หน้าตาของเพื่อนบ้านที่รายล้อมระบบสุริยะของเราอยู่เป็นยังไงนะ? เพื่อให้เรารู้ถึงภาพรวมของตำแหน่งที่เราอาศัยอยู่ นักวิทยาศาสตร์มืออาชีพกับผู้คนทั่วโลกจากโครงการ Backyard Worlds: Planet 9 ของนาซาจึงร่วมกันทำข้อมูลที่ทำให้เกิดแผนที่ ‘ดาวเคราะห์แคระสีน้ำตาล’ ผู้เป็น ‘เพื่อนบ้าน’ ในเอกภพของเราขึ้น
อาสาสมัครซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์พลเรือน (Citizen scientists) กว่า 150,000 ชีวิตทั่วโลกได้ร่วมกันใช้โพรเจกต์ Backyard Worlds: Planet 9 ค้นหาดาวแคระสีน้ำตาล (Brown dwarfs) ซึ่งเป็นวัตถุทรงกลมอุดมไปด้วยแก๊ส จึงไม่มีมวลมากพอเป็นดาวฤกษ์ และไม่สามารถก่อให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear fusion) ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างพลังงานให้แก่ตนเองได้เฉกเช่นดาวฤกษ์อื่น ๆ สถานะของมันจึงถูกจัดให้เป็น ‘ลูกครึ่ง’ เป็นวัตถุกึ่งดาวฤกษ์
แต่แม้จะใช้คำว่า ‘น้ำตาล (Brown)’ ในชื่อเรียก แต่หากมองเข้าไปใกล้ๆ ได้ พวกมันจะมีสีออกไปทางเป็นสีม่วงแดง (Magenta) หรือส้มแดง (Orange-red) มากกว่า เพื่อที่จะทำแผนที่ของดาวเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องหาว่ามันมีดาวแคระสีน้ำตาลประเภทใดบ้างรอบระบบสุริยะของเรา
กล้องโทรทรรศน์สามารถค้นหาดาวนี้ได้เพราะมันแผ่ความร้อนออกมาในรูปแบบอินฟราเรดซึ่งหลงเหลือจากการก่อตัวของดาว และตั้งแต่ปี 2017 นักวิทยาศาสตร์พลเมืองได้ค้นหาดาวแคระน้ำตาลโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียมนีโอไวส์ (Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer: NEOWISE) ร่วมกับข้อมูลที่ได้จากสังเกตการณ์บนท้องฟ้าด้วย WISE อุปกรณ์สังเกตการณ์ก่อนหน้า ระหว่างปี 2010 ถึง 2011 และไม่เพียงแต่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกเท่านั้น โครงการ Backyard Worlds ตามล่าหาดาวแคระน้ำตาล ยังได้รับความร่วมมือจากนักเรียนระดับมัธยมปลายในเมืองพาซาดีนาด้วย
และจากการอัปเดตข้อมูลการค้นพบล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ก็แบ่งดาวแคระน้ำตาลออกเป็น 3 ประเภทด้วยกัน ได้แก่ ประเภท L T และ Y โดยแบ่งไปตามอุณหภูมิที่ต่างกันไป บางดวงมีอุณหภูมิสูงถึงหลายพันองศาฟาเรนไฮต์ แต่ดาวแคระน้ำตาล Y ที่เย็นที่สุด อาจมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งและมีเมฆที่ทำจากน้ำ
แน่ละ ความคิดของนักดาราศาสตร์เกี่ยวกับพื้นที่ ‘ใกล้เคียง’ ในอวกาศนั้นแตกต่างจากบนโลก แผนที่ดังกล่าวครอบคลุมรัศมี 65 ปีแสงหรือประมาณ 400 ล้านล้านไมล์ (หรือประมาณ 643,736,000 กิโลเมตร) โดยมี ‘เพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้’ ตั้งอยู่ในระยะประมาณ 35 ปีแสงหรือ 200 ล้านล้านไมล์ (หรือประมาณ 321,868,000 กิโลเมตร) จากโลก
Credits: NASA/Jacqueline Faherty (American Museum of Natural History)/OpenSpace
ในขณะที่ดาวแคระน้ำตาลมีอายุหลายล้านถึงพันล้านปี แต่การค้นหาพวกมันกลับมีกำหนดเวลาที่สั้นกว่ามาก เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) ของนาซาเป็นเพียงอุปกรณ์เดียว ที่สามารถยืนยันระยะทางและตำแหน่งของดาวแคระน้ำตาลเหล่านี้ได้ (กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ปลดประจำการในเดือนมกราคม 2020) ทำให้ต้องเร่งรีบค้นหาดาวแคระน้ำตาลให้ได้มากที่สุด แล้วใช้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ เปิดเผยตำแหน่งของดวงดาวเหล่านั้นให้แม่นยำยิ่งขึ้น
เจ. ดาวี เคริกแพตทริค (J. Davy Kirkpatrick) นักวิทยาศาสตร์จาก Caltech/IPAC และผู้นำในการศึกษานี้กล่าวว่า “หากปราศจากนักวิทยาศาสตร์พลเมืองเหล่านี้ เราคงไม่สร้างสร้างแผนที่ที่สมบูรณ์นี้ได้ภายในระยะเวลาอันสั้น….การใช้ดวงตาที่อยากรู้นับพันทำให้การค้นหาดาวแคระเร็วขึ้นกว่าเดิมหลายเท่า”
Credits: NASA/Jacqueline Faherty (American Museum of Natural History)/OpenSpace
ทว่า การเรียนรู้เกี่ยวกับดาวแคระน้ำตาลยังไม่จบเพียงเท่านี้ ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์จะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) ตรวจสอบวัตถุเหล่านี้ในช่วงคลื่นอินฟราเรดเพิ่มเติม
เป็นโครงการที่ไม่เลวเลย นอกจากจะบรรลุผลลัพธ์ตามเป้าหมายแล้ว ยังได้ทั้งความร่วมมือและความสนใจจากทั่วโลก แถมยังช่วยสร้างความรู้ความเข้าใจให้กับสาธารณชนอีกด้วยนะเนี่ย
อ้างอิง
พิสูจน์อักษร : สุชยา เกษจำรัส