พบวัตถุมาจากนอกระบบสุริยะ

วรเชษฐ์ บุญปลอด

นักดาราศาสตร์รายงานการค้นพบวัตถุดวงหนึ่งในอวกาศ ซึ่งตอนแรกคาดว่าอาจเป็นดาวหางเนื่องจากวงโคจรที่มีความรีสูงมาก การสังเกตการณ์อย่างละเอียดไม่พบลักษณะปรากฏของการเป็นดาวหาง แต่ที่สำคัญยิ่งไปกว่านั้นคือวงโคจรของวัตถุนี้แสดงว่ามีความเป็นไปได้สูงที่จะมาจากนอกระบบสุริยะ

วัตถุดวงนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในภาพถ่ายจากกล้องแพน-สตารรส์ 1 (Pan-STARRS 1) เป็นกล้องโทรทรรศน์ซึ่งติดตั้งอยู่ที่หอดูดาวฮาเลอาคาลา บนเกาะเมาอี อันเป็นเกาะหนึ่งในหมู่เกาะฮาวาย ภายใต้โครงการสำรวจท้องฟ้าในชื่อเดียวกันซึ่งย่อมาจาก Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System ดูแลโดยมหาวิทยาลัยฮาวาย

แพน-สตารรส์ มีผลงานการค้นพบและวัดตำแหน่งของดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง ดาวแปรแสง ซูเปอร์โนวา และวัตถุอื่นๆ เป็นจำนวนมาก ดาวหางหลายดวงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ซึ่งส่วนใหญ่เป็นดาวหางที่มีความสว่างน้อย ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักสำหรับคนทั่วไป จึงมีชื่อว่าแพนสตารรส์ (PANSTARRS) โดยเมื่อกลายเป็นชื่อดาวหางจะเขียนเป็นตัวพิมพ์ใหญ่ทั้งหมดและตัดเครื่องหมายยัติภังค์ (-) ออกตามแนวทางการตั้งชื่อดาวหาง เพื่อไม่ให้สับสนว่าเป็นดาวหางที่ค้นพบโดยแพนและสตารรส์

เอ็มพีซี (MPC ย่อมาจาก Minor Planet Center) เป็นองค์กรทางดาราศาสตร์ของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลซึ่งทำหน้าที่รวบรวมผลการสังเกตการณ์โดยนักดาราศาสตร์จากทั่วโลก คำนวณวงโคจรของดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย หรือวัตถุคล้ายกันอย่างเป็นทางการ

วันที่ 25 ต.ค. 2560 เอ็มพีซีออกรายงานตำแหน่งและวงโคจรของวัตถุดวงหนึ่ง ค้นพบครั้งแรกในภาพถ่ายจากแพน-สตารรส์เมื่อวันที่ 19 ต.ค. รวมทั้งผลการวัดตำแหน่งจากหอดูดาว อื่นๆ ซึ่งวัตถุนี้ได้ชื่อว่า ซี/2017 ยู 1 (แพน-สตารรส์) - C/2017 U1 (PANSTARRS) อักษรนำหน้าหมายถึงดาวหางคาบยาวหรือไม่มีคาบ ตามด้วยเครื่องหมายทับและปีคริสต์ศักราชที่ค้นพบ ตัวอักษรกับตัวเลขตามหลังบ่งบอกว่าเป็นดาวหางดวงที่ 1 ซึ่งค้นพบในครึ่งหลังของเดือน ต.ค. ตามด้วยชื่อดาวหางใน

วงเล็บซึ่งบ่งบอกผู้ค้นพบ

ความแปลกประหลาดที่แสดงอยู่ในรายงานของเอ็มพีซี คือวัตถุดวงนี้มีวงโคจรเป็นไฮเพอร์โบลา ทางคณิตศาสตร์แบ่งเส้นโค้งเป็นหลายชนิดตามภาคตัดกรวยในแนวต่างๆ ได้แก่ วงกลม วงรี พาราโบลา และไฮเพอร์โบลา สิ่งที่บ่งบอกความรีของเส้นโค้งคือภาวะเยื้องศูนย์กลาง หากค่านี้เท่ากับ 0 แสดงว่าเป็นวงกลม หากอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 แสดงว่าเป็นวงรี หากเท่ากับ 1 แสดงว่าเป็นพาราโบลา และภาวะเยื้องศูนย์กลางที่มีค่ามากกว่า 1 แสดงว่าเป็นไฮเพอร์โบลา

ดาวหางส่วนมากที่ค้นพบมีวงโคจรเป็นวงรีที่มีความรีสูงเข้าใกล้ 1 หรือเป็นพาราโบลา เนื่องจากโคจรมาจากที่ห่างไกลซึ่งตามทฤษฎี ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำเนิดและการก่อตัวของระบบสุริยะ รวมทั้งสถิติวงโคจรของดาวหางแสดงว่ามีวัตถุแบบดาวหางอยู่มากมายกระจัดกระจายอยู่ ทั่วทุกทิศทางล้อมรอบดวงอาทิตย์ ดาวหางบางดวงอาจมีภาวะเยื้องศูนย์กลางมากกว่า 1 เล็กน้อย เนื่องจากถูกแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวเคราะห์มวลมากอย่างดาวพฤหัสบดี

ซี/2017 ยู 1 เดินทางมาจากทิศทางของกลุ่มดาวพิณในซีกฟ้าเหนือด้วยความเร็วสัมพัทธ์กับดวงอาทิตย์ที่ 25.5 กิโลเมตร/วินาที โคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเมื่อวันที่ 9 ก.ย. 2560 ที่ระยะห่าง 0.25 หน่วยดาราศาสตร์ หรือใกล้กว่าวงโคจรของดาวพุธ ระนาบวงโคจรทำมุม 122 องศากับระนาบวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ โคจรเข้ามาจากเหนือระนาบ หลังจากผ่านจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดแล้วก็วกกลับขึ้นไป ผ่านใกล้โลกที่สุดด้วยระยะห่าง 24 ล้านกิโลเมตร เมื่อวันที่ 14 ต.ค. 2560

ขณะนี้กำลังเดินทางห่างจากดวงอาทิตย์และโลกออกไปมากขึ้นทุกขณะ สิ่งที่สร้างความประหลาดใจ คือวัตถุนี้มีภาวะเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรสูงถึง 1.1897 ซึ่งสูงผิดปกติแบบไม่เคยพบมาก่อน เอ็มพีซีถึงกับระบุไว้ในรายงานว่า ครั้งนี้อาจเป็นกรณีแรกที่มีความชัดเจนว่าวัตถุนี้อาจเป็นดาวหางที่เดินทางมาจากนอกระบบสุริยะ

รายงานฉบับที่ 2 ระบุว่าการสังเกตการณ์อย่างละเอียดด้วยกล้องโทรทรรศน์วีแอลทีซึ่งมีประสิทธิภาพสูง ไม่พบลักษณะการฟุ้งแบบหัวดาวหาง ทั้งที่วัตถุนี้ยังอยู่ไม่ไกลจากโลกและดวงอาทิตย์มากนัก เอ็มพีซีจึงเปลี่ยนชื่อของวัตถุนี้เป็น เอ/2017 ยู 1 (A/2017 U1) ตามข้อกำหนดการตั้งชื่อเมื่อมีข้อมูลยืนยันว่าแท้จริงวัตถุนั้นไม่ใช่ดาวหาง (ระบุว่าเป็นดาวหางในตอนแรกเนื่องจากมีวงโคจรแบบดาวหาง)

รายงานเมื่อวันที่ 26 ต.ค. ซึ่งมีผลการวัดตำแหน่งเพิ่มเติมก็ยังคงยืนยันวงโคจรเดิมว่าเป็นไฮเพอร์โบลาที่มีตัวเลขของภาวะเยื้องศูนย์กลางสูงมาก โดยค่านี้ได้เพิ่มเป็น 1.1937 กรณีเช่นนี้ทำให้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าวัตถุนี้เป็นวัตถุหินแบบดาวเคราะห์น้อยที่อาจไม่ได้มีต้นกำเนิดในระบบสุริยะ แต่มาจากระบบดาวดวงอื่นหรือจากอวกาศไกลโพ้นนอกระบบสุริยะ อาจถือได้ว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่พบว่ามีวงโคจรแบบไฮเพอร์โบลา

ที่จริงแล้วนักดาราศาสตร์ไม่แปลกใจเสียทีเดียวเมื่อพบวัตถุประเภทนี้ เพราะอาจเป็นสิ่งยืนยันทฤษฎีการก่อตัวของดาวเคราะห์ว่าระหว่างกระบวนการที่ดาวเคราะห์สะสมมวล เศษซากบางส่วนอาจถูกสลัดให้มีความเร็วสูงจนหลุดออกจากระบบ เอ/2017 ยู 1 จึงมีโอกาสที่จะเป็นซากซึ่งหลุดออกมาจากระบบสุริยะอื่น สิ่งที่นักดาราศาสตร์ตื่นเต้นคือกรณีนี้เป็นครั้งแรกที่เราพบวัตถุหินที่มาจากนอกระบบสุริยะ โดยผลการวัดความสว่างของเอ/2017 ยู 1 เทียบกับดาวเคราะห์น้อยโดยทั่วไป ทำให้คาดว่ามันอาจมีขนาดเล็กกว่า 400 เมตร

นักดาราศาสตร์ยังคงเฝ้าติดตามเพื่อศึกษาวัตถุดวงนี้เพิ่มเติมให้ได้มากที่สุด ก่อนที่มันจะโคจรห่างออกไปจนไม่สามารถตรวจพบได้อีก

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (29 ต.ค. -5 พ.ย.)

ดาวเสาร์อยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำโดยอยู่ในเขตของกลุ่มดาวคนแบกงู ซึ่งพื้นที่ส่วนหนึ่งของกลุ่มดาวนี้คั่นอยู่ระหว่างกลุ่มดาวแมงป่องกับคนยิงธนู ตามการแบ่งเขตกลุ่มดาวสากล เริ่มเห็นเมื่ออยู่สูงไม่มากนักบนท้องฟ้าทิศตะวันตกเฉียงใต้หลังจากท้องฟ้ามืดลงพอสมควร ตกลับขอบฟ้าในเวลาประมาณ 2 ทุ่มครึ่ง หรือหลังจากนั้นไม่นาน

ดาวศุกร์และดาวอังคารอยู่บนท้องฟ้าเวลาเช้ามืด ดาวเคราะห์ทั้งสองดวงปรากฏอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาวทางทิศตะวันออก ดาวอังคารซึ่งสว่างน้อยกว่าดาวศุกร์หลายเท่าจะขึ้นเหนือขอบฟ้าก่อนในเวลาประมาณตี 4 หรือหลังจากนั้นเล็กน้อย แต่ต้องรอให้เคลื่อนสูงเหนือขอบฟ้ามากขึ้นจึงจะสังเกตได้

หลังตี 5 เล็กน้อย ดาวศุกร์เริ่มปรากฏใกล้ขอบฟ้าทิศเดียวกับดาวอังคาร เช้ามืดวันที่ 3 พ.ย. 2560 ดาวศุกร์ผ่านทางซ้ายมือของดาวรวงข้าว ซึ่งเป็นดาวสว่างในกลุ่มดาวหญิงสาวที่ระยะห่าง 3.5 องศา หากใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันออกมีต้นไม้หรือสิ่งปลูกสร้างบดบัง เราจะเริ่มเห็นดาวศุกร์ได้ยากขึ้น เพราะดาวศุกร์เคลื่อนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นทุกวัน แต่หากขอบฟ้าเปิดโล่ง จะยังมีโอกาสเห็นดาวศุกร์ได้ถึงราวกลางเดือน พ.ย.

ที่เราไม่เห็นดาวพุธกับดาวพฤหัสบดีในช่วงนี้เพราะดาวเคราะห์ทั้งสองยังคงอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ สัปดาห์หน้าดาวพุธจะเคลื่อนห่างดวงอาทิตย์มากขึ้นจนเริ่มสังเกตได้ในเวลาหัวค่ำ ส่วนดาวพฤหัสบดีจะไปอยู่ใกล้ดาวศุกร์ในกลางเดือน พ.ย. บนท้องฟ้าทิศตะวันออก

สัปดาห์นี้เป็นครึ่งหลังของข้างขึ้น ดวงจันทร์สว่างมากกว่าครึ่งดวงอยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ โดยมีพื้นที่ด้านสว่างเพิ่มขึ้นทุกวัน ดวงจันทร์เพ็ญเมื่ออยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ในวันที่ 4 พ.ย. 2560