खगोलविद एप्सिलॉन एरिदानी प्रणाली से काफी प्रभावित हैं। एक के लिए, यह तारा प्रणाली सौर मंडल से लगभग 10.5 प्रकाश वर्ष की दूरी पर, हमारे अपने करीब है। दूसरा, यह कुछ समय से ज्ञात है कि इसमें दो क्षुद्रग्रह बेल्ट और एक बड़ी मलबे की डिस्क है। और तीसरा, खगोलविदों को कई वर्षों से संदेह है कि इस तारे में ग्रहों की एक प्रणाली भी हो सकती है।
इन सबसे ऊपर, खगोलविदों की एक टीम द्वारा किए गए एक नए अध्ययन ने संकेत दिया है कि एप्सिलॉन एरिदानी वह हो सकता है जो हमारे अपने सौर मंडल के युवा दिनों में था। नासा के पर निर्भर इन्फ्रारेड खगोल विज्ञान के लिए समताप मंडल वेधशाला (SOFIA) विमान, टीम ने सिस्टम का एक विस्तृत विश्लेषण किया, जिसमें दिखाया गया कि कैसे इसकी वास्तुकला उल्लेखनीय रूप से खगोलविद के समान है जो सौर मंडल को एक बार जैसा दिखता था।
केट सु के नेतृत्व में - के साथ एक एसोसिएट खगोलविद स्टीवर्ड वेधशाला एरिज़ोना विश्वविद्यालय में - टीम में आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग के शोधकर्ता और खगोलविद शामिल हैं, खगोलभौतिकीय संस्थान और विश्वविद्यालय वेधशाला जेना विश्वविद्यालय (जर्मनी), और नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी और एम्स रिसर्च सेंटर में।
सौर मंडल के लिए एप्सिलॉन एरिदानी की समान संरचना को दर्शाने वाला कलाकार का आरेख। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
उनके अध्ययन के लिए - जिसके परिणाम में प्रकाशित किए गए थेखगोलीय पत्रिकाहक के तहत ' एप्सिलॉन एरी सिस्टम में आंतरिक 25 एयू मलबे का वितरण '- टीम ने जनवरी 2015 में SOFIA की एक उड़ान द्वारा प्राप्त आंकड़ों पर भरोसा किया। विस्तृत कंप्यूटर मॉडलिंग और अनुसंधान के साथ संयुक्त, जो वर्षों तक चला, वे मलबे डिस्क की संरचना के बारे में नए निर्धारण करने में सक्षम थे।
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एप्सिलॉन एरिदानी के पिछले अध्ययनों ने संकेत दिया था कि प्रणाली उन सामग्रियों से बने छल्ले से घिरी हुई है जो मूल रूप से ग्रहों के निर्माण की प्रक्रिया से बचे हुए हैं। इस तरह के छल्ले में गैस और धूल होती है, और माना जाता है कि इसमें कई छोटे चट्टानी और बर्फीले पिंड भी होते हैं - जैसे कि सौर मंडल का अपना कूपर बेल्ट , जो नेपच्यून से परे हमारे सूर्य की परिक्रमा करता है।
डिस्क की गति के सावधानीपूर्वक माप ने यह भी संकेत दिया है कि बृहस्पति के समान द्रव्यमान वाला ग्रह सूर्य से बृहस्पति की दूरी के बराबर दूरी पर तारे की परिक्रमा करता है। हालांकि, नासा द्वारा प्राप्त पूर्व आंकड़ों के आधार पर स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप , वैज्ञानिक डिस्क के भीतर गर्म सामग्री की स्थिति का निर्धारण करने में असमर्थ थे - यानी धूल और गैस - जिसने दो मॉडलों को जन्म दिया।
एक में, गर्म सामग्री मलबे के दो संकीर्ण छल्ले में केंद्रित होती है जो हमारे सौर मंडल में मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट और यूरेनस से क्रमशः दूरी पर तारे की परिक्रमा करती है। इस मॉडल के अनुसार, सिस्टम का सबसे बड़ा ग्रह एक आसन्न मलबे की बेल्ट से जुड़ा होगा। दूसरे में, गर्म सामग्री एक विस्तृत डिस्क में है, क्षुद्रग्रह बेल्ट जैसे छल्ले में केंद्रित नहीं है, और आंतरिक क्षेत्र में किसी भी ग्रह से जुड़ा नहीं है।
2015 की उड़ान से पहले नासा का SOFIA विमान पास के तारे का निरीक्षण करने के लिए। क्रेडिट: मासिमो मारेंगो।
सोफिया की नई छवियों का उपयोग करते हुए, सु और उनकी टीम यह निर्धारित करने में सक्षम थी कि एप्सिलॉन एरिदानी के आसपास की गर्म सामग्री को पहले मॉडल की तरह व्यवस्थित किया गया है। संक्षेप में, यह एक व्यापक निरंतर डिस्क के बजाय कम से कम एक संकीर्ण बेल्ट में है। जैसा कि सु ने नासा में समझाया था प्रेस विज्ञप्ति :
'सोफिया के उच्च स्थानिक संकल्प ने अद्वितीय तरंग दैर्ध्य कवरेज और फोरकास्ट कैमरे की प्रभावशाली गतिशील रेंज के साथ मिलकर हमें ईपीएस एरी के आसपास गर्म उत्सर्जन को हल करने की इजाजत दी, जो कि जोवियन ग्रह की कक्षा के पास गर्म सामग्री स्थित मॉडल की पुष्टि करता है। इसके अलावा, हमारे सौर मंडल में नेपच्यून की भूमिका के समान, बाहरी क्षेत्र से धूल की चादर को रोकने के लिए एक ग्रह द्रव्यमान वस्तु की आवश्यकता होती है। यह वास्तव में प्रभावशाली है कि ईपीएस एरी, हमारे सौर मंडल का एक बहुत छोटा संस्करण है, जिसे हमारी तरह एक साथ रखा गया है।'
इन प्रेक्षणों को SOFIA के ऑन-बोर्ड टेलीस्कोपों की बदौलत संभव बनाया गया, जिनका व्यास स्पिट्जर से अधिक है - स्पिट्जर के 0.85 मीटर (33.5 इंच) की तुलना में 2.5 मीटर (100 इंच)। इसने कहीं अधिक रिज़ॉल्यूशन की अनुमति दी, जिसका उपयोग टीम एप्सिलॉन एरिदानी सिस्टम के भीतर विवरणों को समझने के लिए करती थी जो स्पिट्जर डेटा का उपयोग करके देखे गए से तीन गुना छोटे थे।
इसके अलावा, टीम ने SOFIA के शक्तिशाली मध्य-अवरक्त कैमरे का उपयोग किया - the SOFIA टेलीस्कोप के लिए बेहोश वस्तु इन्फ्रारेड कैमरा (फोरकास्ट)। इस उपकरण ने टीम को तारे के चारों ओर गर्म सामग्री से आने वाले सबसे मजबूत अवरक्त उत्सर्जन का अध्ययन करने की अनुमति दी, जो अन्यथा जमीन-आधारित वेधशालाओं द्वारा ज्ञात नहीं हैं - 25-40 माइक्रोन के बीच तरंग दैर्ध्य पर।
इस कलाकार की एप्सिलॉन एरिदानी प्रणाली की अवधारणा, निकटतम तारा प्रणाली जिसकी संरचना एक युवा सौर मंडल से मिलती जुलती है। श्रेय: NASA/JPL/कैल्टेक
ये अवलोकन आगे संकेत करते हैं कि एप्सिलॉन एरिदानी प्रणाली हमारे अपने जैसे ही है, यद्यपि युवा रूप में। हमारे मुख्य बेल्ट और कुइपर बेल्ट के समान क्षुद्रग्रह बेल्ट और एक मलबे की डिस्क होने के अलावा, ऐसा प्रतीत होता है कि इसके बीच के रिक्त स्थान के भीतर और अधिक ग्रह पाए जाने की संभावना है। जैसे, इस प्रणाली के अध्ययन से खगोलविदों को हमारे अपने सौर मंडल के इतिहास के बारे में चीजें सीखने में मदद मिल सकती है।
मास्सिमो मारेंगो, अध्ययन के सह-लेखकों में से एक, आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी में भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग के साथ एक एसोसिएट प्रोफेसर हैं। जैसा कि उन्होंने आयोवा विश्वविद्यालय में समझाया प्रेस विज्ञप्ति :
'यह तारा एक ग्रह प्रणाली की मेजबानी करता है जो वर्तमान में उसी प्रलयकारी प्रक्रियाओं से गुजर रहा है जो सौर मंडल में अपनी युवावस्था में हुई थी, जिस समय चंद्रमा ने अपने अधिकांश क्रेटर प्राप्त किए थे, पृथ्वी ने अपने महासागरों में पानी प्राप्त किया था, और जीवन के लिए अनुकूल परिस्थितियां थीं। हमारे ग्रह पर स्थापित किए गए थे। ”
फिलहाल, इसकी संरचना के बारे में अधिक जानने और अधिक ग्रहों के अस्तित्व की पुष्टि करने के लिए इस पड़ोसी तारे प्रणाली पर अधिक अध्ययन करने की आवश्यकता होगी। और यह उम्मीद की जाती है कि अगली पीढ़ी के उपकरणों की तैनाती - जैसे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप , 2018 के अक्टूबर में लॉन्च के लिए निर्धारित - उस संबंध में बेहद मददगार होगा।
'इस सड़क के अंत में पुरस्कार एप्सिलॉन एरिदानी की आउट-ऑफ-द-वर्ल्ड डिस्क की वास्तविक संरचना को समझना है, और इसके सिस्टम में रहने वाले ग्रहों के समूह के साथ इसकी बातचीत की संभावना है,' मारेंगो ने एक में लिखा था समाचार पत्रिका परियोजना के बारे में। 'सोफिया, शुष्क समताप मंडल के आकाश में अवरक्त प्रकाश को पकड़ने की अपनी अनूठी क्षमता से, हमारे पास टाइम मशीन के सबसे करीब है, जो पास के युवा सूरज के वर्तमान को देखकर पृथ्वी के प्राचीन अतीत की एक झलक दिखाती है।'
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