259 ก็จะยิ่งเป็นปริศนา
หอดูดาว Haute-Provence ทางตะวันออกเฉียงใต้ของฝรั่งเศสประมาณ 90 กม.
ทางตะวันออกของ Avignon และ 100 กม. ทางเหนือของ Marseille ระดับความสูง 650 ม. (2,130 ฟุต)
Cr.ภาพ sciencesprings.wordpress.com/
Cr.ข้อมูลและภาพจาก sciencealert, business-standard
Cr.
https://www.takieng.com/stories/21748
Cr.
https://room.eu.com/news/a-six-planet-system-is-discovered-and-more-could-be-hiding-say-astronomers / Kerry Hebden
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
HD 158259 ระบบดาวที่สมบูรณ์แบบที่สุด
ดาวฤกษ์ HD 158259 มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์แต่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย มันมีดาวเคราะห์ที่โคจรรอบอยู่ 6 ดวง ดวงที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ที่สุดมีมวลราว 2 เท่าของโลก ส่วนอีก 5 ดวงที่เหลือมีมวลราว 6 เท่าของโลก ระบบดาวเคราะห์นี้มีขนาดกะทัดรัดมากในแง่ที่ว่า ระยะห่างของดาวเคราะห์นอกสุดถึงดาวฤกษ์นั้นน้อยกว่าระยะห่างระหว่างดาวพุธและดวงอาทิตย์ถึง 2.6 เท่า
และในหลายร้อยระบบนั้นมีเพียง 12 ระบบที่มีดาวเคราะห์ 6 ดวงขึ้นไป แต่ความพิเศษที่น่าสนใจที่สุดของระบบดวงเคราะห์นี้อยู่ที่ความสัมพันธ์ในวงโคจรรอบดาวฤกษ์ของพวกมัน ซึ่งหลังจากใช้เวลาติดตามอยู่ 7 ปีนักดาราศาสตร์พบว่าดาวเคราะห์ทั้ง 6 ดวงโคจรรอบดาวแม่ของพวกมัน ด้วยการสั่นพ้องของ
วงโคจร (Orbital Resonance) ที่เกือบสมบูรณ์แบบ
การสั่นพ้องของวงโคจรเกิดขึ้น เมื่อคาบวงโคจรรอบดาวแม่ของดาวเคราะห์สองดวงมีความสัมพันธ์กันเป็นสัดส่วนจำนวนเต็ม ตัวอย่างเช่น
ดาวเนปจูนกับดาวพลูโต มีการสั่นพ้อง 3:2 หมายความว่าดาวเนปจูนโคจรรอบดวงอาทิตย์ 3 รอบใช้เวลาเท่ากับดาวพลูโตโคจรรอบดวงอาทิตย์ 2 รอบพอดี
หรือสามารถพูดอีกอย่างหนึ่งได้ว่าอัตราส่วนคาบวงโคจรของดาวพลูโตต่อดาวเนปจูนเท่ากับ 1.5 การสั่นพ้องในดวงจันทร์บริวารของดาวเคราะห์ก็มีอย่างเช่นในกรณีดวงจันทร์ของดาวพฤหัส ไอโอ, ยูโรปา และแกนีมีดมีการสั่นพ้อง 4:2:1
แต่สำหรับระบบดาว HD 158259 มีความพิเศษอย่างยิ่งเพราะดาวเคราะห์แต่ละคู่ที่อยู่ติดกันมีการสั่นพ้อง 3:2 ทั้งหมด หมายความว่า ดาวเคราะห์ดวงที่ 1 ที่โคจรวงในสุดโคจรรอบดาวฤกษ์ 3 รอบใช้เวลาเท่ากับดาวเคราะห์ดวงที่ 2 (ที่โคจรในวงถัดมา) โคจรรอบดาวฤกษ์ 2 รอบ ดาวเคราะห์ดวงที่ 2 โคจรรอบดาวฤกษ์ 3 รอบก็ใช้เวลาเท่ากับดาวเคราะห์ดวงที่ 3 โคจรรอบดาวฤกษ์ 2 รอบ เป็นอย่างนี้ทุกคู่จนถึงคู่ที่โคจรวงนอกสุด
คาบวงโคจรเรียงตามลำดับจากวงในสุดไปวงนอกสุดเท่ากับ 2.17, 3.4, 5.2, 7.9, 12, และ 17.4 วัน เมื่อเทียบเป็นอัตราส่วนคาบวงโคจรของแต่ละคู่จะได้เท่ากับ 1.57, 1.51, 1.53, 1.51, และ 1.44 จะเห็นได้ว่าทุกคู่แทบจะมีการสั่นพ้อง 3:2 อย่างสมบูรณ์แบบ (การสั่นพ้อง 3:2 มีอัตราส่วนคาบวงโคจรเท่ากับ 1.5)
นักดาราศาสตร์เชื่อว่า การสั่นพ้องของวงโคจรของระบบดาวเคราะห์ HD 158259 นี้เป็นสัญญาณบอกว่า ตอนที่พวกมันก่อตัวขึ้นนั้นไม่ได้อยู่ตรงที่พวกมันกำลังโคจรอยู่ตอนนี้ เพราะเชื่อกันว่าการสั่นพ้องจะเกิดขึ้น หลังจากที่ดาวเคราะห์เกิดใหม่เติบโตขึ้น แล้วเคลื่อนตัวจากขอบนอกของดาวเข้ามาด้านใน
จากนั้นจึงเกิดห่วงโซ่ของการสั่นพ้องของวงโคจรทั่วทั้งระบบ โดยข้อมูลเหล่านี้จะมีส่วนช่วยในการศึกษาโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์ในอนาคต
โดย Hara และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่า ระบบขนาดกะทัดรัดหลายระบบที่มีดาวเคราะห์หลายดวงอยู่ในหรือใกล้เคียงกับการสั่นพ้องเป็นที่รู้จักเช่น TRAPPIST-1 ซึ่งนอกจาก HD 158259 แล้วอาจมีมากกว่านั้น ซึ่งในงานวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics มีคำใบ้ว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจซุ่มซ่อนอยู่ในระบบนี้ด้วย โดยมีคาบการโคจร 366, 660 และ 1920 วัน
อย่างไรก็ตาม " ต้นกำเนิดของสัญญาณ 366, 640 และ 1920 นั้นยังไม่แน่นอน และเราไม่ได้อ้างว่ามีการตรวจพบดาวเคราะห์ในช่วงเวลาดังกล่าว นอกจากนี้ ยังมีการตรวจจับอีกต้นกำเนิดที่ 34.5 วัน แต่สัญญาณต่ำเกินไปที่จะสรุปได้ "
หากดาวเคราะห์สองดวงที่ตรวจจับสัญญาณนี้ได้รับการยืนยันในภายหลังว่ามีอยู่จริง HD 158259 จะมีจำนวนดาวเคราะห์เท่ากันกับระบบสุริยะของเรา
ซึ่งจะทำให้เป็นระบบที่มีดาวเคราะห์ 8 ดวง แต่หากพบว่าทั้งสามมีอยู่จริง HD 158259 ก็จะยิ่งเป็นปริศนา
Cr.https://www.takieng.com/stories/21748
Cr.https://room.eu.com/news/a-six-planet-system-is-discovered-and-more-could-be-hiding-say-astronomers / Kerry Hebden
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)