กล้องโทรทรรศน์อวกาศ “โรมัน” ของนาซาอาศัยอุปกรณ์บังแสงดาว (coronagraph) ที่ปรับรูปร่างกระจกได้แบบเรียลไทม์ ช่วยให้เห็นดาวเคราะห์ที่จางกว่าดาวฤกษ์ราว 100 ล้านเท่า

นาซาได้ส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Roman Space Telescope หรือ “โรมัน” ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 30 สิงหาคม 2026 ที่ผ่านมา และขณะนี้กล้องกำลังเดินทางไปยังบริเวณจุดลากร็องจ์ L2 ซึ่งใช้เวลาราว 3 เดือน พร้อมเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า โคโรนากราฟ (coronagraph) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยบังแสงดาว ทำให้เห็นรายละเอียดรอบๆ ดาวฤกษ์ได้ชัดเจนขึ้น คล้ายกับการสร้างสุริยุปราคาเทียม โดยการแทนดวงจันทร์ที่บดบังดวงอาทิตย์ด้วยหน้ากากที่มนุษย์สร้างขึ้นบนกล้องโทรทรรศน์

โคโรนากราฟของกล้องโรมันประกอบด้วยแผ่น patterned disks และตัวกรองพิเศษ เพื่อทำให้คลื่นแสงของดาวฤกษ์หักล้างกันเอง (destructive interference) เป็นการลดแสงจากดาวฤกษ์ให้เหลือน้อยที่สุด เปิดโอกาสให้ตรวจจับแสงจาง ๆ ที่สะท้อนจากดาวเคราะห์หรือจานฝุ่นรอบดาวฤกษ์ได้ กระจกของ coronagraph ยังสามารถปรับรูปร่างได้ด้วยตัวขับเคลื่อนขนาดเล็กหลายร้อยตัวที่ฝังอยู่ในกระจก ทำให้สามารถชดเชยความผิดเพี้ยนของแสงได้แบบเรียลไทม์ โดยสามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนของแนวหน้าคลื่นแสง (wavefront) ด้วยความแม่นยำสูงมากในระดับพิโกเมตร ซึ่งอยู่ในลำดับขนาดใกล้เคียงกับอะตอม ซึ่งนับเป็นวิศวกรรมระดับสูงที่จะทำให้โคโรนากราฟของกล้องโรมันเป็นโคโรนากราฟที่ปรับตัวเองได้ตามสถานการณ์ (active coronagraph) ตัวแรกในอวกาศ และสามารถตรวจจับดาวเคราะห์ที่จางกว่าดาวฤกษ์ที่เป็นศูนย์กลางของการโคจรถึง 100 ล้านเท่า

โคโรนากราฟไม่ได้ทำงานเพียงลำพัง แต่ร่วมกับเครื่องมือหลักอีกตัว คือ Wide Field Instrument (WFI) ที่สามารถสำรวจท้องฟ้าด้วยขอบเขตการมองเห็นที่กว้างกว่าฮับเบิลประมาณ 100 เท่า โดยใช้เทคนิค 2 แบบในการค้นหาดาวเคราะห์ ได้แก่ การตรวจจับการลดลงของแสงดาวเมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ (Transit technique) และการใช้ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงเพื่อตรวจจับดาวเคราะห์ขนาดเล็ก (Microlensing) ทีมวิจัยคาดว่าด้วยการทำงานร่วมกันของ WFI และโคโรนากราฟของกล้องโรมัน จะเพิ่มจำนวนดาวเคราะห์นอกระบบที่เรารู้จักจาก 6,000 ดวง เป็นกว่า 100,000 ดวง

การถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรงช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นดาวเคราะห์ที่ถูกแสงของดาวฤกษ์บดบัง และเปิดทางให้วิเคราะห์แสงที่สะท้อนจากดาวเคราะห์ด้วยเทคนิคสเปกโทรสโกปี เพื่อศึกษาคุณสมบัติของบรรยากาศ เช่น องค์ประกอบของก๊าซและเมฆ ซึ่งช่วยให้เข้าใจทั้งวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์และที่มาของระบบสุริยะของเราได้ดีขึ้น เทคโนโลยีนี้จะปูทางไปสู่ Habitable Worlds Observatory (HWO) ซึ่งมีเป้าหมายถ่ายภาพและศึกษาดาวเคราะห์ขนาดใกล้เคียงโลกที่โคจรรอบดาวคล้ายดวงอาทิตย์ รวมถึงดาวเคราะห์ที่อยู่ในเขตเอื้ออาศัย (habitable zone) ซึ่งเป็นบริเวณที่อุณหภูมิอาจเหมาะสมให้น้ำในสถานะของเหลวคงอยู่บนพื้นผิวได้ 

อ้างอิง

https://www.space.com/astronomy/exoplanets/nasas-newly-launched-roman-space-telescope-will-directly-image-exoplanets-but-what-does-that-mean

https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/ 
 

อัปเดตข่าวเด่นวิทยาศาสตร์ประจำวันได้ที่ เว็บไซต์ Curiosity - Science News Today