वर्तमान में सबसे गर्म ज्योतिषीय विषयों में से एक - अन्य सितारों के आसपास पृथ्वी जैसे ग्रहों का शिकार - अभी ईएसओ वीएलटी इंटरफेरोमीटर (वीएलटीआई) में मिडी साधन के साथ नए वर्णक्रमीय टिप्पणियों से एक महत्वपूर्ण प्रेरणा मिली है।
खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम [2] ने तीन युवा सितारों के आसपास के प्रोटो-ग्रहीय डिस्क के अंतरतम क्षेत्रों में धूल के अनूठे अवरक्त स्पेक्ट्रा प्राप्त किए हैं - अब राज्य में संभवतः सौर मंडल के निर्माण के समान है, कुछ 4,500 मिलियन साल पहले।
विज्ञान पत्रिका नेचर के इस सप्ताह के अंक में रिपोर्टिंग, और इंटरफेरोमेट्री के अप्रतिम, तेज और मर्मज्ञ दृश्य के लिए धन्यवाद, वे बताते हैं कि इन तीनों में, सही तत्व इन सितारों के लिए चट्टानी ग्रहों के गठन को शुरू करने के लिए सही जगह पर मौजूद हैं।
तारकीय डिस्क के आंतरिक क्षेत्रों में "रेत"
सूर्य का जन्म लगभग 4,500 मिलियन साल पहले अंतर-तारा गैस और धूल के एक बड़े पैमाने पर बादल और धूल से हुआ था जो अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण पुल के नीचे ढह गया था। युवा तारे के चारों ओर एक धूल भरी डिस्क मौजूद थी, जिसमें पृथ्वी और अन्य ग्रहों के साथ-साथ धूमकेतु और क्षुद्र ग्रह भी बाद में बने थे।
यह युग लंबा चला गया है, लेकिन हम अभी भी बहुत युवा सितारों से अवरक्त उत्सर्जन और उनके आस-पास धूल के प्रोटोप्लैनेटरी डिस्क को देखकर उसी प्रक्रिया को देख सकते हैं। अब तक, हालांकि, उपलब्ध इंस्ट्रूमेंटेशन ने इस तरह के डिस्क में धूल के विभिन्न घटकों के वितरण का अध्ययन करने की अनुमति नहीं दी; यहां तक कि निकटतम ज्ञात भी सबसे अच्छा एकल दूरबीनों के लिए उन्हें हल करने के लिए बहुत दूर हैं। लेकिन अब, वीएलटी इंटरफेरोमीटर के लिए प्रोजेक्ट साइंटिस्ट फ्रांसेस्को परसे और ईएसओ से टीम के एक सदस्य बताते हैं, “वीएलटीआई के साथ हम अभूतपूर्व कोणीय संकल्प प्राप्त करने के लिए दो अच्छी तरह से अलग किए गए बड़े दूरबीनों से प्रकाश को जोड़ सकते हैं। इसने हमें पहली बार, पास के कुछ युवा सितारों के आसपास डिस्क के अंतरतम क्षेत्र में सीधे प्रवेश करने की अनुमति दी है, ठीक उसी जगह जहां हम उम्मीद करते हैं कि हमारी पृथ्वी जैसे ग्रह बन रहे हैं या जल्द ही बनेंगे ”।
विशेष रूप से, एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा तीन युवा सितारों के नए इंटरफेरोमेट्रिक अवलोकन [2], एक सौ मीटर के अलावा दो 8.2-मीटर वीएलटी दूरबीनों की संयुक्त शक्ति का उपयोग करके, पर्याप्त छवि तीक्ष्णता (लगभग 0.02 आर्सेक) प्राप्त की है ताकि अवरक्त उत्सर्जन को मापा जा सके। तीन तारों के चारों ओर डिस्क का आंतरिक क्षेत्र (सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा के आकार के अनुसार) और उन डिस्क के बाहरी भाग से उत्सर्जन। इसी इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा ने डिस्क में धूल की रासायनिक संरचना के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान की है और औसत अनाज के आकार के बारे में भी।
इन ट्रेलब्लाजिंग अवलोकन से पता चलता है कि डिस्क का आंतरिक हिस्सा लगभग 0.001 मिमी के औसत व्यास के साथ क्रिस्टलीय सिलिकेट अनाज ("रेत") में बहुत समृद्ध है। वे बहुत छोटे, अनाकार धूल के दानों के जमाव से बनते हैं जो तारे के बीच के बादल में सर्वव्यापी थे जो तारों और उनकी डिस्क को जन्म देते थे।
मॉडल गणना से पता चलता है कि क्रिस्टलीय अनाज पृथ्वी के गठन के समय डिस्क के अंदरूनी हिस्से में प्रचुर मात्रा में मौजूद होना चाहिए। वास्तव में, हमारे अपने सौर मंडल में उल्कापिंड मुख्य रूप से इस तरह के सिलिकेट से बने होते हैं।
एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय के एस्ट्रोनॉमिकल इंस्टीट्यूट से टीम के एक सदस्य, डच खगोलशास्त्री रेंस वाटर्स, उत्साही हैं: “सभी सामग्रियों के साथ और धूल से बड़े अनाज का निर्माण पहले ही शुरू हो गया, पत्थर के बड़े और बड़े टुकड़े का गठन और , आखिरकार, इन डिस्क से पृथ्वी जैसा ग्रह लगभग अपरिहार्य है! "
अनाज को बदलना
यह कुछ समय के लिए जाना जाता है कि नवजात सितारों के चारों ओर डिस्क में अधिकांश धूल सिलिकेट से बना है। नट क्लाउड में यह धूल अनाकार होती है, यानी धूल के दाने बनाने वाले परमाणुओं और अणुओं को एक अराजक तरीके से एक साथ रखा जाता है, और दाने शराबी और बहुत छोटे होते हैं, आमतौर पर आकार में लगभग 0.0001 मिमी। हालांकि, युवा तारे के पास जहां तापमान और घनत्व सबसे अधिक होता है, परिस्थितिजन्य डिस्क में धूल के कण एक साथ चिपक जाते हैं ताकि दाने बड़े हो जाएं। इसके अलावा, धूल को तारकीय विकिरण द्वारा गर्म किया जाता है और इससे अनाज में अणु ज्यामितीय (क्रिस्टलीय) पैटर्न में खुद को फिर से व्यवस्थित करने का कारण बनता है।
तदनुसार, स्टार के निकटतम डिस्क क्षेत्रों में धूल जल्द ही "प्रिस्टीन" (छोटे और अनाकार) से "संसाधित" (बड़े और क्रिस्टलीय) अनाज में बदल जाती है।
मध्य-अवरक्त तरंग दैर्ध्य क्षेत्र (लगभग 10? मी) में सिलिकेट अनाज के वर्णक्रमीय अवलोकन यह बताएंगे कि वे "प्राचीन" हैं या "संसाधित" हैं। पहले युवा सितारों के आसपास डिस्क की टिप्पणियों में मौजूद होने के लिए प्राचीन और प्रसंस्कृत सामग्री का मिश्रण दिखाया गया है, लेकिन यह बताना असंभव था कि डिस्क में अलग-अलग अनाज कहाँ रहते हैं।
वीएलटीआई और अत्यधिक संवेदनशील मिडी साधन के साथ कोणीय संकल्प में सौ गुना वृद्धि के लिए धन्यवाद, तीन नवजात सितारों के आसपास के प्रोटोप्लैनेटरी डिस्क के विभिन्न क्षेत्रों के विस्तृत अवरक्त स्पेक्ट्रा, केवल कुछ मिलियन वर्ष पुराने हैं, अब दिखाते हैं कि धूल करीब स्टार बाहरी डिस्क क्षेत्रों में धूल की तुलना में बहुत अधिक संसाधित है। दो तारों (HD 144432 और HD 163296) में आंतरिक डिस्क में धूल काफी संसाधित होती है जबकि बाहरी डिस्क में धूल लगभग प्राचीन होती है। तीसरे स्टार (एचडी 142527) में पूरे डिस्क में धूल को संसाधित किया जाता है। इस डिस्क के मध्य क्षेत्र में, यह पूरी तरह से क्रिस्टलीय धूल के अनुरूप, अत्यधिक संसाधित है।
वीएलटीआई अवलोकनों से एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष इसलिए है कि पृथ्वी जैसे ग्रहों के लिए बिल्डिंग ब्लॉक शुरू से ही परिस्थितिजन्य डिस्क में मौजूद हैं। यह बहुत महत्व का है क्योंकि यह इंगित करता है कि पृथ्वी जैसे स्थलीय (चट्टानी) प्रकार के ग्रह सौर मंडल के बाहर भी ग्रह प्रणालियों में सबसे आम हैं।
प्राचीन धूमकेतु
वर्तमान टिप्पणियों में धूमकेतुओं के अध्ययन के भी निहितार्थ हैं। कुछ - शायद सभी - सौर मंडल में धूमकेतु में प्रिस्टाइन (अनाकार) और प्रसंस्कृत (क्रिस्टलीय) दोनों प्रकार की धूल होती है। सौरमंडल के बाहरी क्षेत्रों में सूर्य से बड़ी दूरी पर धूमकेतु निश्चित रूप से बने थे, जहां यह हमेशा बहुत ठंडा रहा है। इसलिए यह स्पष्ट नहीं है कि धूमकेतु में संसाधित धूल के दाने कैसे समाप्त हो सकते हैं।
एक सिद्धांत में, संसाधित धूल को युवा सूर्य से बाहर की ओर खींचा जाता है, बजाय घने परिधि डिस्क में। अन्य सिद्धांतों का दावा है कि धूमकेतु में संसाधित धूल स्थानीय स्तर पर ठंडे क्षेत्रों में बहुत लंबे समय तक उत्पादित की गई थी, शायद सदमे तरंगों या डिस्क में बिजली के बोल्ट या बड़े टुकड़ों के बीच लगातार टकराव से।
खगोलविदों की वर्तमान टीम अब यह निष्कर्ष निकालती है कि धूमकेतु में संसाधित धूल की उपस्थिति के लिए पहला सिद्धांत सबसे अधिक संभावित स्पष्टीकरण है। इसका तात्पर्य यह भी है कि लंबी अवधि के धूमकेतु जो कभी-कभी हमारे सौर मंडल की बाहरी पहुंच से हमें मिलते हैं, वे वास्तव में प्राचीन पिंड हैं, एक युग में वापस डेटिंग जब पृथ्वी और अन्य ग्रह अभी तक नहीं बने थे।
ऐसे धूमकेतुओं का अध्ययन, विशेष रूप से जब-इन-सीटू का प्रदर्शन किया जाता है, इसलिए यह मूल सामग्री तक सीधी पहुंच प्रदान करेगा, जहां से सौर प्रणाली का गठन किया गया था।
अधिक जानकारी
इस ईएसओ पीआर में रिपोर्ट किए गए परिणामों को रॉय वैन बोएकेल और सह-लेखकों (प्रकृति, 25 नवंबर, 2004) द्वारा एक शोध पत्र "प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के क्षेत्र" के भीतर ग्रहों के निर्माण ब्लॉकों में अधिक विस्तार से प्रस्तुत किया गया है। ESO के प्रारंभिक विज्ञान प्रदर्शन कार्यक्रम के दौरान अवलोकन किए गए थे।
टिप्पणियाँ
[१]: यह ESO प्रेस विज्ञप्ति एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय के एस्ट्रोनॉमिकल इंस्टीट्यूट, नीदरलैंड (NOVA PR) और मैक्स-प्लैंक-इंस्टीट्यूट f? R Astronomie (हीडलबर्ग, जर्मनी (MPG PR) के सहयोग से जारी की गई है।
[२]: टीम में रॉय वैन बोएकेल, मिचेल मिन, रेंस वाटर्स, कार्स्टन डोमिनिक और एलेक्स डे कोटेर (एस्ट्रोनॉमिकल इंस्टीट्यूट, एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय, नीदरलैंड्स), क्रिस्टोफ लेइनर्ट, ओलिवियर सेस्नेउ, उवे गेजर, थॉमस हेनिंग, रेनर के। ? हलर और फ्रैंक प्रोजोडोडा (मैक्स-प्लैंक-इंस्टीट्यूट च? आर एस्ट्रोनोमी, हीडलबर्ग, जर्मनी), एंड्रिया रिचीची, सेबेस्टियन मोरेल, फ्रांसेस्को परेस, मार्कस श? ललर और मार्कस विटकोव्स्की (ईएसओ), वाल्टर जाफ और जेरोइन डे जोंग (लीडेन ऑब्जर्वेटरी) , द नीदरलैंड्स), ऐनी डट्रे और फेबियन मैलबेट (ऑब्जर्वेटोएर डी बॉरदॉ, फ्रांस), ब्रूनो लोपेज (ऑब्जर्वेटोएरे डी ला कोट डी'जूर, नीस, फ्रांस), गाइ पेरिन (LIA, ऑब्जर्वेटोइरे डे पेरिस, फ्रांस) और थॉमस प्रीबिश (मैक्स -प्लैंक-इंस्टीट्यूट एफ? आर रेडियोएस्ट्रोनोमी, बॉन, जर्मनी)।
[३]: मिडी साधन जर्मन, डच और फ्रेंच संस्थानों के बीच सहयोग का परिणाम है। अधिक जानकारी के लिए ESO PR 17/03 और ESO PR 25/02 देखें।
मूल स्रोत: ESO समाचार रिलीज़
