ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

กล้องฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ร่วมสำรวจเทหวัตถุที่อยู่ห่างไกลที่สุด ณ ขอบของระบบสุริยะ

19 ก.ย. 695 นาที19 ก.ย. 69

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ ได้ทำการสำรวจวัตถุพ้นดาวเนปจูน (trans-Neptunian objects หรือ TNO) ที่อยู่ห่างไกลจากโลกมากที่สุด

ขนาดตัวอักษร

ซึ่งเป็นกลุ่มวัตถุน้ำแข็งขนาดเล็กที่โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่เลยวงโคจรของดาวเนปจูนออกไป การสำรวจครั้งนี้นำไปสู่การค้นพบ TNO ความสว่างต่ำมากจำนวน 27 ดวง รวมถึงวัตถุบางส่วนที่มีขนาดเล็กและจางที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบโดยตรง

TNO ส่วนใหญ่เป็นวัตถุน้ำแข็งขนาดเล็ก มีความสว่างต่ำ และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก วัตถุเหล่านี้จำนวนมากจางกว่าที่มนุษย์จะสามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าหนึ่งร้อยล้านเท่า การค้นหาและศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพจึงเป็นงานที่ยากมาก แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศขนาดใหญ่ก็ตาม

กล้องฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ร่วมสำรวจเทหวัตถุที่อยู่ห่างไกลที่สุด ณ ขอบของระบบสุริยะ
ภาพวาดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ภาพจาก NASA

TNO เป็นวัตถุที่หลงเหลือจากช่วงต้นกำเนิดของระบบสุริยะเมื่อ 4,600 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ยังห้อมล้อมด้วย จานก๊าซ ฝุ่น และอนุภาคของแข็ง วัสดุขนาดเล็กในจานดังกล่าวค่อย ๆ รวมตัวเป็นก้อนใหญ่ขึ้น ก่อนพัฒนาเป็นวัตถุแข็งขนาดใหญ่ที่เรียกว่า ดาวเคราะห์น้อยก่อกำเนิด (planetesimals) ซึ่งเกิดการชนและรวมตัวกันต่อไปจนกลายเป็นดาวเคราะห์ แต่ในบริเวณที่อยู่ถัดไปจากวงโคจรของดาวเนปจูน คาดว่าอาจจะมีปัจจัยบางอย่างมารบกวนกระบวนการรวมตัวและส่งผลให้กระบวนการก่อกำเนิดไม่สามารถดำเนินไปจนเสร็จสมบูรณ์ ดาวเคราะห์น้อยก่อกำเนิดส่วนหนึ่งที่หลงเหลือจึงอยู่ในสภาพเย็นจัดจนปัจจุบัน

ด้วยเหตุนี้ TNO จึงน่าสนใจสำหรับการเฝ้าติดตามศึกษา เพราะเป็นหลักฐานโดยตรงของช่วงเวลาที่วัตถุขนาดเล็กเริ่มก่อตัวขึ้น แต่ยังไม่ได้รวมกันเป็นดาวเคราะห์ การวัดจำนวน ขนาด สเปกตรัม องค์ประกอบ และวงโคจรของวัตถุเหล่านี้สามารถใช้ตรวจสอบแบบจำลองที่อธิบายว่าดาวเคราะห์น้อยก่อกำเนิดก่อตัวอย่างไร และประชากรดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไปเพียงใดภายใต้อิทธิพลของการชนและการเคลื่อนย้ายวงโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ของระบบสุริยะของเรา

กล้องฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ร่วมสำรวจเทหวัตถุที่อยู่ห่างไกลที่สุด ณ ขอบของระบบสุริยะ
ภาพแผนที่ตำแหน่งของวัตถุ TNO หรือวัตถุในแถบไคเปอร์ที่มนุษย์สามารถตรวจจับตำแหน่งได้ทั้งหมดในปี 2015 ภาพจาก WilyD

สำหรับการสำรวจ TNO ครั้งนี้ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ครั้งล่าสุดนี้ เป็นการผนึกกำลังระหว่างย่านแสงที่ตามองเห็น (visible light) กับย่านอินฟราเรด (infrared) เข้าด้วยกัน การรวมข้อมูลจากทั้งสองช่วงคลื่นทำให้นักวิจัยวัดสเปกตรัมของวัตถุได้ครอบคลุมกว่าการใช้กล้องตัวใดตัวหนึ่ง รวมทั้งช่วยประเมินขนาดและกำหนดวงโคจรของ TNO แต่ละดวงได้แม่นยำมากขึ้น เพราะความไวของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้ช่วยขยายการสำรวจไปสู่วัตถุขนาดเล็กกว่าขีดจำกัดของการสำรวจจากพื้นโลก ส่วนข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลช่วยต่อภาพคุณสมบัติการสะท้อนแสงของพื้นผิวในช่วงคลื่นที่สั้นกว่า

คณะนักวิจัยได้แบ่งกลุ่มของ TNO ออกเป็นสองกลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่มีพลวัตแบบเย็นที่เป็นกลุ่มที่ก่อตัวกำเนิดในพื้นที่ห่างไกลตั้งแต่เริ่มต้น มีวงโคจรที่คงที่และค่อนข้างกลม และกลุ่มที่มีพลวัตแบบร้อน  ซึ่งก่อตัวขึ้นระหว่างตำแหน่งปัจจุบันของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน แต่ถูกผลักออกไปยังบริเวณที่อยู่ในปัจจุบัน และมีวงโคจรที่เป็นวงรีเป็นอย่างมาก อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนย้ายวงโคจรของดาวเคราะห์ยักษ์ชั้นนอกในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ระบบสุริยะ

กล้องฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์ร่วมสำรวจเทหวัตถุที่อยู่ห่างไกลที่สุด ณ ขอบของระบบสุริยะ
ภาพวาดของวัตถุพ้นดาวเนปจูน (TNO) ที่โดดเดี่ยวและห่างไกล ภาพจาก NASA

ก่อนการสังเกตการณ์ครั้งนี้ นักดาราศาสตร์เคยคิดว่า TNO ขนาดเล็กจากทั้งประชากรแบบร้อนและแบบเย็นน่าจะผ่านการชนกันมาหลายครั้ง ซึ่งจะทำให้พื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเทียบกับ TNO ขนาดใหญ่กว่า แต่ผลการสังเกตกลับไม่เป็นเช่นนั้น วัตถุขนาดเล็กเหล่านี้กลับมีลักษณะคล้ายกับวัตถุขนาดใหญ่กว่าในกลุ่มเดียวกัน ข้อค้นพบนี้บ่งชี้ว่าการชนไม่ได้ทำให้พื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ อาจเป็นเพราะเกิดการชนน้อยกว่าที่คาดไว้ หรือเพราะ TNO สามารถรักษาองค์ประกอบดั้งเดิมก่อนเกิดการชนเอาไว้ได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

และสำหรับสเปกตรัมของพลวัตแบบร้อน แม้ในอดีตจะถูกดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ทำให้ปั่นป่วนและเปลี่ยนวงโคจรแต่คุณสมบัติพื้นผิวยังแสดงถึงแหล่งกำเนิดของมันไว้ได้อย่างดี ซึ่งสนับสนุนแนวคิดว่า ประชากรทั้งแบบร้อนและแบบเย็นยังคงมีสเปกตรัมใกล้เคียงกับที่ได้รับมาตั้งแต่ช่วงก่อตัว

อีกทั้งข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ยังพบว่าประชากร TNO ขนาดเล็กมีน้อยกว่าที่แบบจำลองในอดีตเคยทำนายไว้ นอกจากนี้ ยังค้นพบ TNO ใหม่อีก 27 ดวง หนึ่งในนั้นมีความสว่างเทียบเท่ากับมนุษย์คนหนึ่งยืนอยู่บนโลกแล้วมองเห็นฝูงหิ่งห้อยขนาดเล็กบนดวงจันทร์ นับเป็นวัตถุที่เล็กที่สุดที่เคยมีการค้นพบในกลุ่ม TNO มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 กิโลเมตร แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินความไวสูงสุดที่เรามี ก็ยังตรวจจับไม่ได้จากพื้นโลก

การค้นพบนี้เป็นครั้งแรกที่กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เว็บบ์ และฮับเบิลร่วมกันศึกษา TNO โดยพร้อมเพรียงกัน ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาประชากรของ TNO ได้ละเอียดมากกว่าการใช้กล้องโทรทรรศน์จากภาคพื้นในการสำรวจ และยังทิ้งเรื่องราวที่น่าสนใจไว้อีกมากมายที่รอให้มีการส่งยานอวกาศไปสำรวจวัตถุในแถบของ TNO อยู่


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


ที่มาข้อมูล : NASA


“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech  
 

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

อัปเดตโครงการ AVATAR: หลัง Artemis II กลับโลก งานวิจัยเดินหน้าต่ออย่างไรอวกาศ

อัปเดตโครงการ AVATAR: หลัง Artemis II กลับโลก งานวิจัยเดินหน้าต่ออย่างไร

ภารกิจ Artemis II นำเซลล์ของนักบินอวกาศทั้งสี่คนเดินทางรอบดวงจันทร์ไปพร้อมกับเจ้าของเซลล์ ภายใต้โครงการ A Virtual Astronaut Tissue Analog Response หรือ AVATAR

05 พ.ย. 69|5 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
อุปกรณ์ในบ้าน จะปลอดภัยแค่ไหน ? หลังระบบทำความเย็นในซูเปอร์มาร์เก็ตตกเป็นเป้าโจมตีไซเบอร์เทคโนโลยี

อุปกรณ์ในบ้าน จะปลอดภัยแค่ไหน ? หลังระบบทำความเย็นในซูเปอร์มาร์เก็ตตกเป็นเป้าโจมตีไซเบอร์

ภัยไซเบอร์ได้ลามมาถึงอุปกรณ์กลไกในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่ตู้เย็นอัจฉริยะ กล้องวงจรปิด เครื่องควบคุมอุณหภูมิ ไปจนถึงรถยนต์ เจาะลึกรูปแบบการเข้าควบคุมระบบของแฮกเกอร์ ระดับความเสี่ยงของอุปกรณ์รอบตัว และการป้องกันภัยไซเบอร์สำหรับบ้านและองค์กร

04 พ.ย. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
นักวิจัยไทยเจ๋ง! ค้นพบ “หนูยักษ์สิรินธร” ฟอสซิลดึกดำบรรพ์ 35 ล้านปี จาก จ.กระบี่วิทยาศาสตร์

นักวิจัยไทยเจ๋ง! ค้นพบ “หนูยักษ์สิรินธร” ฟอสซิลดึกดำบรรพ์ 35 ล้านปี จาก จ.กระบี่

เปิดบันทึกหน้าใหม่แห่งประวัติศาสตร์โลก! นักวิจัยไทยค้นพบ “หนูยักษ์สิรินธร” ฟอสซิลดึกดำบรรพ์ 35 ล้านปี จาก จ.กระบี่ พลิกทฤษฎีวิวัฒนาการสัตว์ฟันแทะ ได้รับตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับโลก Scientific Reports โดยจะมีความน่าสนใจอย่างไรตามมาอ่านกันได้เลย

04 พ.ย. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
กล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิดพบดาวหางดวงใหม่ จากการถ่ายภาพสำรวจวัตถุทางดาราศาสตร์อวกาศ

กล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิดพบดาวหางดวงใหม่ จากการถ่ายภาพสำรวจวัตถุทางดาราศาสตร์

กล้องโทรทรรศน์อวกาศยูคลิดขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งสร้างมาเพื่อไขความลับของสสารมืดและพลังงานมืดในเอกภพ แต่ล่าสุดกลับค้นพบดาวหางดวงใหม่ในระบบสุริยะได้เป็นครั้งแรก

04 พ.ย. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →