एक्सोप्लैनेट की खोज करना एक कठिन काम है। चुनौतियों को देखते हुए, यह आश्चर्यजनक है कि हमने कुछ भी पाया है। लेकिन खगोलविद चतुर हैं, इसलिए वर्तमान में 4,300 से अधिक पुष्ट एक्सोप्लैनेट हैं। वे बुध के आकार की छोटी दुनिया से लेकर बृहस्पति से बड़े ग्रहों तक हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश में एक चीज समान है: वे अपने गृह तारे के करीब परिक्रमा करते हैं।
ऐसा इसलिए नहीं है क्योंकि अधिकांश ग्रह अपने सितारों के करीब परिक्रमा करते हैं, बल्कि यह कि हमारे अवलोकनों में निकट-परिक्रमा करने वाले ग्रहों की ओर झुकाव है। एक्सोप्लैनेट की खोज करने का सबसे सामान्य तरीका के रूप में जाना जाता है पारगमन विधि। यह वह जगह है जहां एक ग्रह एक तारे के हमारे दृश्य के सामने से गुजरता है, जिससे तारा थोड़ा मंद हो जाता है। सिद्धांत रूप में यह एक सरल विचार है, लेकिन व्यवहार में यह कठिन है। फ्लेयर्स और स्टारस्पॉट जैसी चीजों के कारण सितारे अपने आप में चमक में भिन्न होते हैं। एक ग्रह की पुष्टि करने के लिए, आपको एक तारे के मंद होने के तरीके में एक आवर्ती पैटर्न देखना होगा, और इसका मतलब है कि आपको एक ग्रह के कई पारगमन देखने की आवश्यकता है। यदि कोई ग्रह हर कुछ दिनों या महीनों में तारे की परिक्रमा करता है, तो आप किसी ग्रह की बहुत जल्दी पुष्टि कर सकते हैं। लेकिन अगर कोई ग्रह हर दो साल में एक तारे की परिक्रमा करता है, तो यह सुनिश्चित होने में एक दशक या उससे अधिक समय लग सकता है।
एक एक्सोप्लैनेट के पारगमन के दौरान एक तारे का प्रेक्षित झिलमिलाहट। क्रेडिट: एपिक
इस पूर्वाग्रह के साथ भी, हमने ग्रह प्रणालियों के बारे में बहुत कुछ सीखा है। हम जानते हैं कि 'हॉट ज्यूपिटर' हैं जो कुछ ही दिनों में अपने सितारों के करीब परिक्रमा करते हैं, और कार्बन दुनिया जो पृथ्वी से बहुत अलग दिखाई देगी। अब हम यह भी जानते हैं कि हमारा सौर मंडल अपने चट्टानी आंतरिक ग्रहों और गैसीय बाहरी ग्रहों के साथ अधिकांश तारा प्रणालियों के लिए विशिष्ट नहीं है। फिर भी, एक वर्ष या उससे अधिक की कक्षाओं वाले ग्रहों के बारे में हम बहुत कम जानते हैं। लेकिन यह बदलना शुरू हो गया है, जैसा कि हाल के एक पेपर में देखा गया है।
हम जिन एक्सोप्लैनेट के बारे में जानते हैं उनमें से अधिकांश केप्लर मिशन द्वारा खोजे गए थे। जबकि केप्लर ने 100 दिनों से अधिक की कक्षीय अवधि वाले कुछ एक्सोप्लैनेट पाए, उनकी पुष्टि करना अधिक कठिन है। इसके अलावा, चूंकि पारगमन विधि हमें केवल अपने तारे के सापेक्ष किसी ग्रह का आकार बताती है, केप्लर डेटा हमें किसी ग्रह के द्रव्यमान का निर्धारण नहीं करने देता है। बृहस्पति के आकार के ग्रहों के लिए यह विशेष रूप से कष्टदायक है। क्योंकि एक बड़े ग्रह के वजन के कारण यह अधिक संकुचित हो जाता है, एक बृहस्पति-द्रव्यमान वाला ग्रह और एक भूरे रंग का बौना 30 गुना अधिक भारी हो सकता है मोटे तौर पर एक ही आकार। इन एक्सोप्लैनेट के द्रव्यमान का निर्धारण विशालकाय आउटर ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट मास सर्वे, या संक्षेप में GOT'EM सर्वेक्षण का लक्ष्य है।
इस नवीनतम कार्य में, टीम ने एक्सोप्लैनेट का अध्ययन करने के लिए एक अलग तरीके का इस्तेमाल किया जिसे रेडियल-वेग विधि के रूप में जाना जाता है। जैसे ही कोई ग्रह अपने तारे की परिक्रमा करता है, वह तारे पर गुरुत्वाकर्षण की दृष्टि से खिंचता है, जिससे तारा थोड़ा डगमगाता है। जब कोई तारा हमसे दूर और दूर गतिमान होता है, तो डॉपलर प्रभाव के कारण तारे का प्रकाश एक नियमित पैटर्न में नीले और लाल रंग में थोड़ा सा स्थानांतरित हो जाता है। यह विधि बड़े ग्रहों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है, और इसका उपयोग किसी ग्रह के द्रव्यमान को मापने के लिए किया जा सकता है क्योंकि डगमगाने की मात्रा ग्रह के द्रव्यमान पर निर्भर करती है।
केपलर-1514 का सापेक्ष वेग माप। श्रेय: दलबा, पॉल ए., और अन्य
टीम ने केपलर-1514बी नामक एक एक्सोप्लैनेट पर ध्यान केंद्रित किया, जो हर 218 दिनों में अपने तारे की परिक्रमा करता है। इसे 2016 में खोजा गया था और इसका व्यास बृहस्पति से लगभग 10% बड़ा है। हवाई में केक वेधशाला दूरबीनों में से एक का उपयोग करते हुए, उन्होंने स्टार केप्लर -1514 के रेडियल वेग मापन किए और निर्धारित किया कि एक्सोप्लैनेट का द्रव्यमान लगभग 5.3 ज्यूपिटर है।
इस तरह के अध्ययन भविष्य के मिशनों के लिए उपयोगी होंगे जैसे कि नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप जिसे 2025 में लॉन्च करने की योजना है, जो सीधे बड़े एक्सोप्लैनेट की छवि बनाने की कोशिश करेगा। GOT'EM दुनिया के आकार और द्रव्यमान को जानने से हमें उनके तापमान और चमक का अनुमान लगाने में मदद मिलती है, जिसकी तुलना भविष्य में टिप्पणियों से की जा सकती है।
संदर्भ:डाल्बा, पॉल ए।, एट अल। ' जाइंट आउटर ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट मास (GOT'EM) सर्वेक्षण। I. आंतरिक पृथ्वी के आकार के ग्रह की परिक्रमा केप्लर-1514 . के साथ एक विलक्षण, शांत बृहस्पति की पुष्टि । 'arXiv प्रीप्रिंटarXiv: 2012.04676 (2020)।
संदर्भ:मॉर्टन, टिमोथी डी।, एट अल। ' सभी केपलर वस्तुओं के लिए झूठी सकारात्मक संभावनाएं: 1284 नए मान्य ग्रह और 428 संभावित झूठे सकारात्मक । 'द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल822.2 (2016): 86.