हम एक्सोप्लैनेट का पता लगाने में बेहतर और बेहतर हो रहे हैं। पता लगाने की पारगमन पद्धति का उपयोग करते हुए, केप्लर स्पेस टेलीस्कोप ने 530,000 से अधिक सितारों की जांच की और नौ वर्षों में 2,600 से अधिक ग्रहों की खोज की। TESS, केपलर का उत्तराधिकारी, अभी भी सक्रिय है, और अब तक 1800 से अधिक उम्मीदवार एक्सोप्लैनेट की पहचान कर चुका है, जिसमें 46 की पुष्टि हुई है।
लेकिन क्या होगा अगर, उस सारे डेटा में छिपे हुए, और भी ग्रह हों? वारविक विश्वविद्यालय के खगोलविदों ने कहा कि उन्हें इनमें से एक 'खोया' ग्रह मिल गया है, और उन्हें लगता है कि वे और भी अधिक खोज लेंगे।
खगोलविदों की टीम ने अपने परिणामों को एक शोध पत्र में प्रकाशित किया जिसका शीर्षक था ' एनजीटीएस-11 बी (टीओआई-1847 बी): एक ट्रांजिटिंग गर्म शनि एक टीईएसएस सिंगल-ट्रांजिट इवेंट से पुनर्प्राप्त ।' लीड लेखक वारविक विश्वविद्यालय में भौतिकी विभाग से डॉ सैमुअल गिल हैं। यह पत्र द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित हुआ है।
पता लगाने की हर विधि में एक अंतर्निहित चयन पूर्वाग्रह होता है। एक तारे के सामने एक एकल पारगमन ग्रह का पता लगाने के लिए पर्याप्त नहीं है। कम से कम दो पारगमन की जरूरत है। तो पारगमन विधि के साथ, पता लगाना छोटी कक्षीय अवधि वाले ग्रहों के प्रति पक्षपाती है। यह बड़े ग्रहों को खोजने की दिशा में भी पक्षपाती है, जो अधिक तारों की रोशनी को अवरुद्ध करते हैं जिससे चमक में बड़ी गिरावट आती है।
अपने पत्र में, लेखक लिखते हैं, '... ट्रांजिट ज्योमेट्री क्लोज-इन कक्षाओं के लिए एक मजबूत चयन पूर्वाग्रह लगाता है, और केवल कुछ अच्छी तरह से विशेषता वाले ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट को लगभग 30 दिनों से अधिक समय तक कक्षीय अवधि के लिए जाना जाता है।'
चूंकि TESS केवल 27 दिनों के लिए आकाश के अधिकांश हिस्सों को देखता है, इसलिए यह उन ग्रहों का पता लगाने के लिए पक्षपाती है जो उस समय अवधि में दो पारगमन पूरा करते हैं, जिसका अर्थ है कि यह ग्रहों को उनके सितारों के करीब खोजने की संभावना है। और वे ग्रह गर्म होने के लिए बाध्य हैं; तरल पानी या जीवन के लिए बहुत गर्म।
Exoplanets.org से एक्सोप्लैनेट का यह ग्राफ़ बाईं ओर एक्सोप्लैनेट डिटेक्शन का एक समूह दिखाता है, जो एक्सोप्लैनेट का प्रतिनिधित्व करता है जो बड़े हैं और उनके सितारों के करीब भी हैं। छवि क्रेडिट: exoplanets.org
केप्लर मिशन समान था, और यदि आप जाएँ नासा का एक्सोप्लैनेट कैटलॉग , पृथ्वी जैसे स्थलीय ग्रह कैटलॉग का एक छोटा सा हिस्सा बनाते हैं।
लेकिन सभी TESS डेटा में छिपे हुए एकल ट्रांज़िट का पता लगाना है: ऐसे ग्रह जो अपने तारों से बहुत दूर हैं और TESS द्वारा देखे जाने के दौरान दो ट्रांज़िट पूरे नहीं किए जा सकते। वे ग्रह अपने तारों से और दूर हैं, और सामान्य गर्म ग्रहों की तुलना में ठंडे हैं जिन्हें हम उनके सितारों के करीब पाते हैं।
वारविक विश्वविद्यालय में खगोलविदों की टीम उन कुछ ग्रहों को खोजने का तरीका विकसित कर रही है जो TESS डेटा में खो गए हैं। उनकी पहली खोज NGTS-11 b है, जिसे TOI-1847 b भी कहा जाता है। उन्होंने इसे 2018 में चिली में नेक्स्ट-जेनेरेशन ट्रांजिट सर्वे (एनजीटीएस) के साथ 79 रातों तक देखने और दूसरा ट्रांजिट देखने के बाद पाया।
'उस दूसरे पारगमन का पीछा करते हुए हमने एक लंबी अवधि का ग्रह पाया है,' प्रमुख लेखक गिल ने कहा प्रेस विज्ञप्ति . 'यह पहली उम्मीद है कि इस तरह के कई खोज लंबी अवधि के लिए धक्का दे रहे हैं। ये खोजें दुर्लभ लेकिन महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि ये हमें अन्य खगोलविदों की तुलना में लंबी अवधि के ग्रहों को खोजने की अनुमति देती हैं। लंबी अवधि के ग्रह ठंडे होते हैं, हमारे अपने सौर मंडल के ग्रहों की तरह। ”
NGTS-11 b एक तारे की परिक्रमा करता है जो लगभग 620 प्रकाश वर्ष दूर है। यह पृथ्वी की तुलना में अपने तारे से पांच गुना अधिक सूर्य के करीब है, और इसकी कक्षा केवल 35 दिनों की है।
वारविक विश्वविद्यालय के सह-लेखक डॉ डेनियल बेलिस ने कहा, 'यह ग्रह पैंतीस दिनों की कक्षा में है, जो आमतौर पर हम उन्हें ढूंढते हैं उससे कहीं अधिक लंबी अवधि है। गोल्डीलॉक्स ज़ोन को हमारे दर्शनीय स्थलों में देखना रोमांचक है। ”
'एनजीटीएस-11बी का तापमान केवल 160 डिग्री सेल्सियस है - बुध और शुक्र की तुलना में ठंडा। यद्यपि यह अभी भी जीवन का समर्थन करने के लिए बहुत गर्म है, जैसा कि हम जानते हैं, यह पहले से खोजे गए कई ग्रहों की तुलना में गोल्डीलॉक्स क्षेत्र के करीब है, जिनका तापमान आमतौर पर 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होता है,' डॉ गिल ने कहा।
ये परिणाम बहुत मेहनत से आते हैं। सबसे पहले, TESS को कम से कम एक ट्रांज़िट का पता लगाना था। फिर टीम ने उस एकल पारगमन, तारे के सभी पहलुओं और उस पर मौजूद सभी डेटा की जांच की। एक बार जब उन्होंने यह निर्धारित कर लिया कि एकल TESS ट्रांजिट अनुवर्ती कार्रवाई के लिए एक व्यवहार्य उम्मीदवार था, तो उन्होंने की ओर रुख किया अगली पीढ़ी का ट्रांजिट सर्वेक्षण (एनजीटीएस) चिली में
एनजीटीएस बारह, छोटे रोबोटिक दूरबीनों की एक सरणी है जिसे नेप्च्यून आकार के एक्सोप्लैनेट या चमकीले सितारों के आसपास छोटे को खोजने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह महीनों तक तारों की निगरानी कर सकता है, और बहुत सटीक है।
चिली के अटाकामा रेगिस्तान में पैरानल वेधशाला में उनके बाड़े में 12 एनजीटीएस दूरबीन। छवि क्रेडिट: जी लैम्बर्ट।
वारविक विश्वविद्यालय के सह-लेखक प्रोफेसर पीट व्हीटली ने कहा, 'मूल पारगमन TESS डेटा में सिर्फ एक बार दिखाई दिया, और यह हमारी टीम का श्रमसाध्य जासूसी कार्य था जिसने हमें इसे एक साल बाद NGTS के साथ फिर से खोजने की अनुमति दी। एनजीटीएस में बारह अत्याधुनिक टेलीस्कोप हैं, जिसका अर्थ है कि हम खोए हुए ग्रहों की खोज करते हुए महीनों तक कई सितारों की निगरानी कर सकते हैं। पारगमन से प्रकाश में गिरावट केवल 1% गहरी है और हर 35 दिनों में केवल एक बार होती है, इसे अन्य दूरबीनों की पहुंच से बाहर कर देती है।
TESS डेटा में एकल ट्रांज़िट आम हैं, और इससे पहले कि टीम ने इसकी जाँच के लिए NGTS का उपयोग करने का निर्णय लिया, उन्हें अन्य संभावनाओं से इंकार करना पड़ा। उन्होंने क्षुद्रग्रह या अन्य विसंगतियों जैसी चीजों से इंकार किया। उन्होंने ईएसए से डेटा भी खोजा गैया मिशन चमक में गिरावट के लिए स्पष्टीकरण के लिए, और आस-पास के ग्रहण बायनेरिज़ जैसी चीज़ों की तलाश की। उनमें से कोई भी इसे समझा नहीं सका, इसलिए उन्होंने एनजीटीएस की ओर रुख किया।
उन्होंने कुल 79 रातों और 105,642 एक्सपोज़र के लिए NGTS के बारह 'स्कोपों में से एक के साथ तारे का अवलोकन किया। उन्होंने उस सभी डेटा के माध्यम से कंघी करने के लिए एक एल्गोरिदम नियोजित किया, जो सही प्रकाश वक्र की तलाश में था जो संदिग्ध एक्सोप्लैनेट के दूसरे पारगमन को संकेत देता था। आखिरकार, 24 अक्टूबर 2019 की रात को एनजीटीएस ने इसे देखा।
अध्ययन से एक आंकड़ा। TESS द्वारा स्पॉट किए गए ट्रांजिट से लाइट कर्व सबसे ऊपर है, और NGTS द्वारा स्पॉट किए गए ट्रांजिट से लाइट कर्व सबसे नीचे है। छवि क्रेडिट: गिल एट अल, 2020।
एनजीटीएस के साथ दूसरे पारगमन का पता लगाने के बाद, उन्होंने अन्य अनुवर्ती टिप्पणियों की ओर रुख किया। उन्होंने रेडियल वेग माप प्राप्त करने के लिए ESO के लियोनार्ड यूलर टेलीस्कोप और ESO के 3.6 मीटर टेलीस्कोप पर HARPS स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग किया। उस सभी डेटा ने पारगमन के कारण के रूप में कम द्रव्यमान वाले साथी तारे को खारिज कर दिया।
उस सभी डेटा के विस्तृत विश्लेषण के बाद, वे एनजीटीएस-11 बी को पूरी तरह से चित्रित करने में सक्षम थे। यह मोटे तौर पर शनि के आकार और द्रव्यमान के समान है। यह 0.81 बृहस्पति त्रिज्या है, और .034 बृहस्पति द्रव्यमान है। यह अभी भी पृथ्वी की तुलना में लगभग 160 सेल्सियस (320 एफ) पर गर्म है, लेकिन शुक्र और बुध की तुलना में बहुत ठंडा है।
पत्र से यह आंकड़ा अन्य ग्रहों के संबंध में NGTS-11 b के द्रव्यमान को दर्शाता है। डॉट्स अन्य विशाल एक्सोप्लैनेट हैं जो TESS डेटा में पाए जाते हैं। बृहस्पति, शनि और नेपच्यून को रंगीन त्रिकोण के रूप में दिखाया गया है, जिसमें NGTS-11 b को लाल क्रॉस के साथ दिखाया गया है। छवि क्रेडिट: गिल एट अल, 2020।
'टीईएसएस द्वारा सैकड़ों एकल ट्रांजिट का पता लगाया गया है कि हम इस पद्धति का उपयोग करके निगरानी करेंगे।'
डॉ. सैमुअल गिल, प्रमुख लेखक, वारविक विश्वविद्यालय
ये परिणाम टीईएसएस जैसे अंतरिक्ष दूरबीनों और एनजीटीएस जैसी अधिक फुर्तीला, किफायती सुविधाओं के बीच तालमेल को उजागर करते हैं। जैसा कि लेखक अपने शोध पत्र में लिखते हैं, 'एनजीटीएस जैसे उपकरणों के साथ फोटोमेट्रिक फॉलो-अप के बड़े निवेश की रणनीति इस प्रकार उच्च-सटीक रेडियल-वेग उपकरणों पर काफी दबाव डाले बिना एकल-पारगमन घटनाओं की कुशल पुष्टि की अनुमति देती है। यह लंबी अवधि के पारगमन एक्सोप्लैनेट को प्रकट करने में उच्च-सटीक जमीन-आधारित फोटोमेट्रिक सुविधाओं की शक्ति पर प्रकाश डालता है जिसे अकेले TESS नहीं खोज सकता है। ”
इस सफलता के बाद, टीम ने उस सभी TESS डेटा में और भी अधिक 'खोए हुए' ग्रहों को खोजने के लिए अपनी पद्धति का उपयोग करने की योजना बनाई है।
मुख्य लेखक गिल ने कहा, 'टीईएसएस द्वारा सैकड़ों एकल ट्रांजिट का पता लगाया गया है कि हम इस पद्धति का उपयोग करके निगरानी करेंगे।' 'यह हमें सभी आकारों के कूलर एक्सोप्लैनेट की खोज करने की अनुमति देगा, जिसमें हमारे अपने सौर मंडल के ग्रहों की तरह अधिक ग्रह भी शामिल हैं। इनमें से कुछ गोल्डीलॉक्स ज़ोन में छोटे चट्टानी ग्रह होंगे जो तरल जल महासागरों और संभावित अलौकिक जीवन की मेजबानी करने के लिए पर्याप्त ठंडे हैं।'
अधिक:
- प्रेस विज्ञप्ति: 'खोया' दुनिया की पुनर्खोज रहने योग्य ग्रहों को खोजने की दिशा में एक कदम है
- शोध पत्र: एनजीटीएस-11 बी (टीओआई-1847 बी): एक ट्रांजिटिंग गर्म शनि एक टीईएसएस सिंगल-ट्रांजिट इवेंट से पुनर्प्राप्त
- ब्रह्मांड आज: नासा ने अधिक छोटे, पृथ्वी के आकार के एक्सोप्लैनेट का वादा किया। TESS वितरित कर रहा है।