यह नीले रंग के धब्बेदार क्षेत्र में सिर्फ एक चमकीला पीला ब्लिप है, लेकिन सबसे दूर के ग्रह 51 एरिडानी बी की इस तस्वीर में खगोलविदों को अबूझ है क्योंकि यह सिर्फ एक तस्वीर है। इस सप्ताह मिथुन ग्रह इमेजर द्वारा जारी किया गया, यह दृश्य हमें एक युवा बृहस्पति जैसी दुनिया में सीधे देखने की सुविधा देता है जो लगभग 100 प्रकाश वर्ष दूर है।
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नए और विदेशी एक्सोप्लैनेट्स की अनगिनत घोषणाओं के बावजूद, जिनमें से कई को पृथ्वी जैसा माना जाता है, हमारे सौर मंडल से परे पाए जाने वाले दुनिया के विशाल बहुमत का अप्रत्यक्ष साधनों के माध्यम से ही पता लगाया गया है। उनके वायुमंडल, सतहों और जीवन का समर्थन करने की क्षमता के बारे में कोई भी विचार, अभी के लिए, शिक्षित अटकलें हैं।
स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में ब्रूस मैकिंटोश और उनके सहयोगियों को उम्मीद है कि यह सब बदल जाएगा। वे मिथुन ग्रह इमेजर (GPI) के साथ ग्रहों की तस्वीर लेने की सीमाओं को धक्का दे रहे हैं, जो कि 2013 में चिली में मिथुन दक्षिण दूरबीन पर स्थापित एक उपकरण है। वास्तव में एक पूरे ग्रह से प्रकाश को देखने से वैज्ञानिकों को इसकी संरचना और तापमान के लिए रासायनिक सुराग को छेड़ने की अनुमति मिलती है, जो विदेशी दुनिया की एक स्पष्ट तस्वीर को चित्रित करने में मदद करता है।
"प्रत्यक्ष इमेजिंग वास्तव में भविष्य की तकनीक है, " अध्ययन के सह-लेखक साशा हिंकले कहते हैं, एक्सेटर विश्वविद्यालय में एक खगोलशास्त्री। "इन वायुमंडलों की तरह क्या है की समझ पाने के लिए, आपको स्पेक्ट्रोस्कोपी की आवश्यकता है, और प्रत्यक्ष इमेजिंग उसी के अनुकूल है।"
एक्सोप्लैनेट आज आमतौर पर दो तरीकों में से एक में पाए जाते हैं। जब ग्रह पृथ्वी से देखे गए अपने मेजबान तारे के सामने से गुजरता है, तो यह आने वाली तारों को थोड़ा बदल देता है - इसे पारगमन कहा जाता है। वैकल्पिक रूप से, रेडियल वेग विधि एक तारे की तलाश करती है जो एक परिक्रमा ग्रह के खींचने के जवाब में थोड़ा लड़खड़ाता है। इस तरह के अप्रत्यक्ष साक्ष्य अब तक पाए गए लगभग 2, 000 पुष्ट एक्सोप्लैनेट्स के लिए खाते हैं।
केवल लगभग एक दर्जन एक्सोप्लेनेट्स छवियों में देखे गए हैं, और ये सभी बहुत बड़े गैसीय जगत हैं जो अपने सितारों से बहुत दूर हैं। उदाहरण के लिए, 2014 में खोजे गए जीयू पिस्सिम का ग्रह साथी, बृहस्पति के द्रव्यमान से 9 से 13 गुना और पृथ्वी से उसके तारे का 2, 000 गुना दूर है, एक कक्षा को पूरा करने में कुछ 163, 000 वर्ष लगते हैं। इस बीच, विवादास्पद दुनिया Fomalhaut b एक अत्यंत अण्डाकार कक्षा पर है जो इसे अपने सितारे से 4.5 बिलियन मील की दूरी से 27 बिलियन मील की दूरी पर ले जाती है।
स्टार जीयू पिस कैल्शियम और इसके ग्रह, जीयू पीएससी बी, जैसा कि जेमिनी साउथ टेलिस्कोप और कनाडा-फ्रांस-हवाई टेलीस्कोप से अवरक्त और दृश्यमान डेटा का उपयोग करके एक संयुक्त छवि में देखा गया है। (मिथुन वेधशाला) GPI को उन ग्रहों को देखने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो छोटे हैं और अपने सितारों के करीब हैं। यह अनुकूली प्रकाशिकी का उपयोग करता है, जिसमें छोटे मोटर्स दूरबीन के दर्पण की सतह को प्रति सेकंड एक हजार गुना तक बदल देते हैं। आकार में परिवर्तन धुंधला के लिए क्षतिपूर्ति करता है जो कि दूर की वस्तुओं से प्रकाश के रूप में होता है जो पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरता है, जिससे यह छोटे लक्ष्यों को प्राप्त करता है। साधन में एक कोरोना पैराग्राफ भी होता है, जो एक तारे के प्रकाश को अवरुद्ध करता है जिससे किसी भी पास के ग्रहों को देखना आसान हो जाता है।
इस मामले में, जीपीआई ने स्टार 51 एरिडानी को देखा और बृहस्पति और हमारे सूर्य के बीच की दुगुनी से अधिक दूरी पर लगभग 13 खगोलीय इकाइयों की परिक्रमा करते हुए एक ग्रह को देखने में सक्षम था। ग्रह की सतह का तापमान लगभग 800 डिग्री फ़ारेनहाइट है। यह इतना गर्म है क्योंकि स्टार सिस्टम केवल 20 मिलियन वर्ष पुराना है, और ग्रह अभी भी गठन की गर्मी से चमक रहा है। टीम यह भी देखने में सक्षम थी कि इसका वातावरण ज्यादातर बृहस्पति की तरह ही मीथेन है।
51 एरिडानी बी जैसे दुनिया की छवियों का अध्ययन ग्रह गठन के रहस्यों को सुलझाने में मदद कर सकता है, नोट मैकिन्टोश। "20 मिलियन वर्ष की उम्र में, यह अभी भी इस प्रक्रिया को 'याद' करता है, " वे कहते हैं। एक बड़ा सवाल यह है कि क्या बृहस्पति के आकार के ग्रह हजारों साल के पैमाने पर जल्दी-जल्दी विकसित होते हैं या अगर यह लाखों या दसियों साल की अधिक धीमी और स्थिर प्रक्रिया है। क्योंकि बृहस्पति इतना बड़ा है और यह बहुत अधिक द्रव्यमान का उपयोग करता है, यह पता लगाता है कि यह कैसे हुआ और यह कैसे विशिष्ट है, यह अन्य प्रकार के ग्रहों के मॉडल को प्रभावित कर सकता है।
जबकि प्रत्यक्ष इमेजिंग आकार की भावना दे सकता है, यह किसी ग्रह के द्रव्यमान को पहचानने में उतना अच्छा नहीं है, और यह अभी तक हमारे खुद के बृहस्पति की तुलना में बहुत छोटा कुछ भी हल नहीं कर सकता है जब तक कि तारा अपेक्षाकृत मंद न हो और ग्रह असामान्य रूप से उज्ज्वल हो। मैकिनटोश कहते हैं, '' यह आपको पथरीले ग्रहों से नहीं मिलने वाला है। "यह अगली पीढ़ी के [दूरबीनों के लिए] है।"
इस बीच, जीपीआई और एक संबंधित उपकरण, चिली में वेरी लार्ज टेलीस्कोप पर स्पेक्ट्रो-पोलारिमिट्रिक हाई-कंट्रास्ट एक्सोप्लेनेट रिसर्च (एसपीआरईईई), तकनीक को परिष्कृत कर रहे हैं और अधिक नई दुनिया की तलाश कर रहे हैं जो उनके करीबी लोगों के लिए तैयार हैं।
जीपीआई केवल इन्फ्रारेड में देखता है, एसपीआरईईई पास के तारों को भी देखेगा कि क्या यह दृश्यमान प्रकाश में ग्रहों को हल कर सकता है, जूलियन गिरार्ड कहते हैं, वीएलटी में ऑपरेशन स्टाफ खगोलशास्त्री। यह एक अन्य पृथ्वी को देखने में सक्षम नहीं होगा - यह एक अंतरिक्ष टेलीस्कोप के लिए सबसे अधिक संभावना वाला काम है - लेकिन यह साबित करेगा कि ऐसे ग्रहों को हल करना संभव है, खासकर जब भविष्य की तकनीकें टेलीस्कोप के डिटेक्टरों तक पहुंचने वाले प्रकाश में बेहतर विपरीतता प्राप्त करती हैं, गिरार्ड कहते हैं ।
हालाँकि, हिंकले को लगता है कि एक अच्छा मौका है कि ज़मीन पर अगली पीढ़ी का टेलीस्कोप किसी चट्टानी ग्रह की तस्वीर खींचने वाला पहला हो सकता है। वे कहते हैं, "बहुत बड़ी दूरबीनें जो दस साल में ऑनलाइन हो जाती हैं, 30- और 40 मीटर की कक्षा में।"
बेन मोंटे ने कहा कि उस चरण में आना अनुकूली प्रकाशिकी में सुधार पर निर्भर हो सकता है, लेकिन इसका मतलब कोरोनोग्राफ पर ध्यान केंद्रित करना और स्टार की रोशनी को अवरुद्ध करने की क्षमता में सुधार करना भी हो सकता है। हार्वर्ड में खगोल भौतिकी केंद्र में उम्मीदवार। वे कहते हैं, "चुनौती बेहोश करने वाली चीज़ की इमेजिंग नहीं है, लेकिन इसके ठीक बगल में चमकीली चीज़ को रोकना है।"
जैसे ही ये अपेक्षित सुधार ऑनलाइन होते हैं, पास का एक तारा प्रणाली जैसे ताऊ सेटी, जो हमारे सूर्य के समान है और केवल 11 प्रकाश-वर्ष दूर है, एक नज़र रखने के लिए एक अच्छा उम्मीदवार होगा। "यह पहली चीजों में से एक है जिसे मैं अपनी दूरबीन की ओर मोड़ूंगा, " हिंकले कहते हैं।
