นักดาราศาสตร์ยืนยันพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อายุน้อยที่สุดเท่าที่เคยพบ

ทีมวิจัยนำโดย Andrea Bernardi จากมหาวิทยาลัย Diego Portales ในชิลี ยืนยันการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ Elias 2-24b ซึ่งถือเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่อายุน้อยที่สุดเท่าที่เคยยืนยันได้ จากการค้นพบนี้มีความสำคัญเพราะดาวเคราะห์นอกระบบที่ยืนยันแล้วเกือบ 6,000 ดวง ส่วนใหญ่มีอายุหลายพันล้านปี เนื่องจากเทคนิคสำรวจทั่วไปอย่างวิธี transit มักตรวจจับดาวเคราะห์เก่าได้ง่ายกว่า

ทีมวิจัยโฟกัสไปที่จานฝุ่นและแก๊สรอบดาวฤกษ์เกิดใหม่ 7 ดวงที่มีช่องว่างผิดปกติ ซึ่งเชื่อว่าเกิดจากดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัว โดยนำข้อมูลจากกล้องโคโรนากราฟ (ที่บังแสงดาวฤกษ์ตรงกลางเพื่อให้เห็นแสงสะท้อนจากวัตถุรอบข้าง) มาวิเคราะห์ใหม่ ช่องว่างในจานรอบดาวฤกษ์ Elias 2-24 เป็นที่รู้จักมานานเกือบ 10 ปีแล้ว หลังกล้องโทรทรรศน์ Very Large Telescope ขององค์การ ESO ตรวจพบจุดแสงในช่องว่างนั้น แต่ยังเป็นที่ถกเถียงว่าเป็นดาวเคราะห์จริงหรือไม่

ทีมวิจัยใช้ข้อมูลจากหอดูดาว W.M. Keck ในฮาวาย ที่เก็บในปี 2018 และ 2020 มาเปรียบเทียบตำแหน่งของจุดแสงดังกล่าว และสรุปได้ว่าจุดแสงนี้ไม่ใช่ดาวพื้นหลังหรือสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ แต่เป็นวัตถุที่ถูกแรงโน้มถ่วงของดาว Elias 2-24 ยึดไว้ นั่นคือดาวเคราะห์จริง Elias 2-24b อยู่ห่างจากโลกประมาณ 450 ปีแสง โคจรรอบดาวฤกษ์ที่ระยะห่างประมาณ 55 หน่วยดาราศาสตร์ มีมวลประมาณ 1.9 ถึง 4.0 เท่าของดาวพฤหัสบดี แม้คาดว่าปริมาตรจะเล็กกว่ามาก เนื่องจากดาวฤกษ์แม่มีอายุไม่ถึง 1 ล้านปี จึงเชื่อว่า Elias 2-24b มีอายุใกล้เคียงกัน ซึ่งทำลายสถิติดาวเคราะห์อายุน้อยที่สุดเดิมที่พบรอบดาว PDS 70 และ WISPIT 2 ซึ่งมีอายุมากกว่า 5 ล้านปี

การค้นพบนี้ท้าทายแบบจำลองการก่อตัวดาวเคราะห์แบบ core accretion ที่ระบุว่าดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีต้องใช้เวลาก่อตัวราว 5 ล้านปีตามข้อมูลของ NASA แต่ Elias 2-24b กลับมีขนาดใหญ่และมีพฤติกรรมเหมือนดาวเคราะห์เต็มตัวภายในเวลาเพียงราว 1 ล้านปี ทั้งที่อยู่ห่างดาวฤกษ์ถึง 55 หน่วยดาราศาสตร์ ทีมวิจัยเชื่อว่าดาวเคราะห์นี้ก่อตัวผ่านกระบวนการ core accretion เช่นเดิม แต่แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองนี้สามารถสร้างดาวเคราะห์ยักษ์ได้เร็วกว่าที่เคยคาดไว้มาก

Elias 2-24b แสดงให้เห็นว่าแม้แต่แบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดของเราก็ยังขาดกระบวนการสำคัญบางอย่างไป

Lucas Siesa อาจารย์จากมหาวิทยาลัย Diego Portales และผู้ร่วมเขียนงานวิจัย ระบุในแถลงข่าวว่าข้อความข้างต้น และมองว่านี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของยุคใหม่แห่งการค้นพบ โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman ที่ NASA ส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ติดตั้งโคโรนากราฟที่ทรงพลังกว่าที่ใช้ค้นพบ Elias 2-24b ทำให้นักดาราศาสตร์หวังจะตรวจพบดาวเคราะห์อายุน้อยและดาวเคราะห์ที่ถูกแสงดาวฤกษ์บังไว้ได้มากขึ้นในอนาคต