การกำเนิดดวงดาว

การสำรวจครั้งใหม่โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่า แสดงให้เห็นว่าการสร้างดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์จะต้องใช้เวลานานกว่าและวุ่นวายกว่าที่นักดาราศาสตร์เคยคิดไว้ การสำรวจยังบอกว่าดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกอาจจะมีอยู่ทั่วไป เมื่อ 20 ปีก่อนดาวเทียม IRAS ก็เคยพบดิสก์ฝุ่นรอบดาวฤกษ์สว่างเช่น เวก้า(Vega) ในกลุ่มดาวพิณ(Lyra) และ ฟอมาลโฮท์(Fomalhaut) ในกลุ่มดาวปลาใต้(Piscis Austrinus)
นักดาราศาสตร์ George Rieke จากมหาวิทยาลัยอริโซน่า ซึ่งนำทีมนักวิจัยที่ใช้กล้องสปิตเซอร์ที่มีความไวต่ออินฟราเรด เพื่อสำรวจดาวฤกษ์อายุน้อย 266 ดวงภายในระยะทาง 500 ปีแสงจากโลก ดาวฤกษ์มีอายุตั้งแต่ไม่กี่ล้านปีจนถึง 8 ร้อยล้านปี และมีมวลเฉลี่ยประมาณ 2.5 เท่ามวลดวงอาทิตย์

จากตัวอย่างดังกล่าว ทีมพบว่ามีดาวฤกษ์ 71 ดวงหรือทุกๆหนึ่งในสี่ดวงจะล้อมรอบด้วยดิสก์ฝุ่น Rieke กล่าวว่า ฝุ่นถูกทำให้อุ่นขึ้นโดยดาวฤกษ์ และเราก็จับภาพมันได้โดยสปิตเซอร์ นักดาราศาสตร์บอกว่าดิสก์เหล่านี้ไม่ได้เป็นซากที่เหลือจากเมฆกำเนิดดาวฤกษ์ แต่ฝุ่นในดิสก์กลับมาจากการชนระหว่างวัตถุหินที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 100 กิโลเมตร รายงานนี้เผยแพร่ใน Astrophysical Journal
Rieke กล่าวว่า สิ่งที่สปิตเซอร์เห็นไม่ได้เป็นแม้แต่ยอดของภูเขาน้ำแข็ง การสร้างฝุ่นที่มีมากยังคงเกิดขึ้นอยู่ คุณจะมีวัตถุขนาดใหญ่จำนวนหนึ่งที่โคจรรอบดาวฤกษ์เหล่านี้และชนกับวัตถ
ุก้อนอื่นๆ แท้จริงแล้วมันเป็นเรื่องราวการบดขยี้ ทีมยังบอกว่าดิสก์ของซากที่พวกเขาสำรวจพบอยู่ไกลจากดาวฤกษ์โดยมีระยะ
ทางแตกต่างกัน ฝุ่นจะมีอายุสั้นในวงโคจร เนื่องจากมันจะถูกดึงเข้าสู่ดาวฤกษ์หรือไม่ก็ชนกับเศษอื่นๆ หรือถ้ามันมีขนาดเล็กพอ มันก็จะถูกเป่าออกจากระบบโดยแรงดันจากดาวฤกษ์ เขากล่าวว่า นี่หมายถึงว่าระบบเหล่านี้ต่างก็มีการชนครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นไม่นาน(ในทางดาราศาสตร์) ภายในระยะเวลาไม่กี่ล้านปีเท่านั้น ระบบเหล่านี้จะคงอยู่อย่างนี้ได้ไม่นาน
และจากช่วงอายุของตัวอย่าง นักดาราศาสตร์ก็ต้องแปลกใจว่าแม้แต่ในดาวฤกษ์ที่การก่อตัวดาวเคราะห์น่าจะเกือบสิ้นสุด การชนก็ยังคงเกิดขึ้น ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในตัวอย่างมีอายุ 330 ล้านปี ก็ยังคงมีดิสก์ฝุ่นขนาดใหญ่อยู่ จากการคาดการณ์ที่เคยคิดว่าในช่วงอายุขนาดนี้ซึ่งกระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์น่าจะสิ้นสุดไปแล้ว ดิสก์ฝุ่นน่าจะหายไปแล้ว Rieke กล่าวว่า ไม่เพียงแต่เราจะมีช่วงเวลาที่การชนครั้งใหญ่เกิดขึ้น แต่เรายังพบว่าในหลายๆระบบวิวัฒนาการดาวเคราะห์ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างราบเรียบ
Scott Kenyon นักทฤษฏีการก่อตัวดาวเคราะห์ที่หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมิธโซเนียน ในเคมบริดจ์ แมสซาชูเสตต์ บอกว่า การชนอย่างรุนแรงอาจจะเกิดขึ้นถี่กว่าที่พวกเราเคยคิดไว้ เขาเน้นว่าการก่อตัวดาวเคราะห์เริ่มขึ้นจากอนุภาคฝุ่นที่มีขนาดประมาณเม็ดทราย มันจะชนและควบรวมกลายเป็นหินที่มีขนาดเกินหนึ่งกิโลเมตร และหลังจากนั้นหนึ่งล้านปี ก้อนฝุ่นก็จะมีขนาดใหญ่พอ

ในแบบจำลองเสมือนจริงแสดงลำดับเมื่อวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์น้อยถูกทำลายเมื่อมันชนเข้ากับวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์ สร้างกลุ่มเมฆฝุ่นใหม่ขึ้นมา
เมื่อหินก้อนใหญ่ก่อตัว การชนระหว่างมันทำให้เกิดดาวเคราะห์ขึ้น และเมื่อดาวเคราะห์ก่อตัว การชนของหินที่เหลืออยู่จะทำให้เกิดวงแหวนฝุ่นที่อุ่นและสว่างจนตรวจจับได้โดยสปิตเซอร์และกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดอื่นๆ ตัวอย่างก็คือ ทีมนักดาราศาสตร์ญี่ปุ่นเพิ่งใช้สเปคโตรสโคปอินฟราเรดในการค้นพบวงแหวนฝุ่นวงใหม่และอาจจะมีดาวเคราะห์อยู่รอบดาวฤกษ์ เบต้า พิคทอริส(Beta Pictoris)
Rieke กล่าวว่า ที่ความยาวคลื่นที่เราใช้กับสปิตเซอร์ เรากำลังเห็นโซนเกิดขึ้นรอบดาวฤกษ์เหล่านี้ ซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่อาจจะมีดาวเคราะห์คล้ายโลก ถ้าตำแหน่งดังกล่าวอยู่ในระบบของเรา เรากำลังพิสูจน์กระบวนการในการสร้างดาวเคราะห์อย่างโลกและดาวอังคาร มากกว่าที่จะสร้างยูเรนัส พลูโต สำหรับคำถามที่ว่าระบบสุริยะอย่างเรามีอยู่ทั่วไปแค่ไหน ก็เป็นการยากที่จะตอบ Kenyon คิดว่าโอกาสมีมากขึ้น ต้องขอบคุณการค้นพบใหม่ครั้งนี้ เขากล่าวว่า การสำรวจได้แสดงว่าดาวฤกษ์จำนวนหนึ่งมีเศษซากของการก่อตัวดาวเคราะห์หิน ซึ่งจะทำให้เรามีหวังว่าการก่อตัวดาวเคราะห์หินเป็นเรื่องปกติ