हमारी आकाशगंगा में अन्य ग्रहों का शिकार पिछले कुछ दशकों में गर्म हो गया है, जिसमें 3869 ग्रह 2,886 प्रणालियों में और अन्य 2,898 उम्मीदवारों की पुष्टि की प्रतीक्षा कर रहे हैं। हालांकि इन ग्रहों की खोज ने वैज्ञानिकों को हमारी आकाशगंगा में मौजूद ग्रहों के प्रकारों के बारे में बहुत कुछ सिखाया है, लेकिन अभी भी बहुत कुछ हमें ग्रहों के बनने की प्रक्रिया के बारे में नहीं पता है।
इन सवालों का जवाब देने के लिए, एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने हाल ही में अटाकामा लार्ज मिलीमीटर / सबमिलिमीटर एरे (एएलएमए) का उपयोग किया, जो पास के सितारों के चारों ओर प्रोटोप्लानेटरी डिस्क के पहले बड़े पैमाने पर, उच्च-रिज़ॉल्यूशन सर्वेक्षण का संचालन करने के लिए किया। उच्च कोणीय संकल्प परियोजना (DSHARP) में डिस्क सबस्ट्रक्चर के रूप में जाना जाता है, इस कार्यक्रम में 20 आस-पास की प्रणालियों की उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियां प्राप्त हुईं जहां धूल और गैस नए ग्रह बनाने की प्रक्रिया में थे।
उनके परिणामों को दस पत्रों की एक श्रृंखला में साझा किया गया था जो कि एक विशेष अंक में प्रदर्शित होने के लिए निर्धारित हैं द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स। जिम्मेदार टीम में हार्वर्ड स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA), संयुक्त ALMA वेधशाला, और कई वेधशालाएं, अनुसंधान संस्थान और विश्वविद्यालय के सदस्य शामिल थे।
प्रत्येक मामले में, DSHARP शोधकर्ताओं ने डिस्क में अंतराल की उपस्थिति को नोट किया जो केंद्रीय स्टार से दूर थे और डिस्क के आंतरिक और बाहरी हिस्से को सीमांकित करने के लिए लग रहे थे। परिणामी छल्ले भी घने पैक या पतले बैंड से बने होते थे, जो स्टार से उनकी दूरी पर निर्भर करते थे। ये पैटर्न, उन्होंने संकेत दिया, डिस्क को खराब करने वाले अनदेखे ग्रहों के साथी का परिणाम हो सकता है।
एक अन्य संभावना यह है कि डिस्क संरचनाएं वैश्विक अस्थिरता के अधीन हैं जो सर्पिल आकाशगंगाओं (मिल्की वे की तरह) में देखी गई हैं। शोधकर्ताओं के अनुसार, सबसे सम्मोहक व्याख्या यह है कि बड़े ग्रह (जैसे गैस दिग्गज) बाहरी रूप से डिस्क तक पहुंच रहे थे, जो संकेत देता है कि ग्रह निर्माण के बारे में वर्तमान सिद्धांतों की तुलना में ग्रह गठन बहुत तेजी से होता है।
यह संभव व्याख्या यह समझाने में भी मदद करेगी कि स्थलीय ग्रह (यानी चट्टानी और पृथ्वी के आकार के समान) जो उनके सितारों के करीब हैं, उनके गठन के शुरुआती चरणों में जीवित रहने में सक्षम हैं। हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA) के एक खगोल विज्ञानी और एंड्रयू लीडर अभियान के एक नेता सीन एंड्रयूज ने एक NRAO प्रेस विज्ञप्ति में इन निष्कर्षों के महत्व के बारे में बताया।
“इस महीने भर चलने वाले अभियान का लक्ष्य संरचनात्मक सामान्यताओं और प्रोटोप्लानरी डिस्क में अंतर की खोज करना था। एएलएमए की उल्लेखनीय तेज दृष्टि से पहले अनदेखी संरचनाएं और अप्रत्याशित रूप से जटिल पैटर्न का पता चला है। हम विभिन्न जनसमूह के युवा सितारों के विस्तृत वर्गीकरण के आसपास अलग-अलग विवरण देख रहे हैं। इन अत्यधिक विविध, छोटे पैमाने की विशेषताओं की सबसे सम्मोहक व्याख्या यह है कि डिस्क सामग्री के साथ बातचीत करने वाले अनदेखे ग्रह हैं। ”
ग्रह निर्माण के अग्रणी मॉडल के अनुसार, ग्रह एक प्रोटोप्लानेटरी डिस्क के अंदर धूल और गैस के क्रमिक संचय द्वारा पैदा होते हैं। जब तक कि क्षुद्र ग्रह, ग्रहस्थी और ग्रह नहीं निकलते तब तक बड़ी और बड़ी चट्टानों को बनाने के लिए धूल के दाने के साथ इसकी शुरुआत होती है। इस प्रक्रिया को लाखों वर्षों तक माना जाता है, जिसका अर्थ है कि पुरानी प्रणालियों में प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क इससे अधिक दृश्यता प्रभावित होगी।
हालांकि, ALMA द्वारा किए गए शुरुआती टिप्पणियों ने संकेत दिया कि कई युवा प्रोटोप्लानेटरी डिस्क में छल्ले और अंतराल जैसी अच्छी तरह से परिभाषित संरचनाएं थीं। ये विशेषताएं आम तौर पर ग्रहों की उपस्थिति से जुड़ी होती हैं, और यहां तक कि कुछ प्रणालियों में भी पाए गए जो सिर्फ एक मिलियन वर्ष पुराने थे। जेन हुआंग के रूप में, CfA में एक स्नातक छात्र और अनुसंधान टीम के एक सदस्य ने समझाया:
“युवा डिस्क के पहले उच्च-रिज़ॉल्यूशन चित्रों में ग्रह के गठन के संभावित संकेतों को देखकर आश्चर्य हुआ। यह पता लगाना महत्वपूर्ण था कि क्या ये विसंगतियाँ थीं या यदि वे हस्ताक्षर डिस्क में आम थे। ”
चूंकि शुरुआती नमूना सेट इतना छोटा था, इसलिए डीएसएचएआरपी अभियान को तुलना के लिए अन्य प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क का अवलोकन करने के लिए मुहिम शुरू की गई थी। चूंकि धूल के कण मिलीमीटर-तरंग दैर्ध्य में चमकने के लिए जाने जाते हैं, अभियान टीम ALMA सरणी का उपयोग करने में सक्षम थी ताकि युवा स्टार सिस्टम के आसपास धूल बेल्ट के घनत्व वितरण को ठीक से मैप किया जा सके और (स्टार की दूरी के आधार पर) मैप विशेषताओं के रूप में कुछ खगोलीय इकाइयों के रूप में छोटा।
अंत में, अनुसंधान दल ने पाया कि कई उपग्रहों (यानी गाढ़ा अंतराल और संकीर्ण छल्ले) लगभग सभी डिस्क के लिए सामान्य थे, जबकि बड़े पैमाने पर सर्पिल पैटर्न और चाप जैसी विशेषताएं अधिक दुर्लभ थीं। उन्होंने यह भी पाया कि डिस्क और अंतराल अपने मेजबान सितारों से दूरी की एक विस्तृत श्रृंखला में मौजूद थे - कुछ एयू से लेकर एक सौ से अधिक तक।
जैसा कि कहा गया है, ये अवलोकन ग्रह निर्माण के सिद्धांतों की बात करते समय एक स्थायी रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकते हैं। विशेष रूप से, खगोलविदों ने सोचा है कि ग्रह कैसे बन सकते हैं जब एक चिकनी प्रोटोप्लानेटरी डिस्क की गतिशीलता किसी भी शरीर को अपने मेजबान स्टार में गिरने के लिए एक सेंटीमीटर से अधिक व्यास का कारण बनेगी। उन परिस्थितियों में, क्षुद्रग्रह से बड़ी चट्टानी वस्तुओं का अस्तित्व नहीं होना चाहिए।
अनिवार्य रूप से, धूल के घने छल्ले जो टीम ने देखा था, डिस्क में गड़बड़ी पैदा करेगा, जो उन क्षेत्रों को बना सकता है जहां ग्रैनीसिमल सुरक्षित होंगे और उनके पास ग्रहों में बढ़ने के लिए आवश्यक समय होगा। लॉरा पेरेज़ के रूप में, चिली विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता और शोध टीम के एक सदस्य ने संकेत दिया:
“जब ALMA ने एचएल ताऊ की अपनी प्रतिष्ठित छवि के साथ वास्तव में अपनी क्षमताओं का खुलासा किया, तो हमें आश्चर्य होगा कि डिस्क के तुलनात्मक रूप से बड़े पैमाने पर और युवा होने के बाद से यह एक बाहरी था। इन नवीनतम टिप्पणियों से पता चलता है कि, हालांकि हड़ताली, एच एल ताऊ असामान्य से बहुत दूर है और वास्तव में अन्य सितारों के आसपास ग्रहों के सामान्य विकास का प्रतिनिधित्व कर सकता है। "
यह शोध आज के अत्याधुनिक उपकरणों और वैज्ञानिक सहयोग को प्रदर्शित करता है। अधिक देखने और दूर से देखने की क्षमता के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिक खगोलीय सिद्धांतों का परीक्षण करने में सक्षम हैं जैसे पहले कभी नहीं। और इस प्रक्रिया में, यूनिवर्स के बारे में हमारी सबसे मौलिक धारणाएं कैसे पुष्टि की गईं और चुनौती दी जा रही हैं।
NRAO आउटरीच कार्यक्रम के सौजन्य से प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की तरह दिखने वाले इस एनीमेशन का आनंद अवश्य लें:
* ALMA अवलोकन अभियान के अन्य नेता राइस विश्वविद्यालय के एंड्रिया इसला, चिली विश्वविद्यालय के लौरा पेरेज़ और हीडलबर्ग विश्वविद्यालय के कॉर्नेलिस डुलमंड हैं।
