वर्तमान अनुमानों के अनुसार, अकेले मिल्की वे गैलेक्सी में 100 बिलियन से अधिक ग्रह हो सकते हैं। दुर्भाग्य से, इन ग्रहों के प्रमाण मिलना कठिन, समय लेने वाला काम है। अधिकांश भाग के लिए, खगोलविदों को उन अप्रत्यक्ष तरीकों पर भरोसा करने के लिए मजबूर किया जाता है जो स्टार की स्वयं की गति (रेडियल वेलोसिटी विधि) के डॉपलर माप की एक स्टार की चमक (ट्रांजिट विधि) में डिप्स को मापते हैं।
सीधे इमेजिंग बहुत मुश्किल है क्योंकि रद्द करने वाले प्रभाव सितारों के पास है, जहां उनकी चमक ग्रहों की परिक्रमा करना मुश्किल बना देती है। सौभाग्य से कैलटेक में इन्फ्रारेड प्रोसेसिंग एंड एनालिसिस सेंटर (IPAC) के नेतृत्व में एक नए अध्ययन ने निर्धारित किया है कि प्रत्यक्ष इमेजिंग का उपयोग करके एक्सोप्लैनेट खोजने का एक शॉर्टकट हो सकता है। वे कहते हैं कि समाधान, एक परिस्थितिजन्य मलबे डिस्क के साथ सिस्टम की तलाश करना है, क्योंकि उनके पास कम से कम एक विशाल ग्रह होना निश्चित है।
हाल ही में सामने आए "स्पिट्जर डिटेक्टेड मलबे डिस्कस: जाइंट प्लैनेट्स ऑफ जाइंट प्लेनेट्स का प्रत्यक्ष सर्वेक्षण" शीर्षक से अध्ययन द एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल। IPAC / Caltech में सहायक अनुसंधान वैज्ञानिक टिफ़नी मस्कट, अध्ययन के प्रमुख लेखक थे, जो उन्होंने नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता के रूप में काम करते हुए प्रदर्शन किया था।
इस अध्ययन के लिए, डॉ। मस्कट और उनके सहयोगियों ने मलबे के डिस्क के साथ 130 अलग-अलग एकल-स्टार सिस्टम के आंकड़ों की जांच की, जो कि तब 277 सितारों की तुलना में थे जो डिस्क की मेजबानी नहीं करते हैं। ये सभी सितारे नासा के स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप द्वारा देखे गए थे और सभी अपेक्षाकृत कम उम्र (1 बिलियन वर्ष से कम) में थे। इन 130 प्रणालियों में से, 100 पहले एक्सोप्लैनेट खोजने के लिए अध्ययन किया गया था।
डॉ। मेशकैट और उनकी टीम ने तब शेष 30 प्रणालियों का अनुसरण किया जो डब्ल्यू.एम. हवाई में कीक वेधशाला और चिली में यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ईएसओ) वेरी लार्ज टेलीस्कोप (वीएलटी)। हालांकि उन्होंने इन प्रणालियों में किसी नए ग्रह का पता नहीं लगाया, लेकिन उनकी परीक्षाओं में उन प्रणालियों में ग्रहों की प्रचुरता को चिह्नित करने में मदद मिली, जिनमें डिस्क थीं।
उन्होंने पाया कि मलबे डिस्क के साथ युवा सितारों में उन लोगों की तुलना में व्यापक कक्षाओं के साथ विशालकाय एक्सोप्लैनेट होने की भी संभावना है जो ऐसा नहीं करते हैं। इन ग्रहों के बृहस्पति के द्रव्यमान का पांच गुना होने की संभावना थी, इस प्रकार उन्हें "सुपर-ज्यूपिटर" बना दिया गया। जैसा कि डॉ। मस्कट ने हाल ही में नासा की एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया है, यह अध्ययन तब मददगार होगा जब उसे अपने लक्ष्यों का चयन करने के लिए एक्सोप्लैनेट-हंटर्स का समय आता है:
“हमारा शोध इस बात के लिए महत्वपूर्ण है कि भविष्य के मिशन कैसे योजना बनाएंगे कि कौन से सितारे निरीक्षण करें। कई ग्रह जो प्रत्यक्ष इमेजिंग के माध्यम से पाए गए हैं, वे प्रणालियों में हैं, जिनमें मलबे डिस्क थे, और अब हम जानते हैं कि धूल अनदेखा दुनिया के संकेतक हो सकते हैं। "
यह अध्ययन, जो धूल भरे मलबे डिस्क के साथ सितारों की सबसे बड़ी परीक्षा थी, ने आज तक का सबसे अच्छा सबूत प्रदान किया कि विशाल ग्रह मलबे डिस्क को जांच में रखने के लिए जिम्मेदार हैं। हालांकि अनुसंधान ने यह सीधे तौर पर हल नहीं किया कि एक विशाल ग्रह की उपस्थिति मलबे डिस्क का कारण क्यों बनेगी, लेखक संकेत देते हैं कि उनके परिणाम पूर्वानुमानों के अनुरूप हैं कि मलबे डिस्क विशालकाय ग्रहों के उत्पाद हैं जो हलचल करते हैं और धूल के टकराव का कारण बनते हैं।
दूसरे शब्दों में, उनका मानना है कि किसी विशाल ग्रह के गुरुत्वाकर्षण से ग्रहों के आपस में टकराने का कारण होगा, जिससे उन्हें अतिरिक्त ग्रह बनने से रोका जा सकेगा। अध्ययन के सह-लेखक दिमित्री मेवेट, जो एक जेपीएल वरिष्ठ अनुसंधान वैज्ञानिक भी हैं, ने समझाया:
यह संभव है कि हम इन प्रणालियों में छोटे ग्रह नहीं खोजते हैं, क्योंकि जल्दी ही, इन विशाल निकायों ने भवन ब्लॉकों को नष्ट कर दिया चट्टानी ग्रहों की, उन्हें धीरे-धीरे संयोजन करने के बजाय उच्च गति पर एक-दूसरे में मुंहतोड़ भेजना। "
सौर मंडल के भीतर, विशाल ग्रह मलबे की बेल्ट बनाते हैं। उदाहरण के लिए, मंगल और बृहस्पति के बीच, आपके पास मुख्य क्षुद्रग्रह बेल्ट है, जबकि नेपच्यून से परे कूपर बेल्ट है। इस अध्ययन में जांच की गई कई प्रणालियों में दो बेल्ट भी हैं, हालांकि वे सौर प्रणाली के अपने बेल्टों की तुलना में काफी कम हैं - लगभग 4.5 बिलियन साल पुराने 1 बिलियन साल पुराने।
अध्ययन में जांच की गई प्रणालियों में से एक बीटा पिक्टोरिस थी, एक प्रणाली जिसमें मलबे की डिस्क, धूमकेतु और एक की पुष्टि की गई एक्सोप्लैनेट है। यह ग्रह, बीटा पिक्टोरिस बी नामित है, जिसमें 7 बृहस्पति द्रव्यमान है और यह 9 एयू की दूरी पर कक्षा की परिक्रमा करता है - यानी पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी का नौ गुना। इस प्रणाली को भूतल स्थित दूरबीनों का उपयोग करके खगोलविदों द्वारा सीधे तौर पर नकल किया गया है।
दिलचस्प रूप से पर्याप्त है, खगोलविदों ने सिस्टम के मलबे डिस्क की उपस्थिति और संरचना के आधार पर, इस पुष्टि से पहले इस एक्सोप्लैनेट के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। एक अन्य प्रणाली जिसका अध्ययन किया गया था, HR8799 था, एक प्रणाली जिसमें एक मलबे की डिस्क है जिसमें दो प्रमुख धूल बेल्ट हैं। इन प्रकार की प्रणालियों में, इन धूल बेल्टों को बनाए रखने की आवश्यकता के आधार पर अधिक विशाल ग्रहों की उपस्थिति का अनुमान लगाया जाता है।
यह हमारे अपने सौर मंडल के लिए मामला माना जाता है, जहां 4 अरब साल पहले, विशाल ग्रहों ने सूर्य की ओर से गुजरने वाले धूमकेतुओं को डायवर्ट किया था। इसके परिणामस्वरूप लेट हैवी बॉम्बार्डमेंट हुआ, जहां आंतरिक ग्रह अनगिनत प्रभावों के अधीन थे जो आज भी दिखाई देते हैं। वैज्ञानिकों का यह भी मानना है कि यह इस अवधि के दौरान था कि बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून के प्रवास ने कूपर बेल्ट और क्षुद्रग्रह बेल्ट बनाने के लिए धूल और छोटे निकायों को विस्थापित किया।
डॉ। मस्कट और उनकी टीम ने यह भी नोट किया कि जिन प्रणालियों की उन्होंने जांच की उनमें हमारे सौर मंडल की तुलना में बहुत अधिक धूल थी, जो उम्र में उनके अंतर के कारण हो सकती है। लगभग 1 बिलियन वर्ष पुरानी प्रणालियों के मामले में, धूल की बढ़ी हुई उपस्थिति उन छोटे निकायों का परिणाम हो सकती है जिन्होंने अभी तक बड़े निकायों को टकराने का गठन नहीं किया है। इससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि हमारा सौर मंडल एक समय बहुत अधिक धूल भरा था।
हालांकि, लेखक नोट यह भी संभव है कि जिन प्रणालियों को उन्होंने देखा है - जिनके पास एक विशाल ग्रह और एक मलबे की डिस्क है - इसमें अधिक ग्रह हो सकते हैं जो अभी तक खोजे नहीं गए हैं। अंत में, उन्होंने स्वीकार किया कि इन परिणामों को निर्णायक मानने से पहले अधिक डेटा की आवश्यकता है। लेकिन इस बीच, यह अध्ययन एक गाइड के रूप में काम कर सकता है जहां एक्सोप्लैनेट्स मिल सकते हैं।
कार्ल स्टैफेल्ड्ट के रूप में, नासा के एक्सोप्लैनेट एक्सप्लोरेशन प्रोग्राम ऑफिस के मुख्य वैज्ञानिक और अध्ययन पर एक सह-लेखक ने कहा:
"खगोलविदों को दिखाकर जहां नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप जैसे भविष्य के मिशनों में विशालकाय एक्सोप्लैनेट्स खोजने का अपना सर्वश्रेष्ठ मौका है, यह शोध भविष्य की खोजों का मार्ग प्रशस्त करता है।"
इसके अलावा, यह अध्ययन हमारी अपनी समझ को बताने में मदद कर सकता है कि सौर प्रणाली अरबों वर्षों के दौरान कैसे विकसित हुई। कुछ समय के लिए, खगोलविदों ने इस बात पर बहस की है कि बृहस्पति जैसे ग्रह अपने वर्तमान स्थानों पर गए या नहीं और इससे सौर मंडल के विकास पर क्या प्रभाव पड़ा। और इस बात को लेकर बहस जारी है कि कैसे मेन बेल्ट का गठन किया गया (यानी पूरा खाली)।
अंतिम, लेकिन कम से कम, यह भविष्य के सर्वेक्षणों को सूचित कर सकता है, जिससे खगोलविदों को यह पता चल सके कि कौन सी स्टार प्रणालियां उसी तरह विकसित हो रही हैं जैसे कि हमारे खुद के, अरबों साल पहले। जहां भी स्टार सिस्टम में मलबे की डिस्क होती है, वे एक विशेष रूप से बड़े पैमाने पर गैस विशाल की उपस्थिति का अनुमान लगाते हैं। और जहां उनके पास दो प्रमुख धूल बेल्ट के साथ एक डिस्क है, वे अनुमान लगा सकते हैं कि यह भी कई ग्रहों और दो बेल्टों वाला एक सिस्टम बन जाएगा।
