นักดาราศาสตร์บันทึกภาพการกำเนิดของระบบดาวเคราะห์เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์

นักดาราศาสตร์บันทึกภาพระบบดาวเคราะห์ในระยะเริ่มต้นชื่อ HOPS-315 ที่อาจมีหน้าตาคล้ายคลึงกับระบบสุริยะของเราเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อน การค้นพบนี้ถือเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากระบวนการก่อกำเนิดดาวเคราะห์ได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ทีมวิจัยนานาชาติสามารถระบุช่วงเวลาที่สสารกำลังเริ่มจับตัวกันเพื่อก่อกำเนิดดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ทารกชื่อ HOPS-315 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 1,300 ปีแสง โดยอาศัยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA ในประเทศชิลี

"นี่เป็นครั้งแรกที่เราเห็นช่วงเวลาที่เก่าแก่ที่สุดของการก่อตัวของดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ดวงอื่น" เมลิสสา แมคลัวร์ หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว ผลงานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature

HOPS-315 แสดงสัญญาณแรกของการก่อตัวของดาวเคราะห์(เครดิตรูปภาพ: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure และคณะ

เบาะแสจากอุกกาบาตสู่การค้นพบครั้งประวัติศาสตร์

ดาวฤกษ์ถือกำเนิดจากการยุบตัวของกลุ่มก๊าซและฝุ่นในอวกาศ ทำให้เกิดดาวฤกษ์แรกเกิดที่ถูกห้อมล้อมด้วยจานหมุนวนของสสาร เรียกว่า "จานดาวเคราะห์ก่อนเกิด" ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของดาวเคราะห์ดวงใหม่

นักวิทยาศาสตร์ทราบมานานแล้วว่า "เมล็ดพันธุ์" ของดาวเคราะห์หินอย่างโลก หรือแกนกลางของดาวยักษ์ใหญ่อย่างดาวพฤหัสบดี เริ่มต้นจากการรวมตัวของสสารแข็งในยุคแรกเริ่มของระบบสุริยะ 

หลักฐานสำคัญของกระบวนการนี้ถูกเก็บรักษาไว้ใน อุกกาบาต ที่ตกลงมายังโลก ซึ่งภายในเต็มไปด้วยแร่ธาตุผลึกซิลิกอนที่ควบแน่นจากความร้อนสูงในอดีต

ระบบดาว HOPS-315 ห้องทดลองแห่งจักรวาล

ทีมวิจัยได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ตรวจจับร่องรอยของแร่ธาตุร้อนเหล่านี้ในระบบดาว HOPS-315 และที่สำคัญคือ พวกเขาตรวจพบ ซิลิกอนมอนอกไซด์ ทั้งในรูปแบบก๊าซและผลึกแร่ ซึ่งบ่งชี้ว่ากระบวนการควบแน่นของสสารแข็งเพิ่งจะเริ่มต้นขึ้น

จากนั้น กล้องโทรทรรศน์ ALMA ได้ช่วยระบุตำแหน่งของแร่ธาตุเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำ และพบว่ามันอยู่ในบริเวณที่มีระยะห่างจากดาวฤกษ์ HOPS-315 ใกล้เคียงกับ ตำแหน่งของแถบดาวเคราะห์น้อย ในระบบสุริยะของเรา

"เรากำลังเห็นแร่ธาตุชนิดเดียวกัน ในตำแหน่งเดียวกัน กับที่เราพบในดาวเคราะห์น้อยของระบบสุริยะเรา" โลแกน ฟรานซิส สมาชิกในทีมวิจัยกล่าว

การค้นพบนี้ทำให้ระบบดาว HOPS-315 กลายเป็น "ภาพของระบบสุริยะในวัยเยาว์" ที่สมบูรณ์แบบที่สุดเท่าที่เคยพบมา ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาประวัติศาสตร์ของบ้านเราเองได้อย่างละเอียดและเป็นรูปธรรมยิ่งขึ้น