การสำรวจการวิจัย
ดาวเคราะห์นอกระบบแสดงให้เห็นว่าสนามนี้เข้ามาจากความหนาวเย็นได้อย่างไร Chris Tinney พบ โลกใหม่ที่แปลกประหลาด: การค้นหาดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะของเรา เรย์ ชยวรรธนะ เมื่อฉันเริ่มต้นอาชีพในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านดาราศาสตร์ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เป็นที่แน่ชัดว่าสาขาใดที่ถือว่าร้อนแรง สาขาใดไม่โดดเด่น จักรวาลวิทยาและดาราศาสตร์อินฟราเรดร้อนจัด พลวัตของกาแลคซีและดาราศาสตร์ของดาวฤกษ์ส่วนใหญ่นิ่งเฉย และการค้นหาดาวเคราะห์และดาวแคระน้ำตาล ซึ่งเป็นกลุ่มของวัตถุที่อยู่ตรงกลางระหว่างดาวเคราะห์และดาวฤกษ์นั้น ทำได้ดีกว่าแน่นอน สิ่งที่มีการเปลี่ยนแปลง
ในStrange New Worldsนักดาราศาสตร์และนักข่าวแบบครั้งเดียว Ray Jayawardhana ได้สำรวจว่าการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบเป็นเวลา 15 ปีได้เปลี่ยนแปลงฟิสิกส์ดาราศาสตร์ไปอย่างไร จากฐานเล็ก ๆ ในแง่ของบุคลากรและเงินทุน วิทยาศาสตร์นอกระบบ – การค้นหาและศึกษาดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น – เติบโตอย่างรวดเร็วและตอนนี้เป็นแกนหลักของฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่ ผลการวิจัยได้พลิกความคิดที่มีอยู่มากมาย
เพื่อแสดงให้เห็นว่าเรามาไกลแค่ไหน
ชัยวรธนาเล่าเหตุการณ์หนึ่งในช่วงปลายทศวรรษ 1980: นักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงก้าวออกจากห้องเมื่อกอร์ดอน วอล์คเกอร์ผู้บุกเบิกการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ ลุกขึ้นมาพูดเกี่ยวกับงานของเขา ตามที่วอล์คเกอร์กล่าวไว้ “ตอนนี้ดูเหมือนยากที่จะเชื่อ”
อย่างไรก็ตาม ดวงวิญญาณผู้กล้าสองสามคนยังคงทำงานในสนามต่อไป ความก้าวหน้าในเครื่องตรวจจับทางดาราศาสตร์ เครื่องมือวัด และเทคนิคการวิเคราะห์หมายความว่าในปี 1995 การสังเกตการณ์หลายร้อยปีในที่สุดก็เกิดผล และลายเซ็นของดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ก็ถูกค้นพบในสเปกตรัมของดาวดวงอื่น นับแต่นั้นมา มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบหลายร้อยดวง การเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ของดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นั้นลึกซึ้งมาก
สาขาใหม่ทั้งหมดได้เกิดขึ้นแล้วหรือเกิดขึ้นเอง: วิทยาศาสตร์นอกระบบดาวเคราะห์และโหราศาสตร์ซึ่งสำรวจความเป็นไปได้ของชีวิตที่อื่นในจักรวาล กลุ่มวิจัยใหม่ได้ปรากฏขึ้นทั่วโลก โดยได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลผ่านกลยุทธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ ประโยคแรกของบทสรุปผู้บริหารของการสำรวจทศวรรษดาราศาสตร์ของสภาวิจัยแห่งชาติสหรัฐอเมริกาประจำปี 2010 เน้นถึงการเปลี่ยนแปลงนี้: “มุมมองของเราเกี่ยวกับจักรวาลเปลี่ยนไปอย่างมาก มีการค้นพบดาวเคราะห์หลายร้อยดวงที่มีความหลากหลายที่น่าตกใจซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่อยู่ห่างไกลออกไป” ลำดับชั้นเก่าของดาราศาสตร์ถูกพลิกกลับ
ชื่อหนังสือของชัยวรธนาสะท้อนให้เห็นถึงการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของกิจกรรมทั้งหมดนี้: ดาวเคราะห์นอกระบบเป็นสิ่งที่แปลกกว่าที่เราคาดไว้มาก ระบบดาวเคราะห์น้อยมากที่พบรอบดาวฤกษ์อื่นๆ คล้ายกับสถาปัตยกรรมของระบบสุริยะของเราเอง วงโคจรของดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่เป็นวงรีสูงและโคจรใกล้วงกลมนั้นหาได้ยาก ซึ่งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อผลกระทบจากกระแสน้ำโน้มถ่วงทำให้พวกเขาเป็นเช่นนั้น ดาวเคราะห์ก๊าซและน้ำแข็งขนาดยักษ์ตั้งอยู่ในสถานที่ซึ่งไม่สามารถก่อตัวได้ตั้งแต่แรก แสดงว่าพวกมันเคลื่อนตัวไปไกลมากตั้งแต่ก่อตัว การย้ายถิ่นนี้ดูเหมือนจะเป็นตัวขับเคลื่อนที่โดดเด่นของสถาปัตยกรรมดาวเคราะห์นอกระบบที่เราสังเกตเห็น
ดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงมีความหนาแน่นมากกว่าที่คาดไว้มาก อื่น ๆ มีความหนาแน่นน้อยกว่ามาก บางระบบมีดาวเคราะห์ยักษ์น้ำแข็งจำนวนมากอยู่ในวงโคจรแคบ ในขณะที่ระบบสุริยะของเรามีดาวเคราะห์ภาคพื้นดินขนาดเล็ก (ดาวพุธ) เพียงดวงเดียวอยู่ใกล้กันมาก คนอื่นไม่มียักษ์เลย หลักฐานเริ่มปรากฏให้เห็นแล้วว่าดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลกหรือบนบกอาจไม่เป็นบรรทัดฐาน หลักการของโคเปอร์นิแกน – ว่าโลกไม่ได้พิเศษหรือผิดปกติ – อาจไม่ถือเลย
การนำเสนอผลงานวิจัยของ Jayawardhana นั้นมีความเท่าเทียมกันอย่างน่าทึ่ง นี่เป็นสนามที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วซึ่งกลุ่มต่างๆ มักจะปะทะกัน อย่างไรก็ตาม เขาได้สำรวจประเด็นนี้โดยไม่ได้ให้อะไรกับตัวเอกให้บ่นเลย ร้อยแก้วที่ชัดเจนและง่ายดายของเขาทำให้การอ่านมีส่วนร่วม
Strange New Worldsคาดการณ์ผลลัพธ์สำคัญที่สามารถคาดหวังได้ในวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบในทศวรรษหน้า: การถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวฤกษ์ใกล้เคียง ค้นหาดาวเคราะห์คล้ายโลกที่อาศัยอยู่ได้เป็นครั้งแรก การตรวจจับไบโอมาร์คเกอร์ที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกระบบสุริยะ สิ่งเหล่านี้และอื่น ๆ อีกมากมายจะทำให้ฟิลด์นี้ไม่เพียงแค่ทันสมัย แต่ยังน่าตื่นเต้นมาก ไม่มีใครเดินออกจากห้องอีกต่อไป
