กาแล็กซี่ทางช้างเผือกอาจมีดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อชีวิตเป็นพันๆ ล้านดวง

By: terminus
Writer
on Sun, 15/01/2012 - 23:47

หลังจากการเพียรค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมาเป็นสิบๆ ปี จำนวนดาวเคราะห์ที่เราค้นพบได้ทะลุ 700 ดวงไปตั้งแต่ปีที่แล้ว แต่คำถามที่ยังคงวนเวียนอยู่ก็คือ "ในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรามีดาวเคราะห์อยู่เท่าไรกันแน่?" นักดาราศาสตร์บางคนคิดว่าดาวเคราะห์คงไม่ได้มีอยู่มากนัก เพราะเท่าที่ทราบกัน ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ไม่มีดาวเคราะห์โคจรเป็นบริวาร

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยร่วมซึ่งมีนักดาราศาสตร์จาก European Southern Observatory (ESO) เข้าร่วมอยู่ด้วยได้ตั้งข้อสงสัยว่าวิธีการค้นหาดาวเคราะห์ที่เราใช้อยู่มีประสิทธิภาพเพียงพอหรือไม่ บางทีอาจมีดาวเคราะห์อีกเยอะแยะที่ตกสำรวจไป

วิธีการค้นหาดาวเคราะห์หลักๆ ที่นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันใช้ คือ การตรวจหาว่าการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์โดนแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ในวงโคจร (ถ้ามี) รบกวนหรือไม่ และการตรวจสอบปรากฏการณ์ transit (การที่แสงของดาวฤกษ์ถูกบดบังลงไปเล็กน้อยเพราะมีดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้า) ทั้งสองวิธีนี้มีจุดอ่อนตรงที่ 1) ถ้าแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์จะส่งผลที่สังเกตเห็นได้ ดาวเคราะห์ดวงนั้นจะต้องมีมวลมากและอยู่ใกล้ดาวฤกษ์พอสมควร 2) ปรากฏการณ์ transit จะสังเกตได้เฉพาะกรณีที่ดาวเคราะห์มีวงโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ (มีคาบวงโคจรเป็นเวลาสั้นๆ) และมีขนาดใหญ่มากพอ

ทีมวิจัยร่วมในการศึกษานี้จึงได้ลองผนวกวิธีที่สามเข้าไปด้วย วิธีนั้นคือ การตรวจหา "gravitational microlensing"

คำอธิบายของ gravitational microlensing มีอยู่แล้วในข่าวเก่า ดังนั้นผมก็ไม่ควรพิมพ์ซ้ำให้เมื่อยมือ ผมจึงขอยกคำอธิบายอันเดิมมาไว้ที่นี้ด้วย

> Gravitational microlensing คือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อมีวัตถุขนาดใหญ่พอเคลื่อนที่ผ่านหน้าดวงดาว สนามแรงโน้มถ่วงจะบิดกาล-อวกาศให้เบี้ยวจนเกิดสภาพเป็นเลนส์รวมแสง ทำให้ผู้สังเกตบนโลกเห็นแสงดวงดาวที่ถูกเคลื่อนที่ผ่านตัดหน้าสว่างขึ้นมาเป็นชั่วระยะเวลาหนึ่ง

ทีมวิจัยใช้ข้อมูลจาก Probing Lensing Anomalies NETwork (PLANET) และ Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) ซึ่งรวบรวมข้อมูลภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์ไว้เป็นระยะเวลากว่า 6 ปี (ระหว่างปี 2002-2007) และไม่ใช่แค่ดูเฉพาะสัญญาณ microlensing ที่บ่งบอกสัญญาณดาวเคราะห์เท่านั้น พวกเขายังรวมเอาสัญญาณที่ไม่ใช่ดาวเคราะห์เข้าไปในการวิเคราะห์ด้วย เพื่อที่จะตรวจสอบดูว่าสัดส่วนดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์และไม่มีดาวเคราะห์เป็นเช่นไร รวมทั้งทดสอบความแม่นยำของการค้นหาดาวเคราะห์ไปด้วยอีกทาง

แม้ว่าวิธีตรวจสอบ Gravitational microlensing จะช่วยให้เจอดาวเคราะห์ที่วิธีตรวจหาแรงโน้มถ่วงและ transit ไม่พบ แต่ปรากฏการณ์ microlensing ก็ไม่ใช่ว่าเกิดขึ้นตลอดเวลา ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์จะต้องเรียงตัวในลักษณะเฉพาะเท่านั้นจึงจะสามารถสังเกต microlensing ได้ ดังนั้นนักวิจัยจึงได้นำเอาข้อมูลสัญญาณดาวเคราะห์ที่ตรวจเจอจากสองวิธีข้างต้นมารวมเข้าไปอีกในการประเมินชั้นสุดท้าย

ผลปรากฏว่า โดยเฉลี่ยดาวฤกษ์ 1 ดวงจะมีดาวเคราะห์บริวาร 1.6 ดวง ดาวเคราะห์ที่(มีโอกาส)พบได้มากที่สุดคือพวกดาวเคราะห์ที่มีมวลระหว่าง 5-10 เท่าของมวลดาวเคราะห์โลกและโคจรอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ของมันเป็นระยะทาง 0.5 - 10 AU (Astronomical Unit = ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์)

แนวโน้มจากผลการวิจัยนี้ทำให้ประเมินคร่าวๆ ได้ว่า ดาวฤกษ์ 1 แสนล้านดวงในกาแล็กซี่ทางช้างเผือกน่าจะมีดาวเคราะห์ในวงโคจร Goldilocks' zone (ขอบเขตวงโคจรที่จะมีน้ำในสภาพของเหลวอยู่บนดาวเคราะห์ได้) อยู่ถึง 1 หมื่นล้านดวง และใน 1 หมื่นล้านดวง ก็น่าจะมีดาวเคราะห์ที่เอื้อต่อการดำรงชีวิต (หมายถึงเป็นดาวหินแข็งแบบโลก ไม่ใช่ดาวก๊าซยักษ์แบบดาวพฤหัส) อยู่ประมาณ 1 พันล้านดวงเป็นอย่างต่ำ

ส่วนเรื่องที่ว่าใน 1 พันล้านดวงนี้จะมีสักดวงไหมที่มีสิ่งมีชีวิตถือกำเนิดขึ้นมาแบบโลกของเรา (โดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตที่ทรงภูมิปัญญาแบบเรา) อันนี้ก็ยังคงเป็นคำถามที่ต้องรอคำตอบต่อไป

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ลงใน Nature doi:10.1038/nature10684

ที่มา - Science Daily (1), Science Daily (2), COSMOS Magazine

7 Comments

superballsj2's picture

นี่เราจะมีเพื่อนบ้านในกาแลคซี่เยอะขนาดนั้นเลยหรอเนี่ย = ="

Pinery's picture

เยอะกว่าที่คาดมากครับ -0-"

แอบคิดไว้เหมือนกันว่าจำนวนดวงดาวต่อหนึ่งกาแล็กซี่มันมีจำนวนมหาศาลมาก

และกาแล็กซี่เองก็มีมหาศาลมากเหมือนกัน

มันก็ต้องมีดาวเคราะห์อื่นบ้างสิน่าที่น่าจะมีสิ่งมีชีวิตอยู่ = ="

PaPaSEK's picture

เราต้องทำให้เทคโนโลยีทางอวกาศถูกลงให้มากที่สุด แล้วส่งยานสำรวจออกไปแบบกองทัพมด วิธีนี้น่าจะลดเวลาในการสำรวจลงได้

(แต่ไปเพิ่มค่าใช้จ่ายแทน)

altimate's picture

ในพันล้านดวงของดาวเคราะห์หินแข็ง จะมีซักกี่ดวงที่มีสภาพเหมาะกับการเกิดชีวิต แล้วโอกาสที่สิ่งมีชีวิตจะเกิดขึ้นจนวิวัฒนาการมีสติปัญหาได้มีมากกว่า 1 ในพันล้านรึเปล่าหว่า

คิดแบบเข้าข้างตัวเองหน่อยก็อาจจะมีนะ

mementototem's picture

แค่กาเล็กซี่เดียวยังเยอะขนาดนี้ ทั้งจักรวาลคงจะไม่บังเอิญมีแต่เราหรอกมั้ง แต่เราจะเจอเขาก่อน หรือเขาจะเจอเราก่อนกัน?

Pinery's picture

หรือไม่เจอกันเลย TT

ปล. Milky Way มีอย่างน้อยชัวร์ๆ ตั้ง 1 ดวงนะครับ

โลกเรานี่เอง :D

altimate's picture

ผมว่าคงหากันไม่เจอแหงๆ ลองคิดดูว่าสมัยก่อนที่ยังไม่มีโทรศัพท์โทรเลข แค่คนสองคนที่รู้จักกันแต่อยู่กันคนละซีกโลกจะติดต่อกันยังใช้จดหมายส่งกันเป็นเดือน ยิ่งถ้าคนไม่เคยรู้จักกันไม่รู้ที่อยู่ แถมอยู่ไกลกันคนละซีกจักรวาล จะให้เจอกันหรือติดต่อกันได้นี่แทบเป็นไปไม่ได้เลย