การค้นพบดาวพลูโต: ตามหาดาวเคราะห์ X

หลังความสำเร็จของการค้นพบดาวเนปจูน นักดาราศาสตร์หลายคนเชื่อว่ายังมีดาวเคราะห์อีกดวงอยู่ไกลออกไป เพราะดูเหมือนวงโคจรของยูเรนัสยังคลาดเคลื่อนอยู่เล็กน้อย หนึ่งในผู้ที่เชื่อเรื่องนี้อย่างแรงกล้าที่สุดคือ เพอร์ซิวัล โลเวลล์ นักธุรกิจผู้มั่งคั่งชาวอเมริกันที่สร้างหอดูดาวของตัวเองที่เมืองแฟลกสตาฟ รัฐแอริโซนา เขาเรียกดาวที่ยังไม่พบนี้ว่าดาวเคราะห์ X และตามหาจนเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1916 โดยไม่พบ

ชายหนุ่มจากฟาร์ม

ในปี ค.ศ. 1929 หอดูดาวโลเวลล์จ้างไคลด์ ทอมบอห์ ชายหนุ่มวัย 22 ปีจากฟาร์มในรัฐแคนซัส ซึ่งไม่ได้เรียนมหาวิทยาลัย แต่สร้างกล้องโทรทรรศน์เองและส่งภาพวาดดาวพฤหัสบดีและดาวอังคารที่ละเอียดมากไปให้หอดูดาวดู งานของเขาน่าเบื่อแต่ต้องละเอียดมาก คือถ่ายภาพท้องฟ้าบริเวณเดียวกันห่างกันหลายวัน แล้วนำแผ่นภาพสองแผ่นมาใส่เครื่องเปรียบเทียบภาพแบบกะพริบ (blink comparator) ซึ่งสลับให้ดูแผ่นหนึ่งกับอีกแผ่นอย่างรวดเร็ว ดาวฤกษ์ที่อยู่นิ่งจะไม่ขยับ แต่วัตถุที่เคลื่อนที่จะกระโดดไปมา แต่ละแผ่นภาพมีดาวนับหมื่นถึงหลายแสนดวง

วันที่ 18 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1930 ขณะเปรียบเทียบภาพที่ถ่ายเมื่อวันที่ 23 และ 29 มกราคม ในกลุ่มดาวคนคู่ ทอมบอห์เห็นจุดแสงจาง ๆ จุดหนึ่งกระโดดไปมา นั่นคือดาวพลูโต หอดูดาวประกาศการค้นพบในวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ. 1930 ซึ่งเป็นวันเกิดของโลเวลล์ และตรงกับวันครบรอบการค้นพบดาวยูเรนัสพอดี

ชื่อจากเด็กหญิงอายุ 11 ปี

หอดูดาวได้รับข้อเสนอชื่อนับพัน ชื่อที่ได้รับเลือกเสนอโดยเวเนเชีย เบอร์นีย์ เด็กหญิงชาวอังกฤษวัย 11 ปี ผู้ชอบตำนานกรีกโรมัน พลูโตเป็นเทพแห่งยมโลกที่มืดและหนาวเย็น เหมาะกับดาวที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ อีกทั้งสองตัวอักษรแรก PL ยังตรงกับชื่อย่อของเพอร์ซิวัล โลเวลล์ ภายหลังทอมบอห์กลายเป็นนักดาราศาสตร์อาชีพ และเถ้ากระดูกส่วนหนึ่งของเขาเดินทางไปกับยานนิวฮอไรซันส์ที่บินผ่านดาวพลูโตในปี ค.ศ. 2015

เล็กกว่าที่คิดเรื่อยมา

ช่วงแรกนักดาราศาสตร์คิดว่าดาวพลูโตอาจใหญ่ราวโลก เพื่อให้มีแรงโน้มถ่วงพอจะรบกวนยูเรนัสได้ แต่ทุกครั้งที่วัดใหม่ ขนาดที่ประเมินได้ก็เล็กลงเรื่อย ๆ ในปี ค.ศ. 1978 เจมส์ คริสตี ค้นพบดวงจันทร์แครอน ทำให้คำนวณมวลของพลูโตได้จากวงโคจรของดวงจันทร์ ผลคือมวลเพียงราว 0.2% ของโลก น้อยเกินกว่าจะรบกวนยูเรนัสได้เลย

ปริศนาคลี่คลายในปี ค.ศ. 1989 เมื่อยานวอยเอจเจอร์ 2 บินผ่านดาวเนปจูน และวัดมวลของเนปจูนได้แม่นยำ พบว่ามวลที่ใช้ในการคำนวณเดิมผิดไปเล็กน้อย เมื่อแก้ค่ามวลแล้ว ความคลาดเคลื่อนของวงโคจรยูเรนัสก็หายไป แปลว่าดาวเคราะห์ X ไม่เคยมีอยู่จริง การพบดาวพลูโตในบริเวณที่ทำนายไว้จึงเป็นความบังเอิญ ส่วนหนึ่งเป็นผลจากความอุตสาหะของทอมบอห์ที่ค้นหาอย่างเป็นระบบ

จากดาวเคราะห์สู่ดาวเคราะห์แคระ

ในปี ค.ศ. 1992 นักดาราศาสตร์พบวัตถุดวงแรกในแถบไคเปอร์นอกจากพลูโตกับแครอน และในอีกสิบกว่าปีต่อมาก็พบเพิ่มอีกนับพันดวง ดาวพลูโตเป็นเพียงสมาชิกขนาดใหญ่ดวงหนึ่งในแถบนี้ เมื่อพบอีริสในปี ค.ศ. 2005 ซึ่งมีมวลมากกว่าพลูโต สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลจึงต้องนิยามคำว่าดาวเคราะห์ใหม่ในปี ค.ศ. 2006 และจัดดาวพลูโตเป็นดาวเคราะห์แคระ ทอมบอห์ไม่ได้อยู่เห็นการเปลี่ยนแปลงนี้ เพราะเสียชีวิตไปตั้งแต่ปี ค.ศ. 1997