नोबेल पुरस्कार-विजेता एक्सोप्लैनेट कैसे मिला

एक कलाकार ने 51 पेगासी बी का चित्रण किया, पहला एक्सोप्लैनेट एक सूर्य के समान तारे की परिक्रमा करता हुआ पाया गया।

(छवि: © नासा / जेपीएल-कैलटेक)

पॉल एम। सटर पर एक खगोल भौतिकीविद् है ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी, का मेजबान एक अंतरिक्ष यात्री से पूछें तथा अंतरिक्ष रेडियोऔर "के लेखकब्रह्मांड में आपका स्थान।"सटर ने इस लेख में योगदान दिया स्पेस.कॉम के एक्सपर्ट वॉयस: ओप-एड एंड इनसाइट्स. 

भौतिकी में सबसे हाल का नोबेल पुरस्कार जिम पीबल्स, एक कॉस्मोलॉजिस्ट असाधारण, और स्विस खगोलविदों, मिशेल मेयर और डिडिएर क्वेलोज़ की एक जोड़ी के बीच विभाजित किया गया था।

मेयर और क्वेलोज़ ने पहला पाया exoplanet सूर्य के समान तारे की परिक्रमा करना, जो दो कारणों से एक ऐतिहासिक खोज थी: यह निर्णायक रूप से दिखा कि सूर्य केवल ग्रहों के परिवार की मेजबानी करने के लिए एकमात्र तारा नहीं है (कुछ ऐसा जो हमें लंबे समय तक पता चला लेकिन कभी प्रदर्शन नहीं किया गया), और यह भी कि ब्रह्मांड वास्तव में है , सचमुच अजीब।

शुरुआत को पाटना

सावधान पाठक ऊपर दिए गए पैराग्राफ में ध्यान देगा कि मैं अपने शब्दों में बहुत स्पष्ट था: मेयर और क्वेलोज़ ने पहली एक्सोप्लैनेट की परिक्रमा की सूरज का सा सितारा, नहीं पहले खुद को एक्सोप्लैनेट करें। इसका श्रेय 1992 में अलेक्जेंडर व्लाज़्ज़िकन और डेल फ़्राईल को जाता है। और वास्तव में, उन्हें दो-एक सौदा मिला, दो ग्रहों को एक ही तारे की परिक्रमा करते हुए।

लेकिन वह तारा हमारे सूर्य के बिल्कुल विपरीत था। वह एक था पलसर, एक तेजी से घूर्णन, एक बार-विशाल तारा से घने बचे हुए कोर। वह पल्सर नियमित रूप से पृथ्वी पर विकिरण का एक किरण छप जाएगा, जैसे दूर के प्रकाश स्तंभ का पलक झपकना - इसलिए नाम पलसर। जैसा कि एक्सोप्लैनेट्स ने उस मृत कोर के चारों ओर परिक्रमा की, वे धीरे-धीरे पल्सर पर टग जाते थे, जिससे यह चमक उठता था, जिससे पृथ्वी पर पल्सर के छींटों की आवृत्तियों में सूक्ष्म परिवर्तन हो सकते थे।

हालांकि यह खगोल विज्ञान के लिए एक प्रमुख खोज थी, लेकिन यह वैसा नहीं था जैसा हम खोज रहे थे। हम जानना चाहते थे - और फिर भी जानना चाहते हैं - अगर वहाँ एक और पृथ्वी है। और जब एक सुपरनोवा विस्फोट और अभी भी बचे हुए कोर की परिक्रमा करने वाले ग्रहों की अवधारणा पहेली बनाने के लिए एक रसदार समस्या है, तो यह सीधे हमारे शिकार में हमारी मदद नहीं करता है। क्या अधिक है, पल्सर पर इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक इसके दालों की नियमित आवृत्तियों पर निर्भर करती है, एक चाल जिसे हम नियमित सितारों पर उपयोग नहीं कर सकते हैं।

इसे मुख्यधारा बना रहा है

इसके बजाय, हमें सितारों को खुद को झूमते हुए देखना था, और यह कुछ साल बाद तक नहीं था कि खगोलविदों ने इस माप को वितरित करने के लिए प्रौद्योगिकी को सिद्ध किया था।

प्रौद्योगिकी एक स्पेक्ट्रोमीटर पर भरोसा करती है, जो दूर के स्रोत से प्रकाश को अपने घटकों के भीड़ (मूल रूप से एक बहुत वैज्ञानिक इंद्रधनुष) में तोड़ने के लिए एक उपकरण है। उस स्पेक्ट्रम के साथ, मेयर और क्वेलोज़ जैसे खगोलविदों को ज्ञात तत्वों के हस्ताक्षर मिल सकते हैं, जैसे कि हाइड्रोजन और कार्बन, उन उंगलियों के निशान से जो वे स्पेक्ट्रम में छोड़ते हैं। वहां से, वे दिन के बाद स्टार में घूर सकते थे, स्पेक्ट्रम में बदलाव की तलाश कर रहे थे।

और स्पेक्ट्रम में उन बदलावों से स्टार की गति का पता चल सकता है डॉपलर पारी के माध्यम से। वही शिफ्ट जिसके कारण एम्बुलेंस की कील पिच को बदल देती है क्योंकि यह आपके पास से गुजरती है। जब कोई स्रोत आपकी ओर बढ़ रहा होता है, तो प्रकाश उच्चतर, धमाकेदार आवृत्तियों की ओर स्थानांतरित हो जाता है, और जब कोई स्रोत आपसे दूर जा रहा होता है, तो यह नीचे की ओर, कमतर आवृत्तियों की ओर जाता है।

यह कोई नई तकनीक नहीं थी; खगोलविद लगभग दो सौ वर्षों से सितारों की डॉपलर शिफ्ट को माप रहे हैं।

लेकिन 1995 में मेयर और क्वेलोज़ ने इसे एक कदम और आगे ले जाते हुए अपने इंस्ट्रूमेंट की सटीकता को नए स्तरों तक पहुंचाया, और सबसे अधिक मिनटों के बदलाव पर भी नज़र रखी।

यदि कोई ग्रह किसी तारे की परिक्रमा कर रहा है, तो उस ग्रह का गुरुत्वाकर्षण तारे की तरह एक जिद्दी कुत्ते की तरह खींचेगा। तारा बहुत आगे नहीं बढ़ेगा - सितारे आमतौर पर परिमाण के कई आदेशों द्वारा अपने ग्रहों को पछाड़ते हैं - लेकिन वे अभी भी हिलेंगे, उम्मीद है कि पता लगाने योग्य तरीके से। और 1995 में की जोड़ी भविष्य-नोबेल-विजेताओं ने इसका लाभ उठाया, स्टार 51 पेगासी के स्पेक्ट्रम में अचूक बैक-एंड-वॉर्ड की पुष्टि करते हुए, एक वोबेल जो केवल एक अपेक्षाकृत छोटे, अनदेखी साथी - कक्षा में एक एक्सोप्लैनेट के कारण हो सकता है।

बोरिंग सबसे अच्छा है

51 पेगासी के बारे में विशेष रूप से उल्लेखनीय कुछ भी नहीं है, और यही एक एक्सोप्लैनेट की खोज को इतना उल्लेखनीय बनाता है। यह केवल एक सामान्य, रोज़ रन-ऑफ-द-मिल सितारा है, जो लगभग 50 प्रकाश-वर्ष दूर है, जिसमें एक द्रव्यमान सूर्य की तुलना में लगभग 10% अधिक है और 6 अरब वर्ष की उम्र में केवल एक बालक अधिक है।

यह एक सामान्य तारा है, जो एक सामान्य तारकीय जीवन जी रहा है, इसके चारों ओर कम से कम एक ग्रह है। ठीक हमारे सूरज की तरह।

महापौर और क्वेलोज़ की खोज ने एक्सोप्लेनेट शिकार के एक नए युग की शुरुआत की, सैकड़ों की पुष्टि की और अंततः हजारों, एक्सोप्लेनेट की पुष्टि की। वे अब इतने आम हो गए हैं कि घोषणाएँ शायद ही कभी समाचारों में विघटित होती हैं, और यह एक समय की बात है जब हम पृथ्वी जैसा जुड़वा पाते हैं।

कुछ इसे गर्म बृहस्पति पसंद करते हैं

लेकिन 51 पेगासी की परिक्रमा करने वाला ग्रह ऐसा कुछ नहीं है जो हम अपने सौर मंडल में देखते हैं, और यह इतना आश्चर्यजनक था कि इसकी खोज के लिए पहली प्रतिक्रियाओं में से एक परिणाम को पूरी तरह से कबाड़ के रूप में टॉस करना था।

लेकिन मेयर और क्वेलोज़ का परिणाम निर्विवाद था, और हमें उस वास्तविकता का सामना करना पड़ा जो 51 पेगासी ने हमें प्रस्तुत की थी। इसका ग्रह, समय पर डब किया गया 51 पेगासी बी और अब इंटरनेशनल एस्ट्रोनॉमिकल यूनियन (हालांकि कुछ खगोलविदों को बेलेरोफ़ॉन के नाम से चिपके हुए) द्वारा डिमिडियम नाम दिया गया है, यह एक बहुत ही विशिष्ट गैस विशालकाय है, जो बृहस्पति के लगभग आधे द्रव्यमान या पृथ्वी के 150 गुना बड़े पैमाने पर है।

और यह अपने मूल तारे से मात्र 5 मिलियन मील (8 मिलियन किलोमीटर) दूर है।

संदर्भ के लिए, यह बुध की तुलना में हमारे सूर्य से सात गुना अधिक है।

एक विशाल गैस विशालकाय, जो केवल सौर मंडल के बाहरी इलाके में ही बन सकता है, जहां इतने बड़े पैमाने पर एक ग्रह को कच्चे माल की पर्याप्त मात्रा होती है, अपने माता-पिता के लिए इतनी असुविधाजनक रूप से हवा? हम अभी भी निश्चित रूप से निश्चित नहीं हैं, लेकिन हम उनके लिए एक ठंडा नाम लेकर आए हैं: हॉट जुपिटर।

एक समर्पित अवलोकन के साथ, मेयर और क्वेलोज़ ने दो चालें खींचीं। उन्होंने एक्सोप्लेनेट्स में खगोल विज्ञान अनुसंधान के एक नए युग का शुभारंभ किया, और उन्होंने दशकों के ग्रहों की समझ के बारे में बताया। कोई आश्चर्य नहीं कि उन्होंने नोबेल पुरस्कार जीता।

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