डार्कनेस उपकरण सितारों को अवरुद्ध करेगा और उनके ग्रहों को प्रकट करेगा। स्टार से भी 100 मिलियन बार बेहोश
हमारे सौर मंडल से परे ग्रहों की खोज ने पिछले कुछ दशकों में हजारों उम्मीदवारों की खोज की है। इनमें से अधिकांश गैस दिग्गज रहे हैं जिनका आकार सुपर-बृहस्पति से लेकर नेपच्यून के आकार के ग्रहों तक है। हालाँकि, कई को 'होने के लिए भी निर्धारित किया गया है' पृथ्वी जैसे 'प्रकृति में, जिसका अर्थ है कि वे चट्टानी हैं और अपने सितारों के संबंधित रहने योग्य क्षेत्रों के भीतर परिक्रमा करते हैं।
दुर्भाग्य से, यह निर्धारित करना मुश्किल है कि उनकी सतहों पर कैसी स्थितियां हो सकती हैं, क्योंकि खगोलविद इन ग्रहों का सीधे अध्ययन करने में असमर्थ हैं। सौभाग्य से, यूसी सांता बारबरा भौतिक विज्ञानी बेंजामिन माज़िन के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक नया उपकरण विकसित किया है जिसे जाना जाता है अंधेरा . यह सुपरकंडक्टिंग कैमरा, जो दुनिया का सबसे बड़ा और सबसे परिष्कृत है, खगोलविदों को आस-पास के सितारों के आसपास के ग्रहों का पता लगाने की अनुमति देगा।
टीम का अध्ययन जो उनके उपकरण का विवरण देता है, जिसका शीर्षक है ' अंधेरा: उच्च-विपरीत खगोल विज्ञान के लिए एक माइक्रोवेव काइनेटिक इंडक्शन डिटेक्टर इंटीग्रल फील्ड स्पेक्ट्रोग्राफ ', हाल ही में में दिखाई दियाप्रशांत के खगोल विज्ञान सोसायटी के प्रकाशन।टीम का नेतृत्व यूसीएसबी में प्रायोगिक भौतिकी में वर्स्टर चेयर बेंजामिन माजिन ने किया था, और इसमें नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, फर्मी नेशनल एक्सेलेरेटर लेबोरेटरी और कई विश्वविद्यालयों के सदस्य भी शामिल हैं।
डार्कनेस उपकरण दुनिया का सबसे उन्नत कैमरा है और निकटतम सितारों के आसपास के ग्रहों का पता लगाने में सक्षम होगा। क्रेडिट: यूसीएसबी
अनिवार्य रूप से, वैज्ञानिकों के लिए उनके सितारों के कारण होने वाले हस्तक्षेप के कारण सीधे एक्सोप्लैनेट का अध्ययन करना बेहद मुश्किल है। जैसा कि माज़िन ने हाल ही में यूसीएसबी में समझाया था प्रेस विज्ञप्ति , 'एक एक्सोप्लैनेट की तस्वीर लेना बेहद चुनौतीपूर्ण है क्योंकि तारा ग्रह की तुलना में बहुत अधिक चमकीला है, और ग्रह तारे के बहुत करीब है।' जैसे, खगोलविद अक्सर किसी ग्रह के वातावरण से परावर्तित होने वाले प्रकाश का विश्लेषण करने में असमर्थ होते हैं ताकि इसकी संरचना का निर्धारण किया जा सके।
ये अध्ययन इस बात पर अतिरिक्त प्रतिबंध लगाने में मदद करेंगे कि कोई ग्रह संभावित रूप से रहने योग्य है या नहीं। वर्तमान में, वैज्ञानिकों को यह निर्धारित करने के लिए मजबूर किया जाता है कि क्या कोई ग्रह अपने आकार, द्रव्यमान और अपने तारे से दूरी के आधार पर जीवन का समर्थन कर सकता है। इसके अलावा, ऐसे अध्ययन किए गए हैं जिन्होंने यह निर्धारित किया है कि किसी ग्रह की सतह पर पानी मौजूद है या नहीं, इस आधार पर कि इसका वातावरण अंतरिक्ष में हाइड्रोजन कैसे खोता है।
डार्क-स्पेकल नियर-इन्फ्रारेड एनर्जी-सॉल्व्ड सुपरकंडक्टिंग स्पेक्ट्रोफोटोमीटर (उर्फ। डार्कनेस), पहला 10,000-पिक्सेल इंटीग्रल फील्ड स्पेक्ट्रोग्राफ, इसे ठीक करने का प्रयास करता है। एक बड़ी दूरबीन और अनुकूली प्रकाशिकी के संयोजन के साथ, यह उपयोग करता है माइक्रोवेव काइनेटिक इंडक्शन डिटेक्टर दूर के तारे से आने वाले प्रकाश को जल्दी से मापने के लिए, फिर एक रबर दर्पण को एक संकेत भेजता है जो एक सेकंड में 2,000 बार एक नया आकार बना सकता है।
एमकेआईडी खगोलविदों को व्यक्तिगत फोटॉनों की ऊर्जा और आगमन समय निर्धारित करने की अनुमति देता है, जो किसी ग्रह को बिखरी हुई या अपवर्तित प्रकाश से अलग करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह प्रक्रिया रीड नॉइज़ और डार्क करंट को भी समाप्त करती है - अन्य उपकरणों में त्रुटि के प्राथमिक स्रोत - और स्टारलाइट को दबाकर वायुमंडलीय विकृति को साफ करती है।
UCSB भौतिक विज्ञानी बेन माज़िन, जिन्होंने DARKNESS कैमरे के विकास का नेतृत्व किया। साभार: सोनिया फर्नांडीज
माजिन और उनके सहयोगी वर्षों से MKIDs प्रौद्योगिकी की खोज कर रहे हैं माजिन लैब , जो UCSB के भौतिकी विभाग का हिस्सा है। Mazin . के रूप में व्याख्या की :
'यह तकनीक विपरीत मंजिल को कम करेगी ताकि हम कमजोर ग्रहों का पता लगा सकें। हम फोटॉन शोर सीमा तक पहुंचने की उम्मीद करते हैं, जो हमें 10 . के करीब विपरीत अनुपात देगा-8, हमें ग्रहों को तारे की तुलना में 100 मिलियन गुना अधिक धुंधला देखने की अनुमति देता है। उन विपरीत स्तरों पर, हम कुछ ग्रहों को परावर्तित प्रकाश में देख सकते हैं, जो ग्रहों का एक नया डोमेन तलाशने के लिए खोलता है। वास्तव में रोमांचक बात यह है कि यह अगली पीढ़ी के दूरबीनों के लिए एक प्रौद्योगिकी पथदर्शी है।'
DARKNESS अब चालू है 200 इंच का हेल टेलीस्कोप पर पालोमर वेधशाला सैन डिएगो, कैलिफ़ोर्निया के पास, जहां यह PALM-3000 चरम अनुकूली प्रकाशिकी प्रणाली और तारकीय डबल कोरोनाग्राफ का हिस्सा है। पिछले डेढ़ साल के दौरान, टीम ने इसके विपरीत अनुपात का परीक्षण करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह ठीक से काम कर रहा है, डार्कनेस कैमरे के साथ चार रन बनाए हैं।
मई में, टीम आस-पास के ग्रहों पर अधिक डेटा एकत्र करने और उनकी प्रगति का प्रदर्शन करने के लिए वापस आएगी। यदि सब कुछ ठीक रहा, तो DARKNESS आस-पास के एम-टाइप (लाल बौने) सितारों के आसपास ग्रहों की छवि बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए कई कैमरों में से पहला बन जाएगा, जहां हाल के वर्षों में कई चट्टानी ग्रहों की खोज की गई है। सबसे उल्लेखनीय उदाहरण है अगला बी , जो हमारे अपने निकटतम तारा तंत्र की परिक्रमा करता है (प्रॉक्सिमा सेंटॉरी, लगभग 4.25 प्रकाश वर्ष दूर)।
पालोमर वेधशाला, जहां वर्तमान में डार्कनेस कैमरा स्थापित है। श्रेय: आईपीटीएफ/पालोमर वेधशाला
'हमारी आशा है कि एक दिन हम हवाई या ला पाल्मा द्वीप पर मौना के के लिए नियोजित तीस मीटर टेलीस्कोप के लिए एक उपकरण बनाने में सक्षम होंगे,' माजिन ने कहा। 'इसके साथ, हम पास के कम द्रव्यमान वाले सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों में ग्रहों की तस्वीरें लेने में सक्षम होंगे और उनके वायुमंडल में जीवन की तलाश करेंगे। यह दीर्घकालिक लक्ष्य है और यह उस दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।'
आस-पास के चट्टानी ग्रहों के अध्ययन के अलावा, यह तकनीक खगोलविदों को पल्सर का अधिक विस्तार से अध्ययन करने और अरबों आकाशगंगाओं के रेडशिफ्ट का निर्धारण करने की अनुमति देगी, जिससे ब्रह्मांड का विस्तार कितनी तेजी से हो रहा है, इसके अधिक सटीक माप की अनुमति मिलती है। यह, बदले में, हमारे ब्रह्मांड के समय के साथ विकसित होने और डार्क एनर्जी द्वारा निभाई गई भूमिका के बारे में अधिक विस्तृत अध्ययन की अनुमति देगा।
ये और अन्य प्रौद्योगिकियां, जैसे नासा के प्रस्तावित स्टारशेड अंतरिक्ष यान और स्टैनफोर्ड का एमडॉट अस्पष्ट , आने वाले वर्षों में एक्सोप्लैनेट अध्ययन में क्रांति लाएगा। अगली पीढ़ी के दूरबीनों के साथ जोड़ा गया - जैसे कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और यह ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस), जिसे हाल ही में लॉन्च किया गया है - खगोलविद न केवल एक्सोप्लैनेट के तरीके में और अधिक खोज करने में सक्षम होंगे, बल्कि उन्हें पहले की तरह चिह्नित करने में सक्षम होंगे।
आगे की पढाई: यूसी सांता बारबरा , प्रशांत के खगोल विज्ञान सोसायटी के प्रकाशन