एक्सोप्लैनेट-शिकार विधियों पर हमारी श्रृंखला में सबसे पहले आपका स्वागत है। आज हम सबसे लोकप्रिय और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ट्रांजिट मेथड (उर्फ ट्रांजिट फोटोमेट्री) के साथ शुरू करते हैं।
सदियों से, खगोलविदों ने हमारे सौर मंडल से परे ग्रहों के अस्तित्व के बारे में अनुमान लगाया है। आखिर, बीच-बीच में 100 और 400 अरब अकेले मिल्की वे गैलेक्सी में तारे, ऐसा नहीं लगता था कि ग्रहों की प्रणाली रखने वाला एकमात्र हमारा था। लेकिन यह पिछले कुछ दशकों के भीतर ही हुआ है कि खगोलविदों ने . के अस्तित्व की पुष्टि की है अतिरिक्त सौर ग्रह (उर्फ। एक्सोप्लैनेट)।
एक्सोप्लैनेट के अस्तित्व की पुष्टि करने के लिए खगोलविद विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं, जिनमें से अधिकांश प्रकृति में अप्रत्यक्ष हैं। इनमें से, अब तक का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला और प्रभावी रहा है ट्रांजिट फोटोमेट्री , एक विधि जो चमक में आवधिक गिरावट के लिए दूर के तारों के प्रकाश वक्र को मापती है। ये प्रेक्षक के सापेक्ष तारे (यानी पारगमन) के सामने से गुजरने वाले एक्सोप्लैनेट का परिणाम हैं।
विवरण:
चमक में इन परिवर्तनों की विशेषता बहुत कम गिरावट और निश्चित अवधि के लिए होती है, आमतौर पर तारे की समग्र चमक के 1/10,000वें हिस्से के आसपास और केवल कुछ घंटों के लिए। ये परिवर्तन भी आवधिक होते हैं, जिससे हर बार और समान समय के लिए चमक में समान गिरावट आती है। तारे किस हद तक मंद होते हैं, इसके आधार पर खगोलविद भी एक्सोप्लैनेट के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्राप्त करने में सक्षम हैं।
इन सभी कारणों से, ट्रांजिट फोटोमेट्री को एक्सोप्लैनेट डिटेक्शन का एक बहुत ही मजबूत और विश्वसनीय तरीका माना जाता है। अब तक पुष्टि किए गए 3,526 अतिरिक्त-सौर ग्रहों में से, पारगमन विधि ने 2,771 खोजों के लिए जिम्मेदार है - जो कि अन्य सभी संयुक्त तरीकों से अधिक है।
लाभ:
ट्रांजिट फोटोमेट्री के सबसे बड़े लाभों में से एक यह है कि यह पता लगाए गए ग्रहों के आकार पर सटीक बाधाएं प्रदान कर सकता है। जाहिर है, यह इस बात पर आधारित है कि पारगमन के परिणामस्वरूप किसी तारे का प्रकाश वक्र किस हद तक बदलता है। जबकि एक छोटा ग्रह चमक में सूक्ष्म परिवर्तन का कारण बनेगा, एक बड़ा ग्रह अधिक ध्यान देने योग्य परिवर्तन का कारण बनेगा।
रेडियल वेलोसिटी विधि (जो ग्रह के द्रव्यमान को निर्धारित कर सकती है) के साथ संयुक्त होने पर ग्रह का घनत्व निर्धारित किया जा सकता है। इससे, खगोलविद किसी ग्रह की भौतिक संरचना और संरचना का आकलन करने में सक्षम होते हैं - यानी यह निर्धारित करना कि यह एक गैस विशाल या चट्टानी ग्रह है। इन दोनों विधियों का उपयोग करके जिन ग्रहों का अध्ययन किया गया है, वे अब तक सभी ज्ञात एक्सोप्लैनेट की सबसे अच्छी विशेषता हैं।
ग्रहों के व्यास को प्रकट करने के अलावा, ट्रांजिट फोटोमेट्री स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से ग्रह के वातावरण की जांच करने की अनुमति दे सकती है। जैसे ही तारे से प्रकाश ग्रह के वायुमंडल से होकर गुजरता है, परिणामी स्पेक्ट्रा का विश्लेषण यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि कौन से तत्व मौजूद हैं, इस प्रकार वातावरण की रासायनिक संरचना के रूप में सुराग प्रदान करते हैं।
एक अतिरिक्त-सौर ग्रह की कलाकार की छाप अपने तारे को स्थानांतरित करती है। श्रेय: क्यूब एस्ट्रोफिजिक्स रिसर्च सेंटर
अंतिम, लेकिन कम से कम, पारगमन विधि किसी ग्रह के तापमान और द्वितीयक ग्रहणों के आधार पर विकिरण के बारे में चीजों को भी प्रकट कर सकती है (जब ग्रह अपने सूर्य के पीछे से गुजरता है)। इस अवसर पर, खगोलविद तारे की फोटोमेट्रिक तीव्रता को मापते हैं और फिर इसे द्वितीयक ग्रहण से पहले तारे की तीव्रता के माप से घटाते हैं। यह ग्रह के तापमान को मापने की अनुमति देता है और यहां तक कि ग्रह के वातावरण में बादलों के गठन की उपस्थिति को भी निर्धारित कर सकता है।
नुकसान:
ट्रांजिट फोटोमेट्री भी कुछ बड़ी कमियों से ग्रस्त है। एक के लिए, ग्रहों के पारगमन केवल तभी देखे जा सकते हैं जब ग्रह की कक्षा खगोलविदों की दृष्टि की रेखा के साथ पूरी तरह से संरेखित हो। किसी ग्रह की कक्षा के प्रेक्षक के सहूलियत बिंदु से मेल खाने की प्रायिकता तारे के व्यास और कक्षा के व्यास के अनुपात के बराबर होती है।
कम कक्षीय अवधि वाले लगभग 10% ग्रह ही इस तरह के संरेखण का अनुभव करते हैं, और यह लंबी कक्षीय अवधि वाले ग्रहों के लिए घट जाती है। नतीजतन, यह विधि इस बात की गारंटी नहीं दे सकती है कि देखा जा रहा एक विशेष तारा वास्तव में किसी भी ग्रह की मेजबानी करता है। इस कारण से, एक बार में हजारों या सैकड़ों हजारों सितारों का सर्वेक्षण करते समय पारगमन विधि सबसे प्रभावी होती है।
यह झूठी सकारात्मकता की पर्याप्त दर से भी ग्रस्त है; कुछ मामलों में, सिंगल-प्लैनेट सिस्टम में 40% तक (ए . के आधार पर) 2012 का अध्ययन केप्लर मिशन)। यह आवश्यक है कि अनुवर्ती टिप्पणियों का आयोजन किया जाए, जो अक्सर किसी अन्य विधि पर निर्भर करते हैं। हालांकि, जहां कई उम्मीदवारों का पता चला है, वहां सितारों के लिए झूठी सकारात्मकता की दर कम हो जाती है।
सितंबर 2014 के माध्यम से प्रति वर्ष एक्स्ट्रासोलर ग्रह खोजों की संख्या, रंगों के साथ पता लगाने की विधि का संकेत - रेडियल वेग (नीला), पारगमन (हरा), समय (पीला), प्रत्यक्ष इमेजिंग (लाल), माइक्रोलेंसिंग (नारंगी)। क्रेडिट: सार्वजनिक डोमेन
जबकि पारगमन किसी ग्रह के व्यास के बारे में बहुत कुछ बता सकता है, वे किसी ग्रह के द्रव्यमान पर सटीक प्रतिबंध नहीं लगा सकते हैं। इसके लिए, रेडियल वेलोसिटी विधि (जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है) सबसे विश्वसनीय है, जहां खगोलविद उन पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण बलों (जो ग्रहों के कारण होते हैं) को मापने के लिए किसी तारे की कक्षा में 'डगमगाने' के संकेतों की तलाश करते हैं।
संक्षेप में, पारगमन विधि की कुछ सीमाएँ हैं और अन्य विधियों के साथ जोड़े जाने पर यह सबसे प्रभावी है। फिर भी, यह 'प्राथमिक पता लगाने' का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला साधन बना हुआ है - ऐसे उम्मीदवारों का पता लगाना जिनकी बाद में एक अलग विधि का उपयोग करके पुष्टि की जाती है - और अन्य सभी तरीकों की तुलना में अधिक एक्सोप्लैनेट खोजों के लिए जिम्मेदार है।
ट्रांजिट फोटोमेट्री सर्वेक्षण के उदाहरण:
ट्रांजिट फोटोमेट्री दुनिया भर में कई पृथ्वी-आधारित और अंतरिक्ष-आधारित वेधशालाओं द्वारा की जाती है। अधिकांश, हालांकि, पृथ्वी-आधारित हैं, और अत्याधुनिक फोटोमीटर के साथ संयुक्त मौजूदा दूरबीनों पर भरोसा करते हैं। उदाहरणों में शामिल हैं: ग्रहों के लिए सुपर वाइड एंगल सर्च (सुपरडब्ल्यूएएसपी) सर्वेक्षण, एक अंतरराष्ट्रीय एक्सोप्लैनेट-शिकार सर्वेक्षण जो पर निर्भर करता है रोके डे लॉस मुचाचोस वेधशाला और यह दक्षिण अफ्रीकी खगोलीय वेधशाला .
वहाँ भी है हंगेरियन स्वचालित टेलीस्कोप नेटवर्क (एचएटीनेट), जिसमें छह छोटे, पूरी तरह से स्वचालित दूरबीन शामिल हैं और इसका रखरखाव द्वारा किया जाता है हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स . NS एमईअर्थ परियोजना एक और है, एक राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित रोबोट वेधशाला जो को जोड़ती है फ्रेड लॉरेंस व्हिपल वेधशाला (FLWO) एरिज़ोना में C . के साथ एरो टोलोलो इंटर-अमेरिकन ऑब्जर्वेटरी (सीटीआईओ) चिली में
दक्षिण अफ़्रीकी खगोलीय वेधशाला में सुपरवास्प कैमरे। श्रेय: सुपरडब्ल्यूएएसपी परियोजना और डेविड एंडरसन
फिर वहाँ किलोडिग्री बेहद छोटा टेलीस्कोप (केईएलटी), ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी, वेंडरबिल्ट यूनिवर्सिटी, लेह यूनिवर्सिटी, और द्वारा संयुक्त रूप से प्रशासित एक खगोलीय सर्वेक्षण। दक्षिण अफ़्रीकी खगोलीय सोसायटी (एसएओ)। इस सर्वेक्षण में दो दूरबीन शामिल हैं, विजेता वेधशाला दक्षिणपूर्वी एरिज़ोना में और सदरलैंड एस्ट्रोनॉमिकल ऑब्जर्वेशन स्टेशन दक्षिण अफ्रीका में।
अंतरिक्ष-आधारित वेधशालाओं के संदर्भ में, सबसे उल्लेखनीय उदाहरण नासा का है केप्लर स्पेस टेलीस्कोप . अपने प्रारंभिक मिशन के दौरान, जो 2009 से 2013 तक चला, केप्लर ने 4,496 ग्रहों के उम्मीदवारों का पता लगाया और 2,337 एक्सोप्लैनेट के अस्तित्व की पुष्टि की। नवंबर 2013 में, इसके दो प्रतिक्रिया पहियों की विफलता के बाद, दूरबीन ने अपना K2 मिशन शुरू किया, इस दौरान अतिरिक्त 515 ग्रहों का पता चला है और 178 की पुष्टि की गई है।
हबल स्पेस टेलीस्कोप ने कक्षा में अपने कई वर्षों के दौरान पारगमन सर्वेक्षण भी किया। उदाहरण के लिए, धनु खिड़की ग्रहण एक्स्ट्रासोलर ग्रह खोज (स्वीप्स) - जो 2006 में हुआ था - जिसमें हबल आकाशगंगा के केंद्रीय उभार में 180,000 सितारों का अवलोकन कर रहा था। इस सर्वेक्षण में 16 अतिरिक्त एक्सोप्लैनेट के अस्तित्व का पता चला।
अन्य उदाहरणों में ईएसए शामिल हैं संवहन रोटेशन और ग्रह पारगमन (कोरोट) - अंग्रेजी में 'संवहन रोटेशन और ग्रहीय पारगमन' - जो 2006 से 2012 तक संचालित था। फिर ईएसए का गैया मिशन है, जिसे 2013 में अब तक की सबसे बड़ी 3D कैटलॉग बनाने के उद्देश्य से लॉन्च किया गया था, जिसमें 1 बिलियन से अधिक खगोलीय शामिल थे। वस्तुओं।
नासा का केपलर स्पेस टेलीस्कोप पृथ्वी के आकार के ग्रहों का पता लगाने में सक्षम पहला एजेंसी मिशन था। श्रेय: NASA/वेंडी स्टेंज़ेल
मार्च 2018 में, NASA ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस) को कक्षा में प्रक्षेपित किया जाना निर्धारित है। पारगमन विधि का उपयोग करते हुए, TESS एक्सोप्लैनेट का पता लगाएगा और आगे के अध्ययन के लिए लक्ष्यों का भी चयन करेगा जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JSWT), जिसे 2019 में तैनात किया जाएगा। इन दो मिशनों के बीच, पुष्टि और लक्षण वर्णन या कई हजारों एक्सोप्लैनेट का अनुमान है।
प्रौद्योगिकी और कार्यप्रणाली के मामले में सुधार के लिए धन्यवाद, हाल के वर्षों में एक्सोप्लैनेट की खोज छलांग और सीमा से बढ़ी है। हजारों एक्सोप्लैनेट की पुष्टि के साथ, ध्यान धीरे-धीरे इन ग्रहों के लक्षण वर्णन की ओर स्थानांतरित हो गया है ताकि उनके वायुमंडल और उनकी सतह पर स्थितियों के बारे में अधिक जान सकें।
आने वाले दशकों में, नए मिशनों की तैनाती के लिए धन्यवाद, कुछ बहुत ही गहन खोजों के किए जाने की उम्मीद है!
हमारे यहां यूनिवर्स टुडे में एक्सोप्लैनेट-शिकार के बारे में कई दिलचस्प लेख हैं। यहाँ है अतिरिक्त सौर ग्रह क्या हैं? , ग्रह पारगमन क्या हैं? , रेडियल वेग विधि क्या है? , प्रत्यक्ष इमेजिंग विधि क्या है? , गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग विधि क्या है? , तथा केप्लर का ब्रह्मांड: हमारी आकाशगंगा में सितारों की तुलना में अधिक ग्रह .
एस्ट्रोनॉमी कास्ट में इस विषय पर कुछ दिलचस्प एपिसोड भी हैं। यहाँ है एपिसोड 364: द कोरोट मिशन।
अधिक जानकारी के लिए, नासा के पेज को अवश्य देखें एक्सोप्लैनेट एक्सप्लोरेशन , प्लैनेटरी सोसाइटी का पेज एक्स्ट्रासोलर ग्रह , और नासा/कैल्टेक एक्सोप्लैनेट आर्काइव .
स्रोत:
