นักดาราศาสตร์อาจจะค้นพบดวงจันทร์นอกระบบ (exomoon)

(ภาพจาก https://www.sciencenewsforstudents.org/article/hubble-may-have-spotted-possible-exomoon)

นักดาราศาสตร์ประกาศถึงความเป็นไปได้ที่จะพบดวงจันทร์ที่อยู่นอกระบบสุริยะ (exomoon) เป็นครั้งแรก แต่นักดาราศาสตร์ยังฉลอง ดีใจกันไม่ได้เพราะเรายังไม่แน่ใจนัก ต้องการหลักฐานมากกว่านี้ ก่อนที่จะสรุปให้ชัดเจน


ประมาณการกันว่าในเอกภพนี้มีกาแล็กซีประมาณ 1 แสนล้านกาแล็กซี และในแต่กาแล็กซีนั้นมีดาวฤกษ์อยู่ 1 แสนล้านดวง ถ้านำมาคูณกันก็จะพบว่าในเอกภพนี้มีดวงดาวมากมายมหาศาล แต่การค้นพบ ดาวเคราะห์นอกระบบ (exoplanet) นั้นช่างยากเหลือเกิน เพราะมันไม่มีแสงในตัวเองแบบดาวฤกษ์  ดาวเคราะห์นอกระบบหรือภาษาอังกฤษใช้คำว่า exoplanet ย่อมาจาก extrasolar planet มันหมายถึงดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่นอกระบบสุริยะของเรา ถึงตอนนี้ปลายปี ค.ศ. 2018 ประมาณกันว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 3 500 ดวง


ดาวเคราะห์นอกระบบนั้นถือว่าเป็นเรื่องที่ค่อนข้างใหม่ในดาราศาสตร์ โดยการค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 1988 แต่กว่าจะยืนยันว่าดาวดวงที่ค้นพบนั้นเป็นดาวเคราะห์นอกระบบก็ต้องรอถึงปี ค.ศ. 2012 ส่วนการค้นพบที่ยืนยันได้แน่ชัดของดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรกนั้นเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1992 ซึ่งถือว่าไม่นานเลย


แต่ในบทความนี้ไม่ได้กำลังพูดถึงดาวเคราห์นอกระบบ แต่พูดถึง ดวงจันทร์นอกระบบ (exomoon) หรือดวงจันทร์ที่โคจรรอบดาวเคราะห์นอกระบบ ซึ่งหมายความว่ามันอยู่นอกระบบสุริยะ การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบยากแล้ว การค้นหาดวงจันทร์นอกระบบยากยิ่งกว่า


นักดาราศาสตร์ เดวิด คิปปิง (David M. Kipping) และอเล็กซ์ ทีชเช (Alex Teachey) จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลที่โคจรรอบโลก พบเจอสิ่งที่อาจจะเป็นดวงจันทร์ขนาดเท่าดาวเนปจูนโคจรอยู่รอบดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่อยู่นอกระบบสุริยะ เขามุ่งความสนใจไปยังดาวฤกษ์ที่ชื่อ Kepler 1625 และสังเกตมันกว่า 40 ชั่วโมง ตั้งแต่วันที่ 28 ตุลาคม ค.ศ. 2017 ก่อนหน้านี้ยานอวกาศเคปเลอร์ ที่เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศ แสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์ดวงนี้มีดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีโคจรรอบอยู่ การโคจรครบหนึ่งรอบของดาวเคราะห์ที่ชื่อ Kepler 1625b รอบดาวฤกษ์ Kepler 1625 ใช้เวลา 287 วัน นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นดาวเคราะห์นี้จากแสงที่ลดลงจากดาวฤกษ์มาสู่กล้องโทรทรรศน์ แสงที่ลดลงของดาวฤกษ์นี้มาจากตอนดาวเคราะห์เคลื่อนผ่าน 


การเคลื่อนผ่านทางดาราศาสตร์ (transit) หมายถึงเหตุการณ์ที่วัตถุท้องฟ้าชิ้นหนึ่งเคลื่อนที่ผ่านผิวหน้าของวัตถุบนท้องฟ้าอีกชิ้นหนึ่ง เมื่อมองจากผู้สังเกต


แต่คิปปิง และ อเล็กซ์ สังเกตเห็นอีกสิ่งหนึ่งที่น่าสนใจในข้อมูลจากยานอวกาศเคปเลอร์ มันเป็นการลดลงของแสงอีกชุดหนึ่ง ซึ่งเกิดขึ้นไม่ก่อนก็หลังจากการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์ และนี่คือสิ่งที่นักดาราศาสตร์หวังว่าจะเกิดขึ้นเมื่อ เราตรวจพบดวงจันทร์นอกระบบโคจรรอบดาวเคราะห์


นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งที่อาจจะเป็นดวงจันทร์นอกระบบนี้ว่า Kepler 1625b-i แต่จะต้องหาหลักฐานเพิ่มเติม เพราะมันอาจจะเป็นแค่ข้อมูลที่ผิดพลาด หรือการอ่อนลงของแสงจากดาวฤกษ์นี้อาจจะเป็นกิจกรรมบางอย่างของตัวดาวฤกษ์เอง เพราะเหตุนี้หลังจากสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์แล้ว จึงใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตรวจอีกที เพราะกล้องฮับเบิลมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของแสงจากดาวฤกษ์ดีกว่ากล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ถึง 3.8 เท่า


กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลก็เห็นการลดลงของแสงในแบบที่กล้องเคปเลอร์เห็นหลังจากการเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์ผ่านดาวฤกษ์ที่กินระยะเวลา 19 ชั่วโมง การเคลื่อนผ่านนี้เกิดขึ้นก่อนที่คาดหวังไว้ 77.8 นาที และนี่ก็เป็นหลักฐานว่ามีบางสิ่งดึงดูดดาวเคราะห์ไว้ คิปปิงและอเล็กซ์ได้ตีพิมพ์สิ่งที่เขาค้นพบนี้ในวารสาร Science Advances เดือนตุลาคม ปี ค.ศ. 2018


การอ่อนลงของแสงจากดาวฤกษ์และการเคลื่อนผ่านที่เร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้ สอดคล้องกันกับการมีดวงจันทร์นอกระบบ โคจรอยู่รอบดาวเคราะห์นอกระบบที่ชื่อ Kepler 1625b แต่นักดาราศาสตร์ยังฉลอง ดีใจกันไม่ได้เพราะเรายังไม่แน่ใจนัก มีการให้ความเห็นว่ามันเป็นข้อมูลที่ยอดเยี่ยมแต่ก็ยังกังขาอยู่ 


เหตุผลสำคัญที่สำคัญคือดาวเคราะห์นอกระบบที่ชื่อ Kepler 1625b มีขนาดประมาณดาวพฤหัสบดี และสิ่งที่อาจจะเป็นดวงจันทร์นอกระบบที่ชื่อ Kepler 1625b-i นั้นมีขนาดประมาณดาวเนปจูน ซึ่งถือว่าเป็นดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่มาก และมันจะท้าทายต่อทฤษฎีการกำเนิดดวงจันทร์ที่เรามีอยู่ ซึ่งเราใช้หลักฐานจากดวงจันทร์ที่เราพบในระบบสุริยะของเรา


นักดาราศาสตร์จึงตั้งเป้าว่าจะส่องกล้องโทรทรรศน์สังเกตการณ์อีกครั้งในการเคลื่อนผ่านครั้งถัดไปของดาวเคราะห์  Kepler 1625b ที่จะเกิดขึ้นในกลางปี ค.ศ. 2019 


เรื่องนี้น่าสนใจมาก แต่ก็ต้องรอหลักฐานเพิ่มเติม บางคนอาจจะกังขาสงสัย แต่มันเป็นสิ่งที่ดี นักวิทยาศาสตร์ต้องชอบอ่านหนังสือ ทำงานวิจัยและตั้งคำถาม คิดสงสัย มีความกังขา ศัพท์ทางปรัชญาเรียกว่าวิมตินิยม (skepticism) และก็แบบนวนิยายสืบสวนสอบสวน เราจะต้องตามหลักฐานไปไม่ว่ามันจะพาเราไปสู่บทสรุปใดก็ตาม

เรียบเรียงโดย

ณัฐพล โชติศรีศุภรัตน์
ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ

• [1] http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaav1784
• [2] https://www.sciencenewsforstudents.org/article/hubble-may-have-spotted-possible-exomoon
• [3] https://www.bbc.com/news/science-environment-45707309
• [4] https://www.nationalgeographic.com/science/2018/10/news-first-exomoon-nasa-kepler-planets-facts-space/?user.testname=none