ภาพดาวเคราะห์นอกระบบจากคลังฮับเบิล

  เหมือนกับการที่ค่อยๆ ย้อนเวลากลับไปด้วยเครื่องย้อนเวลา นักดาราศาสตร์ได้วิเคราะห์ข้อมูลเก่าที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี 1998 ซ้ำอีกครั้ง และพบเห็นการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงที่ถูกมองข้ามไปเมื่อ 13 ปีก่อน 

ภาพซ้ายแสดงดาวฤกษ์ HR 8799 อย่างที่ปรากฎให้เห็นโดย NICMOS ในปี 1998 ภาพกลางแสดงข้อมูล NICMOS ที่ผ่านกระบวนการด้วยซอฟท์แวร์ใหม่ กระบวนการจะลบแสงดาวที่กระจายออกเกือบทั้งหมดเพื่อเผยให้เห็นดาวเคราะห์สามดวงที่โคจรรอบ HR 8799 จากการวิเคราะห์ข้อมูล NICMOS และการสำรวจภาคพื้นดินซ้ำอีกครั้ง ภาพขวาแสดงตำแหน่งของดาวฤกษ์และวงโคจรดาวเคราะห์ทั้งสี่ของมัน:
  การระบุดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้โดยใช้ข้อมูลคลังฮับเบิลจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้เปรียบเทียบการสำรวจการโคจรของดาวเคราะห์ก่อนหน้านี้กับวิธีการล่าสุดในการตรวจจับพิภพต่างด้าว การค้นพบนี้ยังแสดงถึงวิธีการใหม่และแตกต่างในการล่าดาวเคราะห์นอกระบบ ผลสรุปการศึกษาเผยแพร่รายละเอียดใน Astrophysical Journal 

เป็นที่ทราบว่ามีดาวเคราะห์ยักษ์ 4 ดวงโคจรรอบดาวฤกษ์ขนาดใหญ่อายุน้อย HR 8799 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 130 ปีแสงดาวเคราะห์สามดวงแรกถูกค้นพบในปี 2007 และ 2008 ในภาพจากภาคพื้นดินในช่วงอินฟราเรดใกล้ซึ่งถ่ายโดยหอสังเกตการณ์ ดับเบิลยู. เอ็ม. เคก และกล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือ โดย Christian Marois จากสภาวิจัยแห่งชาติแคนาดาและทีม จากนั้นในปี 2010 Marois และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่สี่และเป็นดวงที่อยู่ในสุด นี่เป็นระบบดาวเคราะห์หลายดวงต่างด้าวเพียงระบบเดียวที่นักดาราศาสตร์ถ่ายภาพได้โดยตรง
ในปี 2009 David Lafreniere จากมหาวิทยาลัยมอนทรีออล ในแคนาดา ได้พบข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบที่แทรกอยู่ในภาพของฮับเบิลที่ถ่าย HR 8799 ในปี 1998 โดยใช้ Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer(NICMOS) ด้วยการใช้คลังข้อมูลนี้ Lafreniere ได้ระบุตำแหน่งของดาวเคราะห์วงนอกสุดของระบบสุริยะต่างด้าวนี้ ซึ่งแสดงถึงประสิทธิภาพของเทคนิคการนำข้อมูลผ่านกระบวนการอันล้ำสมัยเพื่อเผยให้เห็นดาวเคราะห์สลัวๆ ที่ถูกปิดบังโดยแสงเรืองของดาวฤกษ์แม่ 
ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยได้พบดาวเคราะห์วงนอกที่รู้จักแล้วของ HR 8799 อีกสองดวงในการสำรวจเก่าของฮับเบิล Remi Soummer จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ได้ค้นข้อมูล NICMOS มากกว่าสิบปี รวมถึงภาพที่ถ่ายในปี 1998 และพบดาวเคราะห์วงนอกทั้งสามดวงของ HR 8799 ส่วนดาวเคราะห์ดวงที่สี่และเป็นวงในที่สุดซึ่งอยู่ห่างจากดาวฤกษื 2.4 พันล้านกิโลเมตรนั้น ไม่สามารถจับภาพโดยเครื่องมือ NICMOS ได้เนื่องจากตำแหน่งของมันที่ขอบของจุดโคโรนากราฟ(coronagraph) ที่จะโดนบังแสงจากดาวฤกษ์ใจกลาง
ด้วยการค้นหาดาวเคราะห์ในภาพหลายๆ ภาพที่ถ่ายในช่วงเวลาที่ห่างกันหลายปี ก็สามารถตามรอยวงโคจรของดาวเคราะห์ได้ การทราบวงโคจรเป็นเรื่องสำคัญยิ่งยวดเพื่อความเข้าใจพฤติกรรมของระบบดาวเคราะห์หลายดวงเนื่องจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่สามารถรบกวนวงโคจรซึ่งกันและกันได้ 
นักดาราศาสตร์เก็บเกี่ยวข้อมูลเกี่ยวกับวงโคจรของดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้โดยใช้ข้อมูลเก่าจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล Soummer กล่าวในแถลงการณ์ว่า จากภาพฮับเบิลเราสามารถตรวจสอบรูปร่างวงโคจรของพวกมันซึ่งให้แง่มุมเกี่ยวกับความเสถียรของระบบ, มวลดาวเคราะห์และความรี(eccentricity) ของวงโคจร และความเอียง(inclination) ของระบบนี้ 
ดาวเคราะห์วงนอกทั้งสามดวงมีวงโคจรที่นานมากๆ ใช้เวลา 100, 200 และ 400 ปีเพื่อเดินทางรอบดาวฤกษ์ นี่ทำให้ยากที่จะศึกษาพวกมันเนื่องจากนักดาราศาสตร์ต้องรอเป็นเวลานานเพื่อที่จะเห็นว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางการโคจรของพวกมันอย่างไร แต่ข้อมูลของฮับเบิลได้ทำให้นักดาราศาสตร์ทำงานได้เร็วขึ้น Soummer กล่าวว่า คลังนี้ให้ข้อมูลสิบปี ถ้าไม่มีข้อมูลนี้เราน่าจะต้องรอไปถึงศตวรรษหน้า เป็นสิบปีที่ได้มาฟรีๆ 
แม้จะมีการลัดเวลา ดาวเคราะห์วงนอกสุดที่เคลื่อนที่ช้าที่สุดของ HR 8799 ก็ยังไม่เปลี่ยนตำแหน่ง แต่นักดาราศาสตร์ก็พบความเปลี่ยนแปลงบางอย่างกับพิภพอื่นๆ ของดาวฤกษ์นี้ Soummer กล่าวว่า ถ้าเราไปที่ดาวเคราะห์วงในดวงถัดไป เราจะเห็นการโคจรไปอีกนิดนึง และดาวเคราะห์วงในดวงที่สาม เราก็จะได้เห็นการเคลื่อนที่ไปเยอะทีเดียว 
ดาวเคราะห์นอกระบบหลบซ่อนในปี 1998 เมื่อฮับเบิลถ่ายภาพระบบเป็นครั้ง

แรกเนื่องจากวิธีการล่าดาวเคราะห์ยังไม่เอื้อในช่วงเวลานั้น Lafreniere ได้

พัฒนาวิธีใหม่เพื่อปรับปรุงการวิเคราะห์โดยใช้ดาวฤกษ์อ้างอิงในสารบัญเพื่อลบร่องรอยแสงจ้าของดาวใจกลางได้แม่นยำมากขึ้น ทีมของ Soummer ใช้วิธีการของ Lafreniere ไปอีกขั้นตอนหนึ่งและใช้ภาพดาวฤกษ์อ้างอิง 466 ภาพที่ได้จากสารบัญซึ่งมีการสำรวจของ NICMOS ในช่วงสิบปีซึ่งรวบรวมขึ้นโดย Glenn Schneider จากมหาวิทยาลัยอริโซน่า
จากนั้นทีมของ Soummer ก็เร่งความเปรียบต่าง(contrast) และลดแสงดาวฤกษ์ส่วนที่เหลือลงให้มากที่สุด พวกเขาได้ลบแสงกระจาย(spike) ซึ่งเป็นตำหนิที่เกิดขึ้นเป็นปกติในระบบภาพของกล้องออกไปได้หมดสิ้น ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาได้เห็นดาวเคราะห์วงในสลัวๆ อีกสองดวง ดาวเคราะห์ที่โผล่ขึ้นมาในข้อมูล NICMOS มีความสว่างประมาณหนึ่งในแสนของดาวฤกษ์แม่ในช่วงอินฟราเรดใกล้
Brendan Hagan นักศึกษาจาก Goucher College ในบัลติมอร์ สมาชิกทีมวิจัยของ Soummer กล่าวว่า เราทำงานมานานและลำบากกว่าจะได้ผลสรุปนี้ และสิ่งที่น่าตื่นเต้นขณะนี้ก็คือเรากำลังปรับใช้วิธีการเดียวกับดาวฤกษ์อื่นอีกกลุ่มใหญ่ และหวังเป็นอย่างยิ่งว่าเราจะสร้างการค้นพบได้อีก 
ขณะนี้ Soummer และเพื่อนร่วมงานของเขาวางแผนจะวิเคราะห์ดาวฤกษ์อีก 400 ดวงในคลังภาพของ NICMOS โดยใช้เทคนิคการนำข้อมูลมาผ่านกระบวนการ ด้วยข้อมูลในคลัง NICMOS ทีมของ Soummer จะรวบรวมรายชื่อว่าที่ดาวเคราะห์ที่ต้องยืนยันด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ถ้ามีการค้นพบดาวเคราะห์ใหม่ ก็จะมีโอกาสที่จะได้ตรวจสอบการเคลื่อนที่โคจรที่ร่นได้อีกหลายปี 

rook   :รายงาน   
astronomy.com : Crab pulsar dazzles astronomers with its gamma-ray beams 
space.com : “Jaw-dropping”! Crab nebula’s powerful beams shock astronomers