การค้นพบดาวยูเรนัส: ดาวเคราะห์ดวงแรกที่ค้นพบด้วยกล้องโทรทรรศน์

ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์รู้จักดาวเคราะห์ห้าดวงที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ไม่มีใครคิดว่าจะมีดาวเคราะห์ดวงอื่นอีก จนกระทั่งคืนวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ. 1781

นักดนตรีผู้สร้างกล้อง

วิลเลียม เฮอร์เชล เป็นนักดนตรีและนักแต่งเพลงชาวเยอรมันที่ย้ายมาอยู่ที่เมืองบาธ ประเทศอังกฤษ ด้วยความหลงใหลในดาราศาสตร์ เขาสร้างกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงเอง ขัดกระจกโลหะด้วยมือนานหลายชั่วโมงติดต่อกัน โดยมีน้องสาว แคโรไลน์ เฮอร์เชล ช่วยงาน ซึ่งต่อมาเธอเองก็กลายเป็นนักดาราศาสตร์ที่ค้นพบดาวหางหลายดวง กล้องของเฮอร์เชลคุณภาพดีกว่ากล้องของหอดูดาวหลายแห่งในยุคนั้น

ดาวหางที่ไม่เหมือนดาวหาง

ขณะสำรวจดาวในกลุ่มดาวคนคู่ เฮอร์เชลพบวัตถุดวงหนึ่งที่ไม่ได้เป็นจุดเหมือนดาวฤกษ์ แต่เป็นดวงกลมเล็ก ๆ และขยายใหญ่ขึ้นเมื่อเปลี่ยนเลนส์ตาเป็นกำลังขยายสูง ขณะที่ดาวฤกษ์ยังเป็นจุดเท่าเดิม หลายคืนต่อมาวัตถุนี้เคลื่อนที่ช้า ๆ เทียบกับดาวพื้นหลัง เขารายงานว่าเป็นดาวหาง แต่นักคณิตศาสตร์ที่คำนวณวงโคจร เช่น อันเดอร์ส เล็กเซลล์ พบว่าวงโคจรเกือบเป็นวงกลม และอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ราว 19 เท่าของระยะโลก ไกลกว่าดาวเสาร์ราวสองเท่า ไม่ใช่วงรีมากแบบดาวหาง วัตถุนี้จึงเป็นดาวเคราะห์ดวงใหม่ ดวงแรกที่ค้นพบในประวัติศาสตร์ และดวงแรกที่พบด้วยกล้องโทรทรรศน์ ขนาดของระบบสุริยะที่มนุษย์รู้จักขยายเป็นสองเท่าทันที

ชื่อของดาวดวงใหม่

เฮอร์เชลตั้งชื่อดาวว่า Georgium Sidus (ดาวของจอร์จ) เพื่อเป็นเกียรติแก่พระเจ้าจอร์จที่ 3 แห่งอังกฤษ ซึ่งพระราชทานเงินประจำปีให้เขาทำงานดาราศาสตร์เต็มเวลา แต่นักดาราศาสตร์ประเทศอื่นไม่ยอมรับชื่อนี้ โยฮันน์ โบเดอ เสนอชื่อยูเรนัส ตามเทพแห่งท้องฟ้าในตำนานกรีก ซึ่งเป็นบิดาของโครนัส (ดาวเสาร์) ให้เข้ากับดาวเคราะห์ดวงอื่นที่ตั้งชื่อตามเทพ ชื่อนี้จึงกลายเป็นชื่อสากลในเวลาต่อมา

เห็นมาก่อนแต่ไม่มีใครรู้

ดาวยูเรนัสสว่างพอจะมองเห็นด้วยตาเปล่าได้ในคืนที่ฟ้ามืดสนิท (โชติมาตรราว 5.7) และเคลื่อนที่ช้ามากจนดูเหมือนดาวฤกษ์ นักดาราศาสตร์หลายคนเคยบันทึกตำแหน่งของมันไว้โดยไม่รู้ตัว เช่น จอห์น แฟลมสตีด ได้บันทึกไว้ในแคตตาล็อกดาวเมื่อปี ค.ศ. 1690 ในชื่อดาว 34 Tauri บันทึกเก่าเหล่านี้กลับมีค่ามหาศาลในเวลาต่อมา เพราะช่วยให้นักดาราศาสตร์รู้วงโคจรของยูเรนัสย้อนหลังไปได้เกือบร้อยปี

ก้าวต่อไป

เมื่อสะสมข้อมูลได้หลายสิบปี นักดาราศาสตร์พบว่าดาวยูเรนัสไม่ได้เคลื่อนที่ตรงตามที่กฎแรงโน้มถ่วงของนิวตันคำนวณไว้ บางช่วงเร็วกว่า บางช่วงช้ากว่าเล็กน้อย ความคลาดเคลื่อนเล็ก ๆ นี้นำไปสู่การค้นพบดาวเนปจูน หนึ่งในชัยชนะที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของวิทยาศาสตร์