งานไมโครเลนส์ดาวเคราะห์ยักษ์

ภาพฮับเบิลของดาราจักรสีแดงซึ่งทำหน้าที่เป็นเลนส์โน้มถ่วงสำหรับดาราจักรสีน้ำเงินที่อยู่ไกลออกไป

โดยทำให้แสงโค้งงอเป็นอาร์ค ดาวเคราะห์นอกระบบสามารถตรวจพบได้โดยใช้เอฟเฟกต์ที่คล้ายกัน นั่นคือไมโครเลนส์โน้มถ่วง เมื่อดาวฤกษ์เบื้องหน้าและดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์โดยบังเอิญผ่านดาวพื้นหลังบนท้องฟ้า ทำให้เกิดแสงวาบ นักดาราศาสตร์ได้พบดาวเคราะห์นอกระบบที่มีเลนส์ไมโครเลนส์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีรอบดาวแคระ M และใช้ผลที่ได้เพื่อช่วยในการตัดสินใจระหว่างสถานการณ์การก่อตัวดาวเคราะห์ที่แข่งขันกัน เครดิต: ESA / Hubble และ NAS

UFA Slot

จนถึงปัจจุบันมีการตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบ มากกว่า5,000 ดวงโดยมากกว่า 90% ค้นพบโดยใช้เทคนิคการส่งผ่านหรือความเร็วในแนวรัศมี จากอีก 10% พบว่า 105 รายใช้วิธี microlensing ซึ่งใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าเส้นทางของลำแสงจะโค้งงอเมื่อมีวัตถุขนาดใหญ่ แรงโน้มถ่วงของร่างกายทำหน้าที่เหมือนเลนส์ (“เลนส์โน้มถ่วง”)

เพื่อบิดเบือนภาพของวัตถุที่เห็นด้านหลัง เมื่อวัตถุมวลมากบังเอิญผ่านหน้าดาวฤกษ์ มันทำหน้าที่เป็นเลนส์โน้มถ่วงและด้วยเหตุนี้การเคลื่อนที่ข้ามท้องฟ้าจึงทำให้ดาวพื้นหลังสว่างขึ้นชั่วขณะ เมื่อวัตถุเบื้องหน้าเป็นดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ วัตถุทั้งสองสามารถทำให้เกิดเหตุการณ์ที่สว่างขึ้นเมื่อผ่านหน้าดาวฤกษ์ และสามารถจำลองแสงวาบที่มองจากโลกเพื่อกำหนดมวลและการแยกตัวของพวกมันได้

วิธีการไมโครเลนส์มีข้อดีที่สำคัญสองประการเหนือเทคนิคการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบทั่วไป ประการแรก ความสว่างของเอฟเฟกต์ไมโครเลนส์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสว่างของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ แต่ขึ้นอยู่กับมวลเท่านั้น ซึ่งทำให้สามารถระบุดาวแคระ M ที่มีมวลต่ำและจางลงได้ ข้อได้เปรียบที่สองคือดาวเคราะห์ไมโครเลนส์อาจโคจรรอบดาวฤกษ์ของมันในระยะไกล แม้กระทั่งหน่วยดาราศาสตร์จำนวนมาก (เนื่องจาก เทคนิค ดาวเคราะห์นอกระบบ ปกติ

เช่น การเคลื่อนผ่าน จำเป็นต้องมีการตรวจจับหลายครั้งในช่วงการโคจรหลายครั้งดาวเคราะห์นอกระบบด้วยวงโคจรขนาดใหญ่ต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะสิ้นสุดวัฏจักรของมัน และจนถึงตอนนี้ดาวเคราะห์นอกระบบที่ตรวจวัดได้ทั้งหมดส่วนใหญ่มีวงโคจรที่เล็กกว่าหน่วยดาราศาสตร์หนึ่งหน่วย) อันเป็นผลมาจากวงโคจรขนาดใหญ่ของพวกมัน ดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ที่ตรวจพบรอบดาวฤกษ์ที่มีเลนส์ไมโครเลนส์มักจะอยู่ไกลพอ อยู่เหนือ “แนวหิมะ” ซึ่งเป็นระยะทางที่น้ำผิวดินจะแข็งตัว

Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ( CfA ) นักดาราศาสตร์ Jennifer Yee ร่วมมือกับทีมนักดาราศาสตร์จากโครงการ OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) ซึ่งค้นพบเหตุการณ์ microlensing OGLE-2017-BLG-1049 การวิเคราะห์นำโดยเพื่อนร่วมงานของเธอในเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ไมโครเลนส์ของเกาหลี

พวกเขาจำลองเหตุการณ์ที่สว่างไสวโดยใช้สมมติฐานที่น่าจะเป็นไปได้ และสรุปว่าดาวฤกษ์แม่เป็นดาวแคระ M ที่มีมวลประมาณ 0.55 เท่าดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์มีมวลประมาณ 5.5 ดาวพฤหัสบดี -มวลและวงโคจรที่ระยะทาง 3.9 หน่วยดาราศาสตร์ ผลลัพธ์เหล่านี้มีผลโดยตรงต่อแบบจำลองการก่อตัวดาวเคราะห์ ห้าสิบสี่ของดาวเคราะห์นอกระบบที่มีเลนส์ไมโครเลนส์ที่รู้จักนั้นเป็นดาวยักษ์ที่อยู่รอบดาวแคระ M เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงใหม่นี้ ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์มีอยู่ทั่วไปรอบๆ ดาวแคระ M

 

 

Releated