आकाशगंगा की सबसे अधिक फुज्जीदार प्रणाली ने एक नए ग्रह का पता लगाया

Science| विज्ञान:  हमारे अपने सौर मंडल से लगभग 2,600 प्रकाश वर्ष की दूरी पर पूरी आकाशगंगा में सबसे विचित्र ग्रह प्रणालियों में से एक है।केपलर-51 नामक सूर्य जैसा पीला बौना तारा 2012 में पाया गया था कि इसकी कक्षा में तीन एक्सोप्लैनेट हैं; प्रत्येक का घनत्व कॉटन कैंडी से भी हल्का है, जो उन्हें सुपर-पफ दुनिया की एक बहुत ही आकर्षक श्रेणी में रखता है। अब खगोलविदों ने चौथा ग्रह खोज लिया है, और वे रोमांचित और उत्सुक दोनों हैं। “सुपर पफ ग्रह काफी दुर्लभ हैं, और जब वे होते हैं, तो वे ग्रह प्रणाली में एकमात्र होते हैं,” पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी की ग्रह वैज्ञानिक जेसिका लिब्बी-रॉबर्ट्स कहती हैं।

“अगर यह समझाने की कोशिश करना कि एक सिस्टम में तीन सुपर पफ कैसे बने, काफी चुनौतीपूर्ण नहीं था, तो अब हमें चौथे ग्रह की व्याख्या करनी होगी, चाहे वह सुपर पफ हो या न हो। और हम सिस्टम में अतिरिक्त ग्रहों की संभावना को भी खारिज नहीं कर सकते।” केपलर-51 की परिक्रमा करने वाले तीन ज्ञात एक्सोप्लैनेट की अजीब प्रकृति 2019 में स्थापित हुई, जब अवलोकनों ने खगोलविदों को एक्सोप्लैनेट की त्रिज्या और द्रव्यमान का विस्तृत माप करने की अनुमति दी। इन उपायों का उपयोग बदले में उनके घनत्व की गणना करने के लिए किया गया था, जो 0.1 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर से कम था, जिससे पता चला कि तीनों दुनियाएँ सुपर-पफ की श्रेणी में आती हैं।

ओसाका विश्वविद्यालय के लिब्बी-रॉबर्ट्स और केंटो मसुदा के सह-नेतृत्व वाले खगोलविदों की एक टीम को सबसे पहले यह संकेत मिला कि सिस्टम में दिखने से कहीं ज़्यादा कुछ हो सकता है, जब वे पारगमन में उन तीन एक्सोप्लैनेट में से एक को पकड़ने के लिए निकले। यही वह समय होता है जब एक्सोप्लैनेट हमारे और उसके तारे के बीच से गुजरता है, जिससे हमें तारे की रोशनी में हल्की गिरावट के आधार पर ग्रहों के गुणों का मापन करने की अनुमति मिलती है।

चूंकि एक्सोप्लैनेट की परिक्रमा का समय पहले ही मापा जा चुका था, इसलिए यह बहुत सरल होना चाहिए था। लेकिन जब उन्होंने अपाचे पॉइंट ऑब्जर्वेटरी (APO) और JWST के साथ पारगमन को पकड़ने के लिए केपलर 51 पर दूरबीनों को घुमाया, तो चीजें योजना के अनुसार नहीं हुईं। “शुक्र है कि हमने आधार रेखा निर्धारित करने के लिए कुछ घंटे पहले ही निरीक्षण करना शुरू कर दिया, क्योंकि 2:00 बजे आए, फिर 3 बजे, और हमने अभी भी APO के साथ तारे की चमक में कोई बदलाव नहीं देखा था,” लिब्बी-रॉबर्ट्स कहते हैं।

“अपने मॉडलों को फिर से चलाने और डेटा की जांच करने के बाद हमने पाया कि APO के साथ निरीक्षण शुरू करने पर तुरंत ही तारकीय चमक में थोड़ी गिरावट आई, जो पारगमन की शुरुआत थी – दो घंटे पहले, जो हमारे मॉडलों से अनिश्चितता की 15 मिनट की खिड़की से बहुत आगे है!” कुछ गड़बड़ थी, इसलिए टीम ने यह पता लगाने के लिए हाथ-पैर मारे कि यह क्या था। उन्होंने नासा के ग्रह-खोज अंतरिक्ष दूरबीन TESS द्वारा प्राप्त पारगमन समय पर डेटा और कई भू-आधारित दूरबीनों से अभिलेखीय अवलोकनों पर ध्यानपूर्वक अध्ययन किया। उन्होंने हबल और पालोमर वेधशाला का उपयोग करके नए अवलोकन भी किए।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई त्रुटि नहीं हुई है, अपने नंबरों पर सावधानीपूर्वक वापस जाने के बाद, एकमात्र स्पष्टीकरण जो सभी डेटा से मेल खाता था, वह एक अदृश्य चौथे एक्सोप्लैनेट की उपस्थिति थी, जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा अन्य तीन को एक जटिल कक्षीय नृत्य में खींच रहा था जिसने उनके पारगमन समय को प्रभावित किया। इस चौथे एक्सोप्लैनेट का नाम केप्लर-51e रखा जाएगा। अन्य तीन केप्लर-51b, केप्लर-51c और केप्लर-51d हैं।

मसुदा बताते हैं, “हमने ‘ब्रूट फोर्स’ खोज की, जिसमें चार-ग्रह मॉडल को खोजने के लिए ग्रह गुणों के कई अलग-अलग संयोजनों का परीक्षण किया गया, जो पिछले 14 वर्षों में एकत्र किए गए सभी पारगमन डेटा की व्याख्या करता है।” “हमने पाया कि संकेत को सबसे अच्छी तरह से समझाया जा सकता है यदि केप्लर-51e का द्रव्यमान अन्य तीन ग्रहों के समान है और यह लगभग 264 दिनों की एक काफी गोलाकार कक्षा का अनुसरण करता है – कुछ ऐसा जो हम अन्य ग्रह प्रणालियों के आधार पर उम्मीद करेंगे। अन्य संभावित समाधान जो हमने पाए हैं, उनमें एक व्यापक कक्षा में अधिक विशाल ग्रह शामिल है, हालांकि हमें लगता है कि ये कम संभावना वाले हैं।”

चूंकि केप्लर-51e को पारगमन करते हुए नहीं देखा गया है, इसलिए यह संभव है कि इसकी कक्षा हमारे अवलोकन के कोण के साथ संरेखित न हो। तारकीय त्रिज्या की गणना करने के लिए पारगमन की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि हम नहीं जानते कि यह कितना बड़ा हो सकता है या इसका घनत्व क्या है। लेकिन तीन सुपर-पफ एक्सोप्लैनेट वाले सिस्टम में मौजूद होना एक विचित्रता है। केप्लर-51 सिस्टम के साथ आखिर क्या हो रहा है, यह पता लगाने के लिए और अधिक काम करने की आवश्यकता होगी। ऐसा करने का एक तरीका पफी पारगमन करने वाली दुनिया के वायुमंडल में झांकना होगा और देखना होगा कि वे वास्तव में किस चीज से बने हैं – जो कि वह काम है जिसे टीम पहले करने की कोशिश कर रही थी

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