गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग विधि क्या है?

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Exoplanet- शिकार विधियों पर हमारी श्रृंखला में आपका स्वागत है! आज, हम जिज्ञासु माइक्रोलेंसिंग नामक जिज्ञासु और अनोखी विधि को देखते हैं।

अतिरिक्त सौर ग्रहों का शिकार पिछले एक दशक में सुनिश्चित हुआ है। प्रौद्योगिकी और कार्यप्रणाली में किए गए सुधारों की बदौलत, एक्सोप्लैनेट्स की संख्या देखी गई है (1 दिसंबर, 2017 तक) 2,780 स्टार सिस्टम में 3,710 ग्रह पहुंच गए हैं, जिसमें 621 प्रणाली कई ग्रहों को समेटे हुए हैं। दुर्भाग्य से, विभिन्न सीमाओं के कारण खगोलविदों के साथ संघर्ष करने के लिए मजबूर किया जाता है, अप्रत्यक्ष तरीकों का उपयोग करके विशाल बहुमत की खोज की गई है।

अप्रत्यक्ष रूप से एक्सोप्लैनेट्स का पता लगाने के लिए अधिक सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले तरीकों में से एक को गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग के रूप में जाना जाता है। अनिवार्य रूप से, यह विधि दूर की वस्तुओं के गुरुत्वाकर्षण बल पर निर्भर होती है जो किसी तारे से आने वाली रोशनी को मोड़ने और केंद्रित करने के लिए होती है। जैसा कि ग्रह पर्यवेक्षक के सापेक्ष तारे के सामने से गुजरता है (अर्थात एक पारगमन बनाता है), प्रकाश औसत रूप से डुबकी लगाता है, जिसका उपयोग तब किसी ग्रह की उपस्थिति को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

इस संबंध में, ग्रेविटेशनल माइक्रोलेंसिंग, ग्रेविटेशनल लाइंसिंग का एक स्केल-डाउन संस्करण है, जहां एक आकाशगंगा (या आकाशगंगा समूह की तरह) का उपयोग किया जाता है, जो आकाशगंगा या उससे परे स्थित अन्य वस्तु से आने वाले प्रकाश को केंद्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह अत्यधिक प्रभावी पारगमन विधि का एक प्रमुख तत्व भी शामिल करता है, जहां एक एक्सोप्लैनेट की उपस्थिति को इंगित करने के लिए चमक में डिप्स के लिए तारों की निगरानी की जाती है।

विवरण:

आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी के अनुसार, गुरुत्वाकर्षण के कारण स्पेसटाइम का कपड़ा झुकता है। यह प्रभाव किसी वस्तु के गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित प्रकाश को विकृत या मुड़ा हुआ बना सकता है। यह एक लेंस के रूप में भी कार्य कर सकता है, जिससे प्रकाश अधिक केंद्रित हो जाता है और दूर की वस्तुएं (जैसे तारे) एक पर्यवेक्षक के लिए उज्जवल दिखाई देती हैं। यह प्रभाव केवल तब होता है जब दो सितारों को पर्यवेक्षक के सापेक्ष लगभग ठीक से जोड़ दिया जाता है (यानी एक दूसरे के सामने स्थित)।

ये "लेंसिंग घटनाएँ" संक्षिप्त हैं, लेकिन बहुतायत से हैं, क्योंकि हमारी आकाशगंगा में पृथ्वी और तारे हमेशा एक दूसरे के सापेक्ष घूम रहे हैं। पिछले एक दशक में, एक हजार से अधिक ऐसे आयोजन देखे गए हैं, और आमतौर पर एक समय में कुछ दिनों या हफ्तों तक चलता है। वास्तव में, इस प्रभाव का उपयोग 1919 में सर आर्थर एडिंगटन द्वारा जनरल रिलेटिविटी के लिए पहला अनुभवजन्य साक्ष्य प्रदान करने के लिए किया गया था।

यह 29 मई, 1919 के सूर्य ग्रहण के दौरान हुआ, जहां एडिंगटन और एक वैज्ञानिक अभियान ने पश्चिम अफ्रीका के तट से दूर प्रिंसिप के द्वीप पर उन सितारों की तस्वीरें लीं जो अब सूर्य के आसपास के क्षेत्र में दिखाई दे रहे थे। चित्रों ने आइंस्टीन की भविष्यवाणी की पुष्टि की कि सूर्य के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के जवाब में इन तारों से प्रकाश को थोड़ा कैसे स्थानांतरित किया गया था।

मूल रूप से इस तकनीक का प्रस्ताव खगोलविदों शूड माओ और बोहादान पैक्ज़िनस्की ने 1991 में सितारों के लिए द्विआधारी साथियों की तलाश के रूप में किया था। उनके प्रस्ताव को 1992 में एंडी गोल्ड और अब्राहम लोएब ने निर्गुट का पता लगाने की एक विधि के रूप में परिष्कृत किया। आकाशगंगा के केंद्र की ओर ग्रहों की तलाश करते समय यह विधि सबसे प्रभावी है, क्योंकि गैलेक्टिक उभार बड़ी संख्या में पृष्ठभूमि सितारों को प्रदान करता है।

लाभ:

माइक्रोलाइनिंग एकमात्र ज्ञात विधि है जो पृथ्वी से वास्तव में महान दूरी पर ग्रहों की खोज करने में सक्षम है और सबसे छोटे एक्सोप्लैनेट को खोजने में सक्षम है। जबकि रेडियल वेलोसिटी मेथड प्रभावी है जब पृथ्वी और पारगमन फोटोमेट्री से 100 प्रकाश वर्ष तक के ग्रहों की तलाश है, तो सैकड़ों प्रकाश-वर्ष दूर ग्रहों का पता लगा सकते हैं, माइक्रोलेंसिंग उन ग्रहों को पा सकते हैं जो हजारों प्रकाश-वर्ष दूर हैं।

जबकि अधिकांश अन्य विधियों में छोटे ग्रहों के लिए एक पहचान का पूर्वाग्रह है, लेकिन माइक्रोलाइनिंग विधि ग्रहों का पता लगाने का सबसे संवेदनशील साधन है जो सूर्य जैसे तारों से लगभग 1-10 खगोलीय इकाइयों (एयू) से दूर हैं। व्यापक कक्षाओं में कम द्रव्यमान वाले ग्रहों का पता लगाने का एकमात्र सिद्ध साधन भी है, जहां पारगमन विधि और रेडियल वेग दोनों अप्रभावी हैं।

एक साथ लिया गया, ये लाभ सूर्य जैसे सितारों के चारों ओर पृथ्वी जैसे ग्रहों को खोजने के लिए सबसे प्रभावी तरीका है। इसके अलावा, ग्राउंड-आधारित सुविधाओं का उपयोग करके माइक्रोलेंसिंग सर्वेक्षणों को प्रभावी ढंग से माउंट किया जा सकता है। ट्रांज़िट फ़ोटोमेट्री की तरह, माइक्रोलेंसिंग विधि इस तथ्य से लाभान्वित होती है कि इसका उपयोग दसियों हजारों सितारों को एक साथ सर्वेक्षण करने के लिए किया जा सकता है।

नुकसान:

क्योंकि माइक्रोलेंसिंग ईवेंट अद्वितीय हैं और दोहराने के अधीन नहीं हैं, इसलिए इस पद्धति का उपयोग करके पाया गया कोई भी ग्रह फिर से देखने योग्य नहीं होगा। इसके अलावा, उन ग्रहों का पता लगाया जाता है जो बहुत दूर तक जाते हैं, जो अनुवर्ती जांच को लगभग असंभव बना देता है। सौभाग्य से, माइक्रोलेंसिंग डिटेक्शन को आमतौर पर अनुवर्ती सर्वेक्षणों की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि उनके पास बहुत अधिक सिग्नल-टू-शोर अनुपात होता है।

जबकि पुष्टि आवश्यक नहीं है, कुछ ग्रहों की माइक्रोलेंसिंग घटनाओं की पुष्टि की गई है। घटना OGLE-2005-BLG-169 के लिए ग्रहों के संकेत की पुष्टि HST और कीक प्रेक्षणों (Bettett et al। 2015; बतिस्ता एट अल। 2015) द्वारा की गई थी। इसके अलावा, माइक्रोलेंसिंग सर्वेक्षण केवल ग्रह की दूरी के मोटे अनुमान लगा सकते हैं, जिससे त्रुटि के लिए महत्वपूर्ण मार्जिन निकल जाता है।

माइक्रोलाइनिंग किसी ग्रह की कक्षीय संपत्तियों के सटीक अनुमान लगाने में असमर्थ है, क्योंकि एकमात्र कक्षीय विशेषता जो इस पद्धति के साथ सीधे निर्धारित की जा सकती है, ग्रह की वर्तमान अर्ध-प्रमुख धुरी है। जैसे, एक सनकी कक्षा के साथ ग्रह केवल अपनी कक्षा के एक छोटे हिस्से (जब वह अपने तारे से बहुत दूर है) के लिए पता लगाने योग्य होगा।

अंत में, माइक्रोलिनिंग दुर्लभ और यादृच्छिक घटनाओं पर निर्भर है - एक तारे का दूसरे के ठीक सामने, जैसा कि पृथ्वी से देखा जाता है - जो दुर्लभ और अप्रत्याशित दोनों तरह के अवरोधों को बनाता है।

गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग सर्वेक्षण के उदाहरण:

माइक्रोलिसिंग विधि पर भरोसा करने वाले सर्वेक्षण में वारसॉ विश्वविद्यालय में ऑप्टिकल ग्रेविटेशनल लाइजिंग प्रयोग (OGLE) शामिल हैं। यूनिवर्सिटी के एस्ट्रोनॉमिकल ऑब्जर्वेटरी के निदेशक आंद्रेज उडाल्स्की के नेतृत्व में, यह अंतर्राष्ट्रीय परियोजना लास कैंपस, चिली में 1.3 मीटर "वारसॉ" टेलीस्कोप का उपयोग करती है, जो कि गांगेय उभार के चारों ओर 100 सितारों के क्षेत्र में माइक्रोलेंसिंग घटनाओं की खोज करती है।

न्यूजीलैंड और जापान में शोधकर्ताओं के बीच एक सहयोगी प्रयास, एस्ट्रोफिजिक्स (MOA) समूह में माइक्रोलेंसिंग अवलोकन भी है। नागोया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर यासुशी मुराकी द्वारा नेतृत्व किया गया, यह समूह डार्क मैटर, अतिरिक्त-सौर ग्रहों और दक्षिणी गोलार्ध के तारकीय वायुमंडल के लिए सर्वेक्षण करने के लिए माइक्रोलिंग विधि का उपयोग करता है।

और फिर प्रोबिंग लाइंसिंग एनोमलीज नेटवर्क (PLANET), जिसमें दक्षिणी गोलार्ध के आसपास वितरित किए गए पांच 1-मीटर दूरबीन शामिल हैं। रोबोनेट के सहयोग से, यह परियोजना उन ग्रहों की घटनाओं के लिए लगभग निरंतर अवलोकन प्रदान करने में सक्षम है जो ग्रहों के कारण पृथ्वी की तुलना में कम हैं।

अब तक का सबसे संवेदनशील सर्वेक्षण कोरियाई माइक्रोलेंसिंग टेलीस्कोप नेटवर्क (KMTNet), 2009 में कोरिया खगोल विज्ञान और अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान (KASI) द्वारा शुरू किया गया एक प्रोजेक्ट है। KMTNet 24 घंटे की निरंतर निगरानी प्रदान करने के लिए तीन दक्षिणी वेधशालाओं के उपकरणों पर निर्भर है। गेलेक्टिक उभार, जो अपने सितारों के रहने योग्य क्षेत्रों के साथ परिक्रमा कर रहे पृथ्वी-द्रव्यमान ग्रहों की ओर इशारा करते हैं, के लिए खोज करना।

हमने स्पेस पत्रिका में एक्सोप्लैनेट डिटेक्शन पर कई दिलचस्प लेख लिखे हैं। यहां जानिए एक्स्ट्रा सोलर प्लेनेट्स क्या हैं ?, ट्रांजिट मेथड क्या है ?, रेडियल वेलोसिटी मेथड क्या है ?, Gravitational Lensing क्या है? और केपलर यूनिवर्स: सितारों की तुलना में हमारी आकाशगंगा में अधिक ग्रह

अधिक जानकारी के लिए, एक्सोप्लेनेट एक्सप्लोरेशन के बारे में नासा के पेज, एक्स्ट्रासोलर ग्रहों पर प्लैनेटरी सोसाइटी के पेज और नासा / कैलटेक एक्सोप्लैनेट आर्काइव की जाँच अवश्य करें।

खगोल विज्ञान कास्ट भी इस विषय पर प्रासंगिक एपिसोड है। यहाँ एपिसोड २० The: स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप, एपिसोड ३३,: फोटोमेट्री, एपिसोड ३६४: द कोट्र मिशन, और एपिसोड ३६,: स्पिट्जर डू एक्सोप्लैनेट्स।

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