Kepler-51 เป็นดาวประเภท G อายุ 500 ล้านปีซึ่งมีดาวเคราะห์ความหนาแน่นต่ำ 4 ดวงกระดาษใหม่ตีพิมพ์ในวารสารดาราศาสตร์-
ภาพประกอบนี้แสดงให้เห็นระบบดาวเคราะห์เคปเลอร์-51 เครดิตรูปภาพ: NASA / ESA / L. Hustak, J. Olmsted, D. Player & F. Summers, STScI
เคปเลอร์-51อยู่ห่างจากโลกประมาณ 2,615 ปีแสงในกลุ่มดาวหงส์
มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า KOI-620 ดาวดวงนี้รู้จักอยู่แล้วดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาด 'ซุปเปอร์พัฟ' ขนาดดาวเสาร์ 3 ดวง ได้แก่ Kepler-51b, c และ d
ค้นพบครั้งแรกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของ NASA ในปี 2012 โลกเหล่านี้มีอัตราส่วนคาบการโคจรใกล้เคียงกับ 1:2:3 (45 วัน 85 วัน และ 130 วัน ตามลำดับ)
มีมวลมากกว่าโลกหลายเท่า และมีชั้นบรรยากาศไฮโดรเจน/ฮีเลียม
เจสซิกา ลิบบี-โรเบิร์ตส์ นักดาราศาสตร์แห่งรัฐเพนน์สเตต กล่าวว่า “ดาวเคราะห์ซุปเปอร์พัฟนั้นผิดปกติอย่างมากเนื่องจากมีมวลต่ำมากและมีความหนาแน่นต่ำ”
“ดาวเคราะห์ 3 ดวงที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ Kepler-51 มีขนาดประมาณดาวเสาร์ แต่มีมวลเพียงไม่กี่เท่าของโลก ส่งผลให้เกิดความหนาแน่นเหมือนขนมสายไหม”
“เราคิดว่าพวกมันมีแกนเล็กและมีชั้นบรรยากาศขนาดใหญ่ของไฮโดรเจนฮีเลียม แต่ดาวเคราะห์ประหลาดเหล่านี้ก่อตัวได้อย่างไร และบรรยากาศของพวกมันไม่ถูกพัดหายไปจากการแผ่รังสีที่รุนแรงของดาวฤกษ์อายุน้อยยังคงเป็นปริศนา”
“เราวางแผนที่จะใช้เวบบ์เพื่อศึกษาดาวเคราะห์ดวงหนึ่งเพื่อช่วยตอบคำถามเหล่านี้ แต่ตอนนี้เราต้องอธิบายดาวเคราะห์มวลต่ำดวงที่สี่ในระบบ”
เพื่อตรวจสอบหลักฐานของดาวเคราะห์ดวงที่ 4 ในระบบ Kepler-51e นักดาราศาสตร์ใช้ชุดข้อมูลระยะเวลาการผ่านหน้าที่ครอบคลุมซึ่งครอบคลุมระยะเวลากว่า 14 ปีจากสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ รวมถึงเว็บบ์ กล้องโทรทรรศน์หอดูดาวอาปาเช่พอยต์ และกล้องโทรทรรศน์เดวีย์แล็บแห่งรัฐเพนน์
“เราทำการค้นหาที่เรียกว่า 'กำลังดุร้าย' โดยทดสอบการผสมผสานคุณสมบัติของดาวเคราะห์หลายๆ แบบ เพื่อค้นหาแบบจำลองดาวเคราะห์ 4 ดวงที่อธิบายข้อมูลการขนส่งสาธารณะทั้งหมดที่รวบรวมไว้ในช่วง 14 ปีที่ผ่านมา” เคนโตะ มาสุดะ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโอซาก้า กล่าว
“เราพบว่าสัญญาณสามารถอธิบายได้ดีที่สุดหากเคปเลอร์-51e มีมวลคล้ายกับดาวเคราะห์อีกสามดวงและโคจรเป็นวงกลมพอสมควรประมาณ 264 วัน ซึ่งเป็นสิ่งที่เราคาดหวังได้จากระบบดาวเคราะห์อื่นๆ”
“วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้อื่น ๆ ที่เราพบเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ที่มีมวลมากกว่าในวงโคจรที่กว้างขึ้น แม้ว่าเราจะคิดว่าสิ่งเหล่านี้มีโอกาสน้อยกว่าก็ตาม”
ไม่ชัดเจนว่า Kepler-51e นั้นเป็นดาวเคราะห์พัฟขนาดยักษ์ด้วยหรือไม่ เนื่องจากนักวิจัยไม่ได้สังเกตเห็นการเคลื่อนผ่านของ Kepler-51e จึงไม่สามารถคำนวณรัศมีหรือความหนาแน่นของมันได้
ทีมงานระบุว่าดาวเคราะห์อาจมีมวลที่หลากหลาย (<= มวลดาวพฤหัสบดี) และคาบการโคจร (<= 10 ปี)
เจสซิกา ลิบบี-โรเบิร์ตส์ นักดาราศาสตร์แห่งรัฐเพนน์สเตตกล่าวว่า “ดาวเคราะห์ซุปเปอร์พัฟนั้นค่อนข้างหายาก และเมื่อมันเกิดขึ้น พวกมันมักจะเป็นเพียงดวงเดียวในระบบดาวเคราะห์”
“หากการพยายามอธิบายว่าซุปเปอร์พัฟสามดวงก่อตัวขึ้นในระบบเดียวนั้นยังท้าทายไม่พอ ตอนนี้เราจะต้องอธิบายดาวเคราะห์ดวงที่สี่ ไม่ว่าจะเป็นซุปเปอร์พัฟหรือไม่ก็ตาม และเราไม่สามารถแยกแยะดาวเคราะห์เพิ่มเติมในระบบได้เช่นกัน”
“เคปเลอร์-51e มีวงโคจรใหญ่กว่าดาวศุกร์เล็กน้อยและอยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้ของดาวฤกษ์ ดังนั้นอาจมีอะไรอีกมากมายเกิดขึ้นนอกเหนือจากระยะทางนั้นถ้าเราใช้เวลาพิจารณา”
“การดูความแปรผันของระยะเวลาการผ่านหน้าต่อไปอาจช่วยให้เราค้นพบดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลจากดาวฤกษ์ของมัน และอาจช่วยในการค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจช่วยชีวิตได้”
-
เคนโตะ มาสุดะและคณะ- 2024 ดาวเคราะห์ดวงที่ 4 ในระบบเคปเลอร์-51 ถูกเปิดเผยโดยการเปลี่ยนแปลงของเวลาขนส่งเอเจ168, 294; สอง: 10.3847/1538-3881/ad83d3
