आकाशगंगा के सबसे पुराने सितारों में से एक के पास एक ग्रह है। चट्टानी ग्रह लगभग ब्रह्मांड की शुरुआत में बना रहे थे
क्या एक ऐसे चट्टानी ग्रह को खोजना आश्चर्यजनक होगा जो बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड का है? यह होना चाहिए। प्रारंभिक ब्रह्मांड में चट्टानी ग्रहों को बनाने के लिए आवश्यक भारी तत्वों का अभाव था।
लेकिन खगोलविदों ने एक, यहीं आकाशगंगा में पाया है।
बिग बैंग के बाद, ब्रह्मांड में थोड़ा लिथियम के साथ हाइड्रोजन और हीलियम जैसे हल्के तत्वों के अलावा कुछ भी नहीं था। चट्टानी ग्रहों को कार्बन, ऑक्सीजन और लोहे जैसे भारी तत्वों की आवश्यकता होती है, जिन्हें खगोलविद धातु कहते हैं। वे भारी तत्व केवल तारों के हृदय में ही बनते हैं। और पहले तारे बिग बैंग के लगभग 200 मिलियन वर्ष बाद तक नहीं बने थे।
कोई भी अत्यंत प्राचीन ग्रह, जो ब्रह्मांड के शुरू होने के कुछ समय बाद ही बना है, गैसीय होना चाहिए, चट्टानी नहीं। चट्टानी ग्रहों के लिए भारी तत्वों के साथ ब्रह्मांड को बीज देने के लिए सितारों के पास पर्याप्त समय नहीं था। या वहाँ था?
विचाराधीन ग्रह TOI 561 के नाम से जाने जाने वाले तारे की परिक्रमा करता है। TOI का अर्थ TESS ऑब्जेक्ट ऑफ इंटरेस्ट है, जिसका अर्थ है कि इसे NASA के TESS (ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट) के साथ देखा गया था। TOI 561 आकाशगंगा के सबसे पुराने सितारों में से एक है; लगभग 10 अरब वर्ष पुराना।
TESS ने ग्रह की खोज की, और शोधकर्ताओं की एक टीम ने इसके बारे में अधिक जानने के लिए केक टेलीस्कोप के साथ अनुवर्ती टिप्पणियों का उपयोग किया। उन्होंने अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की जनवरी 2021 की बैठक में अपने निष्कर्ष प्रस्तुत किए। उन्होंने अपने निष्कर्षों को 'शीर्षक' नामक एक पेपर में भी प्रकाशित किया। TESS-Keck सर्वेक्षण। द्वितीय. एक अल्ट्रा-शॉर्ट-पीरियड रॉकी प्लैनेट और उसके भाई-बहन गेलेक्टिक थिक-डिस्क स्टार TOI-561 को स्थानांतरित करते हैं ।' यह एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल में प्रकाशित हुआ है और मुख्य लेखक डॉ लॉरेन वीस, बीट्राइस वाटसन पैरेंट पोस्टडॉक्टरल फेलो हैं जो हवाई विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान संस्थान में हैं।
TOI 561 दुर्लभ कंपनी में है। यह तारों में से एक है जिसे गांगेय मोटी डिस्क कहा जाता है। गांगेय मोटी डिस्क लगभग पूरी तरह से प्राचीन सितारों से बनी है, जिनकी रसायन और गति पतली डिस्क से अलग हैं। TOI 561 सहित थिक डिस्क स्टार्स में थिन डिस्क के स्टार्स की तुलना में बहुत कम धात्विकता होती है। इसलिए एक चट्टानी ग्रह की परिक्रमा करना आश्चर्यजनक है।
आकाशगंगा के संरचनात्मक घटकों को दर्शाने वाला चित्रण। स्टार TOI-561 मोटी डिस्क (लाल-नारंगी में चिह्नित) में स्थित है, जिसमें सितारों की एक दुर्लभ, पुरानी आबादी है। जबकि लगभग सभी ज्ञात ग्रह पतली डिस्क (नारंगी में चिह्नित) के भीतर पाए जाते हैं, टीओआई -561 की परिक्रमा करने वाला नव-खोजा गया रॉक-एंड-लावा एक्सोप्लैनेट एक गांगेय मोटी डिस्क स्टार की परिक्रमा करने वाले पहले पुष्टि किए गए चट्टानी ग्रहों में से एक है।
क्रेडिट: केली ब्रेवर्स, एमआईटी
“टीओआई-561 की परिक्रमा करने वाला चट्टानी ग्रह अब तक खोजे गए सबसे पुराने चट्टानी ग्रहों में से एक है। इसके अस्तित्व से पता चलता है कि ब्रह्मांड लगभग 14 अरब साल पहले अपनी स्थापना के बाद से चट्टानी ग्रहों का निर्माण कर रहा है।' प्रेस विज्ञप्ति .
TOI-561b नाम के इस ग्रह की खोज तब हुई जब यह अपने तारे के सामने से गुजरा। जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, TESS को तारा प्रकाश में गिरावट का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब कोई ग्रह अपने देखने के क्षेत्र में किसी तारे के सामने से गुजरता है। खगोलविद प्रकाश में गिरावट को मापकर ग्रह के आकार का अनुमान लगा सकते हैं, और इस मामले में, यह इंगित करता है कि ग्रह लगभग 1.5 पृथ्वी त्रिज्या है।
यहां बताया गया है कि ग्रहों के गोचर का डेटा कैसा दिखता है। जब TOI 561b TESS के दृष्टिकोण से अपने तारे के सामने से गुजरता है, तो यह तारों की रोशनी में मापी गई गिरावट को दर्शाता है। छवि क्रेडिट: वीस एट अल, 2021
टीम ने अनुवर्ती टिप्पणियों के लिए केक वेधशाला का उपयोग किया। केक के पास एक विशेष उपकरण है जिसे कहा जाता है उच्च-रिज़ॉल्यूशन एशेल स्पेक्ट्रोमीटर (HIRES) ग्रह की पहचान की पुष्टि करने के लिए। HIRES खगोलविदों को ग्रह के गुरुत्वाकर्षण टग के कारण तारे में कंपन को मापने की अनुमति देता है। उस माप से ग्रह के द्रव्यमान का पता चलता है। इस मामले में, द्रव्यमान काफी बड़ा है - पृथ्वी की तुलना में तीन गुना अधिक - कि TOI 561b को गैसीय के बजाय एक घना चट्टानी ग्रह होना चाहिए। TOI-561 की परिक्रमा करने वाले दो अन्य ग्रह हैं, लेकिन वे दोनों गैस ग्रह हैं।
अध्ययन से यह आंकड़ा नासा एक्सोप्लैनेट आर्काइव के परिणामों के आधार पर मापा त्रिज्या और द्रव्यमान वाले छोटे ग्रहों के लिए ग्रह थोक घनत्व बनाम ग्रह त्रिज्या दिखाता है। TOI 561 b, c, और d दिखाए गए हैं। हमारे सौर मंडल के ग्रहों को तुलना के लिए दिखाया गया है। छवि क्रेडिट: वीस एट अल, 2021।
गांगेय मोटी डिस्क में पुराने सितारों की उत्पत्ति स्पष्ट नहीं है। वे एक प्राचीन आकाशगंगा के अवशेष हो सकते हैं जिसे आकाशगंगा ने निगल लिया था। या वे आकाशगंगा में बनने वाले पहले सितारे हो सकते हैं। या यह कुछ और हो सकता है। कोई निश्चित नहीं है।
एक प्राचीन, 10 अरब साल पुराने तारे की परिक्रमा करने वाले ग्रह के रूप में, यह बहुत कुछ कर चुका है। डिस्क में तारों की भटकती गति कभी-कभी उन्हें गांगेय तल से ऊपर ले जाती है। TOI 561b पर एक पर्यवेक्षक को मिल्की वे की सुंदर सर्पिल संरचना के कुछ आश्चर्यजनक दृश्य उपहार में दिए गए होंगे। 'मुझे आश्चर्य है कि अपने इतिहास के दौरान चट्टानी ग्रह से रात के आकाश का क्या दृश्य उपलब्ध होगा,' वीस ने कहा।
टीओआई-561 का कलाकार का प्रतिपादन, मिल्की वे आकाशगंगा में अभी तक खोजे गए सबसे पुराने, सबसे धातु-गरीब ग्रह प्रणालियों में से एक है। 10 अरब साल पुरानी इस प्रणाली में एक गर्म, चट्टानी एक्सोप्लैनेट (केंद्र) है जो पृथ्वी के आकार के साथ-साथ दो गैस ग्रहों (चट्टान ग्रह के बाईं ओर) के आकार का डेढ़ गुना है जो पृथ्वी से लगभग दोगुना बड़ा है। . श्रेय: डब्ल्यू. एम. केक वेधशाला/एडम मकरेंको
लेकिन शायद कोई पर्यवेक्षक नहीं थे। अभी नहीं, वैसे भी। हालांकि ग्रह का लंबा इतिहास अज्ञात है, यह वर्तमान समय में जीवन के लिए बहुत गर्म है। TOI 561b एक अल्ट्रा-शॉर्ट पीरियड (USP) ग्रह में। यह पृथ्वी के दिन में दो बार TOI 561 की परिक्रमा करता है जो सतह को लगभग 2000 डिग्री केल्विन (1721 C; 3140 F.) पर रखता है, इसलिए जबकि यह एक चट्टानी ग्रह है, वह चट्टान सतह पर मैग्मा होने की संभावना है।
इस खोज का क्या अर्थ है? खैर, यह आश्चर्य की बात होगी अगर यह केवल एक ही था। यह संभवतः एक संकेत है कि प्राचीन, चट्टानी ग्रहों की एक पूरी आबादी प्राचीन सितारों की परिक्रमा कर रही है।
वास्तव में, TOI 561b एक गांगेय मोटी डिस्क स्टार के आसपास पाया जाने वाला पहला ग्रह नहीं है। केपलर मिशन ने तीन उप-पृथ्वी आकार के ग्रहों को ट्रिपल स्टार सिस्टम की परिक्रमा करते हुए पाया केप्लर 444 . केप्लर 444 का अनुमान 11 अरब वर्ष से अधिक पुराना है, और इसके पांच ग्रह शुक्र से छोटे चट्टानी ग्रह हैं। वे अपने स्टार के काफी करीब भी हैं और बेहद हॉट भी.
वहाँ भी एलएचएस 1815बी . यह मोटी डिस्क में एक M बौने तारे की परिक्रमा कर रहा है और इसे 2020 की शुरुआत में खोजा गया था। यह एक चट्टानी सुपर-अर्थ है और इसके तारे के निकट होने के कारण इसकी सतह का तापमान बहुत कम है।
LHS 1815b का एक चित्रण, एक प्राचीन चट्टानी एक्सोप्लैनेट जो गांगेय मोटी डिस्क में एक तारे की परिक्रमा करता है। छवि क्रेडिट: नासा
इस खोज में अभी भी कुछ रहस्य है। ग्रह पर ही इतना नहीं, बल्कि मोटी डिस्क। गांगेय मोटी डिस्क की प्रकृति पर ही असहमति और अनिश्चितता है। कुछ खगोलविद सोचते हैं कि यह एक विशिष्ट संरचना के रूप में भी मौजूद नहीं है। 2012 में खगोलविदों के एक समूह ने एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में एक पेपर प्रकाशित किया जिसका शीर्षक था ' आकाशगंगा में कोई विशिष्ट मोटी डिस्क नहीं है ।' उन्होंने तर्क दिया कि कोई अलग मोटी डिस्क नहीं है और कहते हैं कि उनके डेटा से पता चला है कि '... आकाशगंगा में डिस्क मोटाई का एक निरंतर और मोनोटोनिक वितरण है: कोई 'मोटी डिस्क' नहीं है जिसे समझदारी से एक अलग घटक के रूप में वर्णित किया गया है।
कोई भी स्वयं प्राचीन सितारों या उनकी परिक्रमा करने वाले प्राचीन चट्टानी ग्रहों के अस्तित्व से इनकार नहीं कर रहा है। लेकिन ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ के लिए उन ग्रहों के अस्तित्व का क्या मतलब है यह अभी तक स्पष्ट नहीं है।
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- प्रेस विज्ञप्ति: हमारी आकाशगंगा के सबसे पुराने सितारों में से एक के आसपास एक चट्टानी ग्रह
- प्रकाशित शोध: TESS-Keck सर्वेक्षण। द्वितीय. एक अल्ट्रा-शॉर्ट-पीरियड रॉकी प्लैनेट और उसके भाई-बहन गेलेक्टिक थिक-डिस्क स्टार TOI-561 को स्थानांतरित करते हैं
- ब्रह्मांड आज: आकाशगंगा के केंद्र में 7% तारे एक एकल गोलाकार समूह से आए थे जो बहुत करीब हो गया था और टूट गया था