ยุคทองของการค้นพบดาวเคราะห์รอบดาวดวงอื่น (เรียกว่าดาวเคราะห์นอกระบบ) เริ่มขึ้นในปี 2538 นับตั้งแต่การค้นพบครั้งแรก มีโลกมากกว่า 4,500 ดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ธรรมดาอย่างเช่นดวงอาทิตย์ของเรา ดวงอาทิตย์มีอายุประมาณ 4.6 พันล้านปี และโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ก่อตัวขึ้นในเวลาเดียวกัน แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับดาวเคราะห์ในอีก 5 พันล้านปี เมื่อดวงอาทิตย์ดับสูญไปในที่สุด?
ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Natureเราแสดงให้เห็นถึงอนาคตที่เป็นไปได้ของระบบสุริยะของเรา
เมื่อดวงอาทิตย์เผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจนหมดและกลาย
เป็นดาวฤกษ์ที่ตายแล้วซึ่งเรียกว่าดาวแคระขาว อนาคตที่เป็นไปได้นี้แสดงออกมาในรูปของดาวแคระขาวที่อยู่ห่างออกไปหลายพันปีแสง ซึ่งเป็นที่ตั้งของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์บนวงโคจรใกล้เคียงกับดาวพฤหัสบดี ซึ่งอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ประมาณ 2.5 ถึง 6 เท่าเมื่อเทียบกับโลกจากดวงอาทิตย์
การเดินทางสู่การค้นพบครั้งนี้เริ่มต้นขึ้นในปี 2010 เมื่อดาวแคระขาวและดาวบริวารที่คล้ายดาวพฤหัสบดีโคจรมาอยู่ในแนวเดียวกันกับดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลกว่ามากในทุ่งดาวหนาแน่นใจกลางทางช้างเผือก
แรงโน้มถ่วงของดาวแคระขาวและดาวข้างเคียงทำหน้าที่เหมือนแว่นขยาย ทำให้แสงจากดาวที่อยู่ห่างไกลหักเห และทำให้มันสว่างขึ้นสำหรับผู้สังเกตการณ์บนโลก ผลกระทบนี้เรียกว่า “ไมโครเลนส์จากความโน้มถ่วง” ซึ่งไอน์สไตน์ทำนายไว้ในปี 1936
รายละเอียดเพิ่มเติม: เราพบดาวแคระขาว – ซากศพของดาวฤกษ์ – โดยบังเอิญได้อย่างไร
ในขณะที่ดาวพื้นหลังถูกขยาย เหตุการณ์โอกาสนี้มีขนาดเล็กมาก หมายความว่าเราไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างดาวเบื้องหน้ากับดาวเบื้องหลัง ไม่ต้องพูดถึงดาวเคราะห์
แต่รายละเอียดเกี่ยวกับการขยายตัวของดาวพื้นหลังที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาสามารถใช้เพื่อเปิดเผยคุณสมบัติของดาวฤกษ์ที่ใกล้กว่าและดาวเคราะห์ของมันได้อย่างไร ดังนั้น ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติที่นำโดยทีมจากมหาวิทยาลัยแทสเมเนียและ NASA ก็อดดาร์ดจึงมุ่งหน้าไปยังฮาวายเพื่อใช้หนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกเพื่อให้ดูดีขึ้น
กล้องโทรทรรศน์ Keck-II บนยอดภูเขาไฟ Mauna Kea ที่ดับแล้ว
มีกระจกหกเหลี่ยมยาว 10 เมตรที่เชื่อมต่อกันและ “เลนส์ปรับแสงนำทางด้วยเลเซอร์” เพื่อกรอง “แสงวิบวับ” ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศ เราใช้มันเพื่อให้ได้ภาพความละเอียดสูงมากของทั้งพื้นหลังและดาวเบื้องหน้า
แต่ที่น่าประหลาดใจคือเราไม่เห็นดาวเบื้องหน้าเลย การคาดการณ์จากเหตุการณ์การขยายภาพครั้งแรกในปี 2010 ระบุว่าดาวดวงนี้ซึ่งมีน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์น่าจะมองเห็นได้ แต่เราไม่สามารถตรวจจับได้
หลังจากต่อสู้กับข้อมูลของเราไม่กี่ปีเพื่อให้แน่ใจว่าเราไม่ได้ทำผิดพลาด เราก็ตระหนักว่าเรามองไม่เห็นดาวฤกษ์เพราะเป็นดาวแคระขาว ซึ่งในกรณีนี้จางเกินกว่าจะตรวจจับได้
ดาวที่ตายแล้ว
ดาวแคระขาวเป็นเศษซากของดาวฤกษ์ธรรมดาเช่นดวงอาทิตย์ของเราที่มีขนาดเท่าโลก ดาวฤกษ์ประมาณ 95% ในทางช้างเผือกจะกลายเป็นดาวแคระขาวในที่สุด
ในช่วงเวลาประมาณ 5 พันล้านปี เมื่อดวงอาทิตย์เผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจนหมด มันจะขยายขนาดกลายเป็นดาวยักษ์แดง ซึ่งอาจทำลายล้างดาวพุธและดาวศุกร์ในกระบวนการนี้ โลกอาจถูกทำลายหรืออย่างน้อยก็ถูกรบกวนอย่างรุนแรง ถ้าในตอนนั้นยังคงมีปาฏิหาริย์บางอย่างอยู่ ลูกหลานที่อยู่ห่างไกลของเราจะต้องย้ายออกไปนอกโลกเพื่อความอยู่รอด
ในระยะดาวยักษ์แดง ดวงอาทิตย์สามารถชะลอการล่มสลายที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ด้วยการเผาอะตอมที่หนักกว่า เช่น ฮีเลียม อย่างไรก็ตามการบรรเทาโทษนี้จะคงอยู่เพียง 100 ล้านปีหรือมากกว่านั้น
เมื่อเชื้อเพลิงที่หนักกว่าเหล่านี้หมดลง ดวงอาทิตย์จะยุบตัวลงเป็นสถานะดาวแคระขาวขั้นสุดท้าย ในการล่มสลาย ดวงอาทิตย์จะระเบิดมวลประมาณครึ่งหนึ่งของมวลออกมาเป็นเมฆก๊าซร้อน และผลักดาวเคราะห์ที่รอดตายไปสู่วงโคจรที่กว้างขึ้น
สำหรับดาวเคราะห์ มีการปรับสมดุลระหว่างการถูกกลืนระหว่างการขยายตัวของดาวยักษ์แดง และอาจถูกผลักออกไปในห้วงอวกาศเมื่อดาวแคระขาวก่อตัวขึ้น การค้นพบของเราแสดงให้เห็นสิ่งที่นักทฤษฎีบางคนทำนายไว้ นั่นคือ ดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรกว้างพอน่าจะรอดจากการตายของดาวแม่ได้
เนื่องจากดาวฤกษ์ส่วนใหญ่กลายเป็นดาวแคระขาว เราจึงไม่สามารถประเมินได้อย่างแม่นยำว่าระบบนี้มีลักษณะอย่างไรเมื่อมันก่อตัวขึ้น อย่างไรก็ตาม สถิติสนับสนุนการกำเนิดของดาวฤกษ์ที่มีมวลไม่แตกต่างจากดวงอาทิตย์มากนัก
เอกภพยังไม่โตพอสำหรับดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่า 80% ของดวงอาทิตย์ที่จะพัฒนากลายเป็นดาวแคระขาว และดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ประมาณสองเท่านั้นหายากและยังมีแนวโน้มที่จะประสบกับการตายที่ปั่นป่วนมากกว่านั้นอีกด้วย จะทำลายระบบดาวเคราะห์ของพวกเขา
การใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลหรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์รุ่นต่อ (มีกำหนดเปิดตัวในเดือนธันวาคม 2564) เราหวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบด้วยการวัดแสงตกค้างจางๆ ที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ที่ดับแล้วดวงนี้โดยตรง
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
