เราใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวไหนบ้างเพื่อตามหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

เพื่อตามหาและศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอยู่ ในบทความนี้เราจะมาชวนสำรวจกันว่าปัจจุบันมีกล้องโทรทรรศน์อวกาศใดบ้างที่ทำหน้าที่ในการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอยู่กัน

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS ของ NASA คือมือวางอันดับหนึ่งของการตามหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะจากทั่วทั้งท้องฟ้า ในรูปแบบการส่องกราด และตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะโดยอาศัยเทคนิคดาวเคราะห์เคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์

โดยจากดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่มนุษย์ค้นพบทั้งหมดและได้รับการยืนยันแล้ว 6,354 ดวง เป็นฝีมือของ TESS ไปแล้ว 929 ดวง ถือว่าจำนวนของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ได้รับการยืนยันแล้ว ซึ่งหากคิดเป็นตัวเลขแล้วดาวเคราะห์ที่ค้นพบ TESS คิดเป็น 14.6% ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะทั้งหมดที่มนุษยชาติพบเลยทีเดียว

แม้ตัวเลข 929 จะเป็นจำนวนที่เยอะแล้ว แต่จากฐานข้อมูลของ TESS จะพบว่ามีจำนวนของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่ TESS ค้นพบและรอการยืนยันจากกล้องโทรทรรศน์ตัวอื่น ๆ อยู่ที่จำนวนมากถึง 8,136 ดวง หากในอนาคตกลุ่มนี้ได้รับการยืนยัน สัดส่วนผลงานของ TESS จะพุ่งแซงหน้ากล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ใช้ตามล่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะรุ่นพี่อย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Kepler อย่างแน่นอน

TESS ปล่อยขึ้นสู่อวกาศไปในปี 2018 ซึ่งยังคงทำงานจวบจนถึงปัจจุบัน แม้ก่อนหน้านี้จะมีปัญหาบ้างเล็กน้อยที่ทำให้ตัวกล้องโทรทรรศน์ขาดการติดต่อกับศูนย์ควบคุมไป แต่ตัวกล้องในตอนนี้สามารถกลับมาทำงานได้อย่างเต็มระบบพร้อมสำหรับการตามหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเพิ่มเติม

CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite)

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ CHEOPS เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ใช้เทคนิคการสังเกตดาวเคราะห์จากที่เคลื่อนที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์เหมือนกับ TESS จากทาง ESA แต่สำหรับกล้อง CHEOPS ไม่ได้ทำหน้าที่ในการส่องกราดและสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ เพื่อตามหาดาวเคราะห์ดวงใหม่ ๆ แต่เป็นการส่องเจาะเข้าไปที่ดาวฤกษ์ดวงใดดวงหนึ่งที่สนใจเพื่อทำการยืนยันและศึกษาดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์ดวงนั้น

พองานของ CHEOPS ไม่ใช่การส่องกราดเพื่อหาดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่ไม่มีใครค้นพบมาก่อนแต่เป็นการมองส่องเข้าไปในดาวฤกษ์ที่รู้อยู่แล้วว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอยู่ แต่ยังไม่ได้รับการยืนยันหรือได้รับการยืนยันแล้วแต่ยังไม่ได้ศึกษาเพิ่มเติม หน้าที่ของมันคือการตรวจวัดขนาดของดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้าดาวฤกษ์อย่างแม่นยำ ข้อมูลที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจะนำมารวมกับข้อมูลการส่ายของดาวฤกษ์เพื่อเอาขนาดและมวลมาคำนวณหาความหนาแน่นของดาวเคราะห์ ซึ่งเมื่อเราทราบความหนาแน่นของดาวเคราะห์แล้วเราจะทราบโครงสร้างของดาวเคราะห์ในทันทีว่า เป็นดาวเคราะห์หิน น้ำแข็ง หรือว่าก๊าซ

CHEOPS ออกเดินทางสู่อวกาศในปี 2019 และมันยังคงปฏิบัติหน้าที่ในการตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ และเป็นส่วนคัดกรองด่านแรกเพื่อเสาะแสวงหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่น่าสนใจในการศึกษาต่อไป

James Webb Space Telescope (JWST)

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศประเภทเจาะลึก มุมมองแคบ แน่นอนว่าหน้าที่หลักของมันคือการถ่ายเข้าไปเจาะลึกยังพื้นที่ต่าง ๆ บนท้องฟ้า ซึ่งด้วยคุณสมบัติของเจมส์ เว็บบ์มันไม่สามารถทำหน้าที่ในการส่องกราดเพื่อหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใหม่ ๆ ได้เหมือนกับ TESS แต่มันสามารถที่จะส่องเจาะลึกเข้าไปยังดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงนั้น เพื่อทำการวิเคราะห์สเปกตรัมของก๊าซหรือพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงนั้นได้ ซึ่งเป็นศักยภาพที่กล้องโทรทรรศน์แบบส่องกราดไม่สามารถทำได้

ซึ่งจากข่าวการค้นพบออกซิเจน โมเลกุลคาร์บอนที่ซับซ้อน หรือแม้แต่สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของชีวิตทั้งหมดนั้นล้วนเป็นข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์แบบเจาะลึกอย่างเจมส์ เว็บบ์ หรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลทั้งสิ้น

ซึ่งนอกเหนือไปกว่านั้นแล้วกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ยังเคยจับภาพดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะโดยตรงได้อีก ซึ่งด้วยศักยภาพของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจม์ เว็บบ์แล้วมันสามารถถ่ายภาพของดาวเคราะห์ที่มีความสว่างของแสงน้อยกว่าดาวฤกษ์ 10,000 เท่าได้ ซึ่งด้วยศักยภาพการถ่ายแบบเจาะลึกนี้เองทำให้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์คือหนึ่งในหัวใจสำคัญของการตามหาดาวเคราะห์นอกระบบที่มีศักยภาพในการดำรงชีวิตนั้นเอง

Euclid Space Telescope

กล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิด แม้มันจะถูกออกแบบมาสำหรับการทำแผนที่ดวงดาวภายในทางช้างเผือกและไขปริศนาของสสารมืด แต่ด้วยเทคโนโลยีทัศนูปกรณ์ขั้นสูงและศักยภาพการส่องกราดของมันทำให้มันสามารถที่จะมองเห็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลกว่าที่กล้องอย่าง TESS หรือ กล้องโทรทรรศน์อวกาศตามหาดาวเคราะห์นอกระบบรุ่นพี่ก่อนหน้าอย่าง กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ (Kepler Space Telescope) จะสามารถส่องเห็นได้

ซึ่งหนึ่งในนั้นคือมันสามารถค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบได้ด้วยวิธี Gravitational Microlensing (เลนส์ความโน้มถ่วง) ทำให้สามารถมองเห็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อยู่ห่างไกลมาก ๆ รวมถึงการหาดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลจากดาวฤกษ์มาก ๆ หรือแม้แต่ดาวเคราะห์กำพร้า (Rogue planets) ที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศโดยไม่มีดาวฤกษ์แม่

ซึ่งแน่นอนว่านอกเหนือจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ระบุชื่อมาเหล่านี้ยังมีกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล Pandora และกล้องโทรทรรศน์อวกาศอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศแนนซี เกรซ โรมันของ NASA ที่กำลังจะออกเดินทางสู่ห้วงอวกาศหรือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) ของ ESA ที่มีกำหนดจะออกเดินทางในสิ้นปีนี้ ดังนั้นงานการตามหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะกำลังจะมีมากขึ้น ซึ่งทำให้การตามหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเร็วขึ้นและสามารถค้นหาได้มากขึ้นอย่างแน่นอน

และไม่แน่ในอนาคตอีกไม่ไกล เราอาจจะค้นพบดาวเคราะห์ที่มีสภาพแวดล้อมเป็นฝาแฝดของโลก และอาจจะได้พบกับสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาก็เป็นไปได้

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech