กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope หรือ JWST) ได้ค้นพบหลักฐานอันน่าสนใจของดาวเคราะห์ที่มีมวลใกล้เคียงกับดาวเสาร์ โคจรรอบดาวฤกษ์อายุน้อยชื่อ TWA 7 (ทีดับเบิลยูเอ เจ็ด) ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 34 ปีแสง การค้นพบครั้งนี้ ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature ถือเป็นการถ่ายภาพตรงดาวเคราะห์นอกระบบ (exoplanet) ครั้งแรกของกล้องเจมส์ เว็บบ์ และเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลเบาที่สุดที่เคยถูกถ่ายภาพตรงนอกระบบสุริยะของเรา
ทีมวิจัยได้ตรวจจับแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดจางๆ ในจานฝุ่นและเศษหินที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ TWA 7 โดยใช้เครื่องมืออินฟราเรดกลาง (Mid-Infrared Instrument หรือ MIRI) ของกล้องเจมส์ เว็บบ์ แหล่งกำเนิดนี้อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ TWA 7 ประมาณ 50 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งสอดคล้องกับตำแหน่งที่คาดการณ์ไว้ของดาวเคราะห์ที่อาจเป็นตัวการสร้างลักษณะสำคัญที่เห็นในจานเศษหินนั้น
การถ่ายภาพตรงดาวเคราะห์นอกระบบเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างมาก เนื่องจากแสงจากดาวแม่มักจะบดบังดาวเคราะห์ที่สลัวกว่า แต่กล้องเจมส์ เว็บบ์ มีเครื่องมือโคโรนากราฟ (coronagraph) ที่สามารถบล็อกแสงจากดาวฤกษ์ได้ ทำให้สามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่รอบๆ ได้อย่างชัดเจน หลังจากลบแสงดาวที่เหลืออยู่ด้วยการประมวลผลภาพขั้นสูง ก็เผยให้เห็นแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดจางๆ ใกล้ดาว TWA 7
จากการวิเคราะห์เบื้องต้นชี้ว่าวัตถุที่เรียกว่า TWA 7 b (ทีดับเบิลยูเอ เจ็ด บี) นี้ อาจเป็นดาวเคราะห์อายุน้อยและมีอุณหภูมิเย็น โดยมีมวลประมาณ 0.3 เท่าของดาวพฤหัสบดี หรือประมาณ 100 เท่าของมวลโลก ซึ่งเทียบเท่ากับมวลของดาวเสาร์ ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ภายในช่องว่างของหนึ่งในสามวงแหวนฝุ่นที่เคยถูกค้นพบรอบดาว TWA 7 จากการสังเกตการณ์ภาคพื้นดินก่อนหน้านี้ ความสว่าง สี ระยะห่างจากดาวฤกษ์ และตำแหน่งภายในวงแหวนของวัตถุ ล้วนสอดคล้องกับการคาดการณ์ทางทฤษฎีสำหรับดาวเคราะห์มวลเท่าดาวเสาร์อายุน้อยและเย็น ที่คาดว่าจะกำลังปั้นแต่งจานเศษหินที่อยู่รอบๆ ตัวมัน
หากได้รับการยืนยัน การค้นพบนี้จะเป็นครั้งแรกที่สามารถเชื่อมโยงดาวเคราะห์กับการปั้นแต่งจานเศษหินได้โดยตรง และอาจเป็นข้อบ่งชี้แรกของ “จานดาวบริวาร” (trojan disk) ซึ่งเป็นการรวมตัวของฝุ่นที่ติดอยู่ในวงโคจรของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ TWA 7 ยังเป็นดาวฤกษ์แคระแดง (red dwarf star) อายุน้อย (ประมาณ 6.4 ล้านปี) ที่อยู่ในกลุ่มดาว TWA Hydrae (ทีดับเบิลยูเอ ไฮดราอี) ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 34 ปีแสง จานฝุ่นของดาวฤกษ์นี้ถูกมองเห็นเกือบในแนวระนาบจากโลก ทำให้เป็นเป้าหมายที่เหมาะสมสำหรับการสังเกตการณ์อินฟราเรดกลางที่มีความไวสูงของกล้องเจมส์ เว็บบ์
ผลการค้นพบนี้ตอกย้ำถึงความสามารถของกล้องเจมส์ เว็บบ์ ในการสำรวจดาวเคราะห์มวลเบาที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งไม่เคยถูกมองเห็นมาก่อน การสังเกตการณ์ในปัจจุบันและอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การจำกัดคุณสมบัติของดาวเคราะห์ที่อาจเป็นไปได้นี้ให้ดียิ่งขึ้น ตรวจสอบสถานะดาวเคราะห์ของมัน และทำความเข้าใจเกี่ยวกับการก่อกำเนิดดาวเคราะห์และวิวัฒนาการของจานในระบบดาวอายุน้อยให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น
ข้อมูลอ้างอิง: ESA/Webb, NASA, CSA, A.M. Lagrange, M. Zamani (ESA/Webb)
- Webb captures evidence of a lightweight planet around TWA 7
