ดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่ถูกค้นพบเมื่อ 30 ปีก่อนรอบดาวฤกษ์ที่หมุนเร็วที่เรียกว่าพัลซาร์ ตอนนี้ นักดาราศาสตร์ได้เปิดเผยว่าดาวเคราะห์เหล่านี้อาจจะหายากอย่างไม่น่าเชื่อ งานใหม่จะถูกนำเสนอในวันพรุ่งนี้ (วันอังคารที่ 12 กรกฎาคม) ที่การประชุมดาราศาสตร์แห่งชาติ (NAM 2022) โดย Iuliana Nițu นักศึกษาระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
11 กรกฎาคม 2022 ราชสมาคมดาราศาสตร์
กระบวนการที่ทำให้ดาวเคราะห์ก่อตัวและอยู่รอดรอบพัลซาร์ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การสำรวจพัลซาร์ 800 แห่งตามด้วยหอดูดาว Jodrell Bank ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาเปิดเผยว่าระบบดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรกที่ตรวจพบนี้อาจผิดปกติเป็นพิเศษ: น้อยกว่า 0.5% ของพัลซาร์ที่รู้จักทั้งหมดสามารถเป็นโฮสต์ของดาวเคราะห์มวลรวมได้
พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอนชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นดาวที่หนาแน่นที่สุดในจักรวาล เกิดระหว่างการระเบิดอันทรงพลังเมื่อสิ้นสุดชีวิตของดาวฤกษ์ทั่วไป มีความเสถียรเป็นพิเศษ หมุนเร็ว และมีสนามแม่เหล็กที่แรงอย่างเหลือเชื่อ พัลซาร์ปล่อยลำแสงคลื่นวิทยุที่สว่างสดใสจากขั้วแม่เหล็กของพวกมันซึ่งดูเหมือนจะเต้นเป็นจังหวะเมื่อดาวหมุน
“[Pulsars] สร้างสัญญาณที่กวาดโลกทุกครั้งที่หมุน คล้ายกับประภาคารจักรวาล” Nițuกล่าว “สัญญาณเหล่านี้สามารถหยิบขึ้นมาได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุและกลายเป็นวิทยาศาสตร์ที่น่าอัศจรรย์มากมาย”
ในปี 1992 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่โคจรรอบพัลซาร์ที่เรียกว่า PSR B1257+12 ปัจจุบันระบบดาวเคราะห์เป็นที่ทราบกันดีว่ามีดาวเคราะห์อย่างน้อยสามดวงซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับดาวเคราะห์หินในระบบสุริยะของเรา ตั้งแต่นั้นมา มีการค้นพบพัลซาร์จำนวนหนึ่งเป็นโฮสต์ของดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม สภาพที่รุนแรงอย่างยิ่งโดยรอบการเกิดและชีวิตของพัลซาร์ทำให้การก่อตัวของดาวเคราะห์ ‘ปกติ’ ไม่น่าเป็นไปได้ และดาวเคราะห์ที่ตรวจพบจำนวนมากเหล่านี้เป็นวัตถุที่แปลกใหม่ (เช่น ดาวเคราะห์ที่ส่วนใหญ่เป็นเพชร) ไม่เหมือนกับที่เรารู้จักในระบบสุริยะของเรา
ทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ทำการค้นหาดาวเคราะห์ที่โคจรรอบพัลซาร์ที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานมองหาสัญญาณที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของดาวข้างเคียงที่มีมวลมากกว่าโลกถึง 100 เท่า และระยะเวลาโคจรระหว่าง 20 วันถึง 17 ปี จากการตรวจจับที่เป็นไปได้ 10 รายการ ระบบที่มีแนวโน้มดีที่สุดคือ PSR J2007+3120 ที่มีความเป็นไปได้ที่จะโฮสต์ดาวเคราะห์อย่างน้อยสองดวง โดยมีมวลมากกว่าโลกสองสามเท่า และคาบการโคจรอยู่ที่ 1.9 ถึง 3.6 ปี
ผลงานระบุว่าไม่มีอคติสำหรับมวลดาวเคราะห์หรือคาบการโคจรในระบบพัลซาร์ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จะให้ข้อมูลรูปร่างของวงโคจรของดาวเคราะห์เหล่านี้ ตรงกันข้ามกับวงโคจรใกล้วงกลมที่พบในระบบสุริยะของเรา ดาวเคราะห์เหล่านี้จะโคจรรอบดาวของพวกมันในวิถีวงรีสูง สิ่งนี้บ่งชี้ว่ากระบวนการก่อตัวสำหรับระบบดาวเคราะห์พัลซาร์นั้นแตกต่างอย่างมากจากระบบดาวเคราะห์ดาวแบบดั้งเดิม
Nițu กล่าวถึงแรงจูงใจในการวิจัยของเธอว่า “พัลซาร์เป็นวัตถุที่น่าสนใจและแปลกใหม่อย่างไม่น่าเชื่อ เมื่อ 30 ปีที่แล้ว ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงแรกถูกค้นพบรอบพัลซาร์ แต่เรายังไม่เข้าใจว่าดาวเคราะห์เหล่านี้สามารถก่อตัวและอยู่รอดได้ในสภาวะที่รุนแรงเช่นนี้ได้อย่างไร การค้นหาว่าสิ่งเหล่านี้เป็นอย่างไรและมีลักษณะอย่างไรเป็นขั้นตอนสำคัญต่อสิ่งนี้”
