एक एक्सोप्लैनेट की पहली प्रत्यक्ष छवि?

खगोलविदों [2] की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा एक शोध पत्र पक्ष में ध्वनि तर्क प्रदान करता है, लेकिन निश्चित जवाब अब और टिप्पणियों का इंतजार कर रहा है।

पिछले वर्षों के दौरान कई मौकों पर खगोलीय चित्रों में बहुत अधिक चमकीले सितारों के पास से धुंधली वस्तुओं का पता चला। इनमें से कुछ को एक्सोप्लेनेट की परिक्रमा करने वाला माना जाता है, लेकिन आगे के अध्ययन के बाद, उनमें से कोई भी वास्तविक परीक्षा तक नहीं हो सका। कुछ बेहोश तारकीय साथी थे, अन्य पूरी तरह से असंबंधित पृष्ठभूमि वाले सितारे थे। यह अच्छी तरह से अलग हो सकता है।

इस वर्ष के अप्रैल में, यूरोपीय और अमेरिकी खगोलविदों की टीम ने बहुत ही निकट (0.8 आर्सेक कोणीय दूरी पर) एक भूरे-बौने वस्तु के रूप में, 2MASSWJ1207334-393254 के साथ एक बेहोश और बहुत लाल बिंदु प्रकाश का पता लगाया। "2M1207" के रूप में भी जाना जाता है, यह एक "विफल सितारा" है, अर्थात् एक बड़ी परमाणु संलयन प्रक्रिया के लिए शरीर बहुत छोटा है जो इसके आंतरिक और अब संकुचन द्वारा ऊर्जा का उत्पादन करता है। यह TW हाइड्राई स्टेलर एसोसिएशन का सदस्य है जो लगभग 230 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर स्थित है। ईएसओ पैरानल ऑब्जर्वेटरी (चिली) में 8.2-एम वीएलटी येपुन टेलिस्कोप में अनुकूली-ऑप्टिक्स समर्थित एनएसीओ सुविधा [3] के साथ खोज की गई थी।

कमजोर वस्तु 2M1207 की तुलना में 100 गुना अधिक बेहोश है और इसका निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम जून 2004 में NACO द्वारा शक्तिशाली सुविधा की तकनीकी सीमा में महान प्रयासों के साथ प्राप्त किया गया था। यह स्पेक्ट्रम पानी के अणुओं के हस्ताक्षर दिखाता है और पुष्टि करता है कि वस्तु तुलनात्मक रूप से छोटी और हल्की होनी चाहिए।

उपलब्ध टिप्पणियों में से कोई भी विरोधाभास नहीं करता है कि यह 2M1207 के आसपास कक्षा में एक एक्सोप्लैनेट हो सकता है। अवरक्त रंगों और वर्णक्रमीय डेटा को ध्यान में रखते हुए, विकासवादी मॉडल गणना 2M1207 के आसपास कक्षा में 5 बृहस्पति-मास ग्रह की ओर इशारा करती है। फिर भी, वे अभी तक इस पेचीदा वस्तु की वास्तविक प्रकृति के बारे में स्पष्ट निर्णय नहीं लेते हैं। इस प्रकार, खगोलविदों ने इसे "विशाल ग्रह अभ्यर्थी साथी (GPCC)" [4] के रूप में संदर्भित किया है।

अब यह पता लगाया जाएगा कि GPCC के आकाश में गति 2M1207 की परिक्रमा करने वाले ग्रह के अनुकूल है या नहीं। यह 1-2 साल के भीतर स्पष्ट हो जाना चाहिए।

बस प्रकाश की एक किरण
1998 के बाद से, यूरोपीय और अमेरिकी खगोलविदों की एक टीम [2] युवा पर्यावरण का अध्ययन कर रही है, पास के "तारकीय संघों", यानी, ज्यादातर युवा सितारों के बड़े समूह और धूल और गैस के बादल जिनसे वे हाल ही में बने थे।

इन संघों के सितारे उप-तारकीय साथियों (ग्रहों या भूरी बौनी वस्तुओं) की प्रत्यक्ष इमेजिंग के लिए आदर्श लक्ष्य हैं। टीम के नेता, ईएसओ खगोलशास्त्री गेल चौविन ने ध्यान दिया कि "जब भी उनकी प्रकृति, उप-तारकीय वस्तुएं बहुत अधिक गर्म और तेज होती हैं, तो युवा - दसियों लाख साल - और इसलिए समान द्रव्यमान की पुरानी वस्तुओं की तुलना में अधिक आसानी से पता लगाया जा सकता है"।

टीम ने विशेष रूप से TW हाइड्रै एसोसिएशन के अध्ययन पर ध्यान केंद्रित किया। यह लगभग 230 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर, दक्षिणी आकाश में गहरे नक्षत्र हाइड्रा (द वॉटर-स्नेक) की दिशा में स्थित है। इसके लिए, उन्होंने उत्तरी चिली में ईएसओ पैरानल वेधशाला में चार विशाल दूरबीनों में से एक 8.2 मीटर वीएलटी येपुन दूरबीन में नाको सुविधा [3] का इस्तेमाल किया। उपकरण का अनुकूली प्रकाशिकी (एओ) वायुमंडलीय अशांति से प्रेरित विकृति को दूर करता है, जो बेहद तेज निकट अवरक्त छवियों का निर्माण करता है। इन तरंगों की सफलता के लिए इन्फ्रारेड वेवफ्रंट सेंसर AO सिस्टम का एक आवश्यक घटक था। यह अनोखा उपकरण निकट-अवरक्त छवि के विरूपण की अनुभूति करता है, यानी एक तरंग दैर्ध्य क्षेत्र में जहां 2M1207 (नीचे देखें) जैसी वस्तुएं दृश्यमान रेंज की तुलना में अधिक चमकीली हैं।

TW हाइड्रैस एसोसिएशन में एक परिक्रमा करने वाले भूरे रंग के बौने साथी के साथ एक तारा होता है, जो बृहस्पति के द्रव्यमान का लगभग 20 गुना होता है, और चार तारे धूल-भरे प्रोटो-प्लैनेटरी डिस्क से घिरा होता है। भूरे रंग की बौनी वस्तुएं "विफल तारे" हैं, अर्थात् परमाणु प्रक्रियाओं के लिए बहुत कम शरीर उनके इंटीरियर में प्रज्वलित हो गए हैं और अब संकुचन द्वारा ऊर्जा का उत्पादन कर रहे हैं। वे लगभग कोई दृश्य प्रकाश नहीं उत्सर्जित करते हैं। सौर मंडल में सूर्य और विशाल ग्रहों की तरह, वे मुख्य रूप से हाइड्रोजन गैस से बने होते हैं, शायद घूमते हुए क्लाउड बेल्ट के साथ।

विभिन्न ऑप्टिकल फिल्टर के माध्यम से किए गए एक्सपोज़र की एक श्रृंखला पर, खगोलविदों ने प्रकाश के एक छोटे लाल धब्बे की खोज की, TW हाइड्राई एसोसिएशन से केवल 0.8 आर्सेक ब्राउन-बौनी वस्तु 2MASSWJ1207334-393254, या सिर्फ "2M1207", cf. पीआर फोटो 26 ए / 04। कमजोर छवि 2M1207 की तुलना में 100 गुना अधिक बेहोश है। "अगर ये छवियां अनुकूली प्रकाशिकी के बिना प्राप्त की गई थीं, तो वह वस्तु नहीं देखी गई होगी," गेल चौविन कहते हैं।

टीम के एक अन्य सदस्य क्रिस्टोफ डुमास उत्साही हैं: “साधन प्रदर्शन पर वास्तविक समय में प्रकाश के इस बेहोश स्रोत को देखने का रोमांच अविश्वसनीय था। यद्यपि यह निश्चित रूप से एक स्थलीय-आकार की वस्तु से बहुत बड़ा है, यह एक अजीब भावना है कि यह वास्तव में हमारे पहले कभी नहीं से परे ग्रहों की प्रणाली हो सकती है। "

एक्सोप्लैनेट या ब्राउन बौना?
इस फीकी वस्तु [4] की प्रकृति क्या है? क्या यह लगभग 8,250 मिलियन किमी (सूर्य और नेपच्यून के बीच की दुरी) की अनुमानित दूरी पर उस युवा भूरी बौनी वस्तु की कक्षा में एक एक्सोप्लैनेट हो सकता है?

"अगर 2M1207 के उम्मीदवार के साथी वास्तव में एक ग्रह हैं, तो यह पहली बार होगा जब एक गुरुत्वाकर्षण या बाध्य डोपोनेट को किसी तारे या भूरे रंग के बौने के चारों ओर नकल किया गया हो", UCLA के बेंजामिन जुकरमन, टीम के एक सदस्य और नासा के खगोल विज्ञान के भी कहते हैं। संस्थान।

NACO सुविधा के साथ उच्च-कोणीय-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, टीम ने इस वस्तु की सबस्टेलर स्थिति की पुष्टि की है - जिसे अब "जाइंट प्लैनेट कैंडिडेट कम्पैनियन (GPCC)" के रूप में संदर्भित किया जाता है - इसके वायुमंडल में व्यापक जल-बैंड अवशोषण की पहचान करके, cf । पीआर फोटो 26 बी / 04।

एक युवा और गर्म ग्रह का स्पेक्ट्रम - जैसा कि GPCC अच्छी तरह से हो सकता है - एक पुरानी और अधिक विशाल वस्तु जैसे भूरे रंग के बौने के साथ मजबूत समानताएं होंगी। हालांकि, जब यह कुछ दसियों वर्षों के बाद ठंडा हो जाता है, तो इस तरह की वस्तु हमारे सौर मंडल में उन जैसे विशालकाय गैसीय ग्रह के वर्णक्रमीय हस्ताक्षर दिखाएगी।

यद्यपि GPCC का स्पेक्ट्रम अपनी "बेहोशी" के कारण काफी "शोर" है, टीम इसे एक वर्णक्रमीय लक्षण वर्णन करने में सक्षम थी जो अतिरिक्त-गांगेय वस्तुओं द्वारा एक संभावित संदूषण को बाहर करती है या असामान्य अवरक्त अतिरिक्त के साथ देर-प्रकार के शांत तारों को परे स्थित करती है। भूरे रंग का बौना।

सभी विकल्पों के बहुत सावधान अध्ययन के बाद, टीम ने पाया कि, हालांकि यह सांख्यिकीय रूप से बहुत ही असंभव है, इस बात की संभावना है कि यह वस्तु अधिक पुरानी और अधिक विशाल, अग्रभूमि या पृष्ठभूमि हो सकती है, शांत भूरे रंग के बौने को पूरी तरह से बाहर नहीं किया जा सकता है। संबंधित विस्तृत विश्लेषण परिणामी शोध पत्र में उपलब्ध है जिसे यूरोपीय जर्नल एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स (नीचे देखें) में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है।

निहितार्थ

भूरे रंग के बौने 2M1207 में बृहस्पति का द्रव्यमान लगभग 25 गुना है और इस प्रकार यह सूर्य से लगभग 42 गुना हल्का है। TW हाइड्रै एसोसिएशन के सदस्य के रूप में, यह लगभग आठ मिलियन वर्ष पुराना है।

क्योंकि हमारा सौर मंडल 4,600 मिलियन वर्ष पुराना है, इसलिए सूर्य के गठन के बाद लाखों वर्षों के पहले दसवें वर्ष के दौरान पृथ्वी और अन्य ग्रहों का गठन कैसे किया जाता है, इसे सीधे मापने का कोई तरीका नहीं है। लेकिन, अगर खगोलविद युवा सितारों के आसपास के क्षेत्र का अध्ययन कर सकते हैं, जो अब केवल दस लाख साल पुराना है, तो अब जो विभिन्न ग्रह प्रणालियां बन रही हैं, उनके साक्षी होने से वे हमारे स्वयं के दूर के मूल को और अधिक सटीक रूप से समझ पाएंगे।

ग्रेनोबल ऑब्जर्वेटरी (फ्रांस) की टीम की सदस्य एनी-मैरी लैग्रेंज भविष्य की ओर देखती हैं: “हमारी खोज खगोल भौतिकी में एक पूरे नए क्षेत्र को खोलने की दिशा में पहला कदम है: ग्रह प्रणालियों की इमेजिंग और स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययन। इस तरह के अध्ययनों से खगोलविदों को विशालकाय की भौतिक संरचना और रासायनिक संरचना को चिह्नित करने में मदद मिलेगी, और अंततः, स्थलीय जैसे ग्रह। "

अनुवर्ती टिप्पणियों
जीपीसीसी के लिए उपलब्ध अवरक्त रंगों और वर्णक्रमीय आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए, विकासवादी मॉडल गणना 5 बृहस्पति-द्रव्यमान ग्रह की ओर इशारा करती है, जो पृथ्वी की तुलना में 2M1207 से लगभग 55 गुना अधिक सूर्य (55 एयू) से है। सतह का तापमान बृहस्पति की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक गर्म प्रतीत होता है, लगभग 1000; C; यह आसानी से ऊर्जा की मात्रा द्वारा समझाया गया है जिसे इस युवा वस्तु के संकुचन की वर्तमान दर के दौरान मुक्त किया जाना चाहिए (वास्तव में, बहुत पुराना विशाल ग्रह बृहस्पति अभी भी अपने इंटीरियर में ऊर्जा का उत्पादन कर रहा है)।

खगोलविद अब इस बात की पुष्टि या खंडन करने के लिए अपने शोध को जारी रखेंगे कि क्या उन्होंने वास्तव में एक एक्सोप्लैनेट की खोज की है। अगले कुछ वर्षों में, वे संदेह से परे स्थापित करने की उम्मीद करते हैं कि क्या वस्तु वास्तव में भूरे रंग के बौना 2 एम 1207 के आसपास की कक्षा में एक ग्रह है, यह देखने के द्वारा कि दोनों वस्तुएं अंतरिक्ष में कैसे चलती हैं और यह जानने के लिए कि वे एक साथ चलती हैं या नहीं। वे कई तरंग दैर्ध्य पर GPCC की चमक को भी मापेंगे और अधिक वर्णक्रमीय टिप्पणियों का प्रयास किया जा सकता है।

इसमें कोई संदेह नहीं है कि भविष्य के कार्यक्रम पास के सितारों के आसपास एक्सोप्लैनेट की छवि बनाने के लिए, या तो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए अनुकूली प्रकाशिकी से लैस बेहद बड़ी दूरबीनों के साथ, या विशेष ग्रह-खोजकर्ता दूरबीनों के साथ अंतरिक्ष से, वर्तमान तकनीकी उपलब्धियों से बहुत लाभ होगा।

अधिक जानकारी
इस ईएसओ प्रेस विज्ञप्ति में प्रस्तुत परिणाम एक शोध पत्र (जी चौविन एट अल द्वारा एक युवा ब्राउन बौने के पास "एक विशाल ग्रह के उम्मीदवार" पर आधारित हैं, जिसे प्रकाशन के लिए स्वीकार कर लिया गया है और जल्द ही प्रमुख शोध पत्रिका में दिखाई देगा। खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी ”। यहां एक प्रिन्प्रिंट उपलब्ध है।

टिप्पणियाँ
[१]: यह प्रेस विज्ञप्ति ESO और CNRS (फ्रेंच में) द्वारा एक साथ जारी की जाती है।

[२]: टीम में गेल चौविन और क्रिस्टोफ़ डुमास (ईएसओ-चिली), ऐनी-मैरी लाग्रेंज और जीन-ल्यूक बेजुइट (एलएओजी, ग्रेनोब्ल, फ्रांस), बेंजामिन ज़करमैन और इंसेक सोंग (यूसीएलए, लॉस एंजिल्स, यूएसए) शामिल हैं। डेविड मॉइलेट (LAOMP, Tarbes, फ्रांस) और पैट्रिक लॉरेन्स (IPAC, Pasadena, USA)। टीम के अमेरिकी सदस्य नासा के एस्ट्रोबायोलॉजी इंस्टीट्यूट के हिस्से में फंडिंग की बात स्वीकार करते हैं।

[३]: परनाल में 8.2.२ मीटर वीएलटी येपुन दूरबीन पर एनएओओ सुविधा (एनएओएस / नसीम एडेप्टिव ऑप्टिक्स सिस्टम और सियोना / नियर-इन्फ्रारेड इमरजेंसी और स्पेक्ट्रोग्राफ) से खगोलीय पिंडों की अंतर-अवरक्त चित्रों की विवर्तन-सीमित उत्पादन की क्षमता प्रदान करता है। । यह इस तरंग दैर्ध्य क्षेत्र में N90C10 डाइक्रो के साथ विकिरण को महसूस करता है; फ्लक्स का 90 प्रतिशत वेवफ्रंट सेंसर और 10 प्रतिशत के पास-इन्फ्रारेड कैमरा सोनिक के लिए प्रेषित होता है। यह मोड लाल और बहुत कम द्रव्यमान वाले तारकीय या सब्स्टेलर ऑब्जेक्ट्स की तेज इमेजिंग के लिए विशेष रूप से उपयोगी है। अनुकूली प्रकाशिकी सुधारक (NAOS) का निर्माण ESO अनुबंध के तहत किया गया था, Office National d'Etudes et de Recherches A (rospatiales (ONERA), Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG) और LESIA और GEVI प्रयोगशालाओं द्वारा वेधशाला de ईएसओ के सहयोग से फ्रांस में पेरिस। CONICA कैमरा जर्मनी में Max-Planck-Institut f? R Astronomie (MPIA) (Heidelberg) और Max-Planck Institut f; r extraterrestriscr Physi (MPE) (Garching) के सहयोग से बनाया गया था। ईएसओ के साथ।

[४]: एक छोटे भूरे रंग के बौने और एक एक्सोप्लैनेट के बीच क्या अंतर है? दोनों के बीच की सीमा रेखा की अभी भी जांच की जा रही है, लेकिन ऐसा प्रतीत होता है कि एक भूरे रंग की बौनी वस्तु का निर्माण उसी तरह से होता है, जैसे कि तारे के बीच के अंतर में संकुचन के द्वारा, जबकि ग्रहों की स्थिति के टकराव या अभिवृद्धि के माध्यम से स्थिर परिस्थितियों में डिस्क का निर्माण होता है। अस्थायित्व। इसका तात्पर्य है कि ग्रहों की तुलना में भूरे रंग के बौने (1 मिलियन वर्ष से कम) तेजी से बनते हैं (~ 10 मिलियन वर्ष)। दो प्रकार की वस्तुओं को अलग करने का एक अन्य तरीका द्रव्यमान है (जैसा कि यह भूरे रंग के बौनों और सितारों के बीच भी किया जाता है): (विशाल) ग्रह लगभग 13 बृहस्पति-द्रव्यमानों की तुलना में हल्के होते हैं (महत्वपूर्ण द्रव्यमान को ड्यूटेरियम संलयन, भूरा बौना प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक है) भारी हैं। दुर्भाग्य से, पहली परिभाषा का उपयोग अभ्यास में नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब वर्तमान मामले में एक बेहोश साथी का पता लगा रहा है, क्योंकि टिप्पणियों से ऑब्जेक्ट के गठन के तरीके के बारे में जानकारी नहीं मिलती है। इसके विपरीत, उपरोक्त द्रव्यमान कसौटी इस अर्थ में उपयोगी है कि एक धुंधली वस्तु की स्पेक्ट्रोस्कोपी और खगोल विज्ञान, उपयुक्त विकासवादी मॉडल के साथ मिलकर, द्रव्यमान और इसलिए वस्तु की प्रकृति को प्रकट कर सकता है।

मूल स्रोत: ESO समाचार रिलीज़