एक्सोप्लैनेट पर विस्तृत जानकारी प्राप्त करना अत्यंत कठिन है। लेकिन अब केके वेधशाला में अत्याधुनिक तकनीक का उपयोग करने वाली एक टीम ने एक्सोप्लेनेट अवलोकन में एक बड़ी छलांग ली है और 179 साल दूर एक ग्रह के वातावरण में पानी का पता लगाया है।
इसके दिल में सौर मंडल में HR 8799, और इसके ग्रह: HR 8799 b, c, d, और e नामक एक तारा है। प्रणाली नक्षत्र पेगासस में 179 प्रकाश वर्ष दूर है। सितारा स्वयं 30 मिलियन वर्ष पुराना मुख्य अनुक्रम सितारा है। कई कारणों से यह उल्लेखनीय है, जिसमें इसके अपने अजीब तारकीय गुण भी शामिल हैं। लेकिन यह एक और महत्वपूर्ण कारण है। 2008 में, वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि उन्होंने सीधे केकेआर और जेमिनी दूरबीनों का उपयोग करते हुए तारे के चारों ओर तीन एक्सोप्लैनेट्स देखे हैं - एचआर 8799 बी, सी और डी। फिर 2010 में उन्होंने चौथे ग्रह, एचआर 8799 ई की खोज की घोषणा की।
यह नवीनतम घोषणा 2008 से पहले के काम पर आधारित है, और इस अध्ययन के पीछे खगोलविदों ने नवीनतम घोषणा को एक्सोप्लैनेट की बेहतर और बेहतर छवियों के रास्ते पर एक on स्टेपिंग स्टोन ’कहा है।
नई टिप्पणियां एचआर 8799 सी की हैं, जो पहली बार 2008 में देखी गई थी। यह बृहस्पति के द्रव्यमान का लगभग 7 गुना बड़ा एक युवा विशाल गैस ग्रह है जो हर 200 साल में अपने तारे की परिक्रमा करता है। ये नए प्रत्यक्ष प्रतिपादित अवलोकन वातावरण में पानी की उपस्थिति की पुष्टि करते हैं, और मीथेन की कमी की पुष्टि करते हैं।
"इस प्रकार की तकनीक ठीक वैसी ही है जैसा हम भविष्य में पृथ्वी जैसे ग्रह पर जीवन के संकेतों की तलाश में उपयोग करना चाहते हैं।" - दिमित्री मावेट, अध्ययन लेखक, कैलटेक और जेपीएल।
ये नई टिप्पणियां केके में दो दूरबीन प्रौद्योगिकियों के एक शक्तिशाली संयोजन से उत्पन्न होती हैं। पहला अनुकूली प्रकाशिकी है। अनुकूली प्रकाशिकी पृथ्वी के वायुमंडल के धुंधले प्रभावों का प्रतिकार करती है। दूसरा Keck 2 टेलीस्कोप पर एक स्पेक्ट्रोमीटर है जिसे नियर-इन्फ्रारेड क्रायोजेनिक इचेल स्पेक्ट्रोग्राफ (NIRSPEC) कहा जाता है, जो एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला स्पेक्ट्रोमीटर है जो अवरक्त प्रकाश में काम करता है।
“इस प्रकार की तकनीक ठीक वैसी ही है जैसा हम भविष्य में पृथ्वी जैसे ग्रह पर जीवन के संकेतों की तलाश में उपयोग करना चाहते हैं। हम अभी तक वहाँ नहीं हैं, लेकिन हम आगे मार्च कर रहे हैं, "कैलटेक में खगोल विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर और जेपीएल के एक शोध वैज्ञानिक दिमित्री मावेट कहते हैं, जो कि कैलटेक नासा के लिए प्रबंधन करता है, और इन निष्कर्षों को प्रस्तुत करने वाले अध्ययन के सह-लेखक हैं।
नए निष्कर्षों को एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल में प्रकाशित किया गया था। प्रमुख लेखक जी वांग हैं, जो पहले कैलटेक में पोस्टडॉक्टोरल विद्वान थे और अब ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में सहायक प्रोफेसर हैं।
अब तक, खगोलविदों ने एक दर्जन से अधिक एक्सोप्लैनेट्स पर सीधे-imaged किया है। HR 8799 सिस्टम पहला मल्टी-प्लैनेट सिस्टम है जिसे सीधे-इमर्ज किया गया है। लेकिन छवियां इस अध्ययन में केवल पहला कदम हैं।
एक बार लेने के बाद, छवियों का उनके वायुमंडल में रासायनिक संरचना के लिए विश्लेषण किया जा सकता है। यह वह जगह है जहां स्पेक्ट्रोस्कोपी आती है। इस मामले में, NIRSPEC की परिष्कृत क्षमताएं महत्वपूर्ण थीं।
NIRSPEC Keck 2 टेलिस्कोप पर एक उपकरण है जो अवरक्त L- बैंड में काम करता है। L- बैंड लगभग 3.5 माइक्रोमीटर के तरंग दैर्ध्य के साथ अवरक्त प्रकाश का एक प्रकार है, और कई विस्तृत रासायनिक उंगलियों के निशान के साथ स्पेक्ट्रम का एक क्षेत्र है। "एल-बैंड बड़े पैमाने पर अनदेखी कर चुका है क्योंकि आकाश इस तरंग दैर्ध्य पर तेज है," मावेट कहते हैं। “यदि आप एल-बैंड की ओर आँखों वाली एक एलियन थे, तो आपको एक बहुत उज्ज्वल आकाश दिखाई नहीं देगा। इस घूंघट के माध्यम से एक्सोप्लैनेट को देखना मुश्किल है। "
अनुकूली प्रकाशिकी के साथ एल-बैंड स्पेक्ट्रोग्राफी को जोड़कर, वे एक ग्रह के अवलोकन की कठिनाइयों को पार कर लेते हैं, जिसका प्रकाश उसके तारे से लगभग डूब जाता है। वे ग्रह की अभी तक सटीक माप करने में सक्षम थे, पानी की उपस्थिति और मीथेन की अनुपस्थिति की पुष्टि करते हैं।
"अभी, केके के साथ, हम पहले से ही इन विशालकाय विदेशी ग्रहों के भौतिकी और गतिशीलता के बारे में सीख सकते हैं, जो हमारे अपने सौर मंडल के ग्रहों की तरह कुछ भी नहीं हैं," वांग कहते हैं।
"अब हम इस ग्रह में मीथेन की कमी के बारे में अधिक निश्चित हैं," वांग कहते हैं। “यह ग्रह के वातावरण में मिश्रण के कारण हो सकता है। मीथेन, जिसकी हम सतह पर होने की उम्मीद करते हैं, को पतला किया जा सकता है यदि संवहन की प्रक्रिया ग्रह की गहरी परतों को ला रही है जिसमें मीथेन नहीं है। "
मावेट की टीम पहले से ही केक वेधशाला में अगले और सबसे नए साधन की तैयारी कर रही है। इसे KPIC, (Keck Planet Imager and Characterizer) कहा जाता है। KPIC अनुकूली प्रकाशिकी और स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करेगा, लेकिन इससे भी बेहतर प्रभाव के लिए। KPIC के साथ, खगोलविद ऐसे ग्रहों की छवि बनाने में सक्षम होंगे जो कि और भी बेहोश हैं, और HR 8799 की तुलना में उनके तारे के करीब है।
और भविष्य भी exoplanet इमेजिंग के लिए उज्जवल है। अनुकूली प्रकाशिकी और स्पेक्ट्रोस्कोपी के पीछे की तकनीक जिसने इस ग्रह की छवि बनाने में मदद की, उसे हमारे भविष्य के दूरबीनों पर उपयोग में लाया जाएगा।
"केपीआईसी हमारे भविष्य के तीस मीटर टेलीस्कोप इंस्ट्रूमेंट के लिए एक स्प्रिंगबोर्ड है," मावेट कहते हैं। "अभी के लिए, हम असंख्य तरीकों के बारे में सीख रहे हैं जिसमें हमारे ब्रह्मांड में ग्रह हैं।"
- प्रेस विज्ञप्ति: पत्थरों को बाहर निकालना
- शोध पत्र: एल-बैंड के साथ एचआर 8799 सी के वायुमंडल में जल का पता लगाना
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