สดร.เผยพบเมฆฝุ่นใหญ่อาจก่อตัวเป็นดาวเคราะห์หินในภายหลัง

เพจสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติโพสต์ระบุว่า พบเมฆฝุ่นใหญ่จากการชนกันของวัตถุรอบดาวฤกษ์ที่อาจก่อตัวเป็นดาวเคราะห์หินในภายหลัง

ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (ปัจจุบันได้จบภารกิจไปแล้ว) เผย หลักฐานการชนกันรอบดาวฤกษ์อายุน้อยที่อาจจะมีดาวเคราะห์หินก่อตัวขึ้น ซึ่งช่วยพิสูจน์ทฤษฎีการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์หิน

ดาวเคราะห์หินและดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่ในระบบสุริยะ รวมทั้งโลกและดวงจันทร์ อาจก่อตัวขึ้นจากการชนกันครั้งใหญ่ในยุคแรกเริ่มของการกำเนิดระบบสุริยะ เมื่อวัตถุที่เป็นหินชนเข้าด้วยกันก็จะก่อตัวเพิ่มขนาดขึ้น หรืออาจแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้ด้วยเช่นกัน

งานวิจัยในครั้งนี้ ตีพิมพ์ลง Astrophysical Journal นำโดย Kate Su นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา ได้รายงานผลการสังเกตการณ์กลุ่มเมฆฝุ่นที่หลงเหลือจากการชนกันของเศษหินรอบ ๆ ดาวฤกษ์ ในขณะที่พวกมันกำลังเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์และบดบังแสงจากดาวฤกษ์ไว้ในชั่วขณะหนึ่ง ผลจากการวิเคราะห์ข้อมูลร่วมกับขนาดและความสว่างของดาวฤกษ์ ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณขนาดของกลุ่มเมฆฝุ่นที่เกิดขึ้นได้ รวมทั้งสามารถประเมินขนาดของวัตถุที่ชนกัน และความเร็วในการกระจายตัวของกลุ่มเมฆเหล่านี้ได้อีกด้วย

เริ่มต้นในปี ค.ศ. 2015 ทีมงานที่นำโดย Su เริ่มสังเกตการณ์ดาวฤกษ์ที่มีอายุน้อยประมาณ 10 ล้านปี ชื่อ HD 166191 อย่างต่อเนื่อง สภาพแวดล้อมรอบ ๆ ดาวฤกษ์อายุน้อยจะเต็มไปด้วยฝุ่นและแก๊สที่หนาแน่น เศษฝุ่นบางส่วนจะเริ่มก่อตัวเป็นกลุ่มก้อนหินขนาดใหญ่ (ซึ่งภายหลังจะกลายเป็นดาวเคราะห์นั้นเอง) เมื่อแก๊สและฝุ่นเหล่านี้ค่อย ๆ กระจายตัวหายไป กลุ่มก้อนหินขนาดใหญ่เหล่านี้จะพุ่งชนกันอย่างรุนแรงจนเป็นเรื่องปกติ

ล่าสุด ผลจากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer) ที่เก็บข้อมูลดาวฤกษ์ HD 166191 ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2015 ถึง 2019 กว่า 100 ครั้ง แม้ว่ากลุ่มก้อนหินรอบ ๆ ดาวฤกษ์จะมีขนาดเล็กและอยู่ไกลเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์ทั่วไปจะตรวจจับได้ แต่กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ที่ทำงานในย่านรังสีอินฟราเรด สามารถตรวจจับเศษฝุ่นฟุ้งกระจายที่เป็นซากจากการฝุ่นชนของก้อนหินเหล่านี้ได้

ในช่วงกลางปี ​​2018 กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์พบว่าดาวฤกษ์ HD 166191 มีความสว่างเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด บ่งชี้ว่าอาจเกิดจากกลุ่มก้อนหินที่อยู่รอบ ๆ ดาวฤกษ์พุ่งชนกัน ซึ่งในเวลาต่อมา สปิตเซอร์ตรวจพบเศษซากที่ฟุ้งกระจายนี้เคลื่อนที่มาบังหน้าดาวฤกษ์ และเมื่อนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ผนวกกับการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน นักดาราศาสตร์จึงสามารถคำนวณขนาดและรูปร่างของเมฆฝุ่นเหล่านี้ได้

งานวิจัยนี้บ่งบอกได้ว่าพื้นที่ในการกระจายตัวของกลุ่มเมฆฝุ่นเหล่านี้กินบริเวณกว้างอย่างมาก โดยมีพื้นที่อย่างน้อยสามเท่าของพื้นที่ดาวฤกษ์ อย่างไรก็ตามกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์แสดงให้เห็นว่ามีเมฆฝุ่นบางส่วนเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ ซึ่งอาจครอบคลุมพื้นที่ที่มากกว่าดาวฤกษ์หลายร้อยเท่า

ในการเกิดเมฆฝุ่นขนาดใหญ่นี้ วัตถุที่เกิดการชนกันจะต้องมีขนาดเท่ากับดาวเคราะห์แคระ เช่น ดาวเคราะห์แคระเวสต้าในระบบสุริยะของเรา ที่มีขนาดประมาณ 530 กิโลเมตร สำหรับการปะทะกันครั้งแรกของเมฆฝุ่นนี้ทำให้เกิดพลังงานและความร้อนเพียงพอที่จะทำให้วัตถุบางส่วนแตกตัวเป็นไอออนได้ นอกจากนี้เศษซากที่เหลือยังทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ของการชนกันต่อออกไปเป็นทอด ๆ ซึ่งน่าจะเป็นที่มาของกลุ่มเมฆฝุ่นที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์สังเกตการณ์ได้