चित्र साभार: NASA
हमारे पड़ोस में तारों के एक सर्वेक्षण से पता चला है कि धातुओं में समृद्ध, जैसे कि लोहा और टाइटेनियम, ग्रहों की परिक्रमा करने की तुलना में पांच गुना अधिक हैं। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के डेबरा फिशर कहते हैं, '' अगर आप धातु से भरपूर सितारों को देखें, तो 20 प्रतिशत में ग्रह हैं। यह आश्चर्यजनक है। ” (डैरेन ओसबोर्न द्वारा योगदान)
हमारे सूरज जैसे पास के सितारों में 754 की तुलना - कुछ ग्रहों के साथ और कुछ बिना - निश्चित रूप से दिखाता है कि एक तारे में जितने अधिक लोहे और अन्य धातुएं होती हैं, उतना ही अधिक यह एक साथी ग्रह होता है।
"खगोलविदों का कहना है कि केवल 5 प्रतिशत सितारों में ही ग्रह हैं, लेकिन यह बहुत सटीक आकलन नहीं है," कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के एक अनुसंधान खगोल विज्ञानी डेबरा फिशर ने कहा। “हम अब जानते हैं कि भारी धातुओं में प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तारे धातुओं की परिक्रमा करने वाले ग्रहों की तुलना में ग्रहों की परिक्रमा करने की संभावना पाँच गुना अधिक होते हैं। यदि आप धातु से समृद्ध सितारों को देखते हैं, तो 20 प्रतिशत में ग्रह हैं। यह आश्चर्यजनक है। ”
बाल्टीमोर, एमडी में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (STScI) में एक सहायक खगोल विज्ञानी जेफ वेलेंटी ने कहा, "धातुएं वे बीज हैं जिनसे ग्रह बनते हैं।"
फिशर 1:30 बजे उसके और वैलेंटी द्वारा विश्लेषण का विवरण प्रस्तुत करेगा। ऑस्ट्रेलियाई पूर्वी मानक समय (AEST) सोमवार, 21 जुलाई को सिडनी, ऑस्ट्रेलिया में अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ की बैठक में।
आयरन और अन्य तत्व हीलियम से अधिक भारी होते हैं - खगोलविदों ने "धातुओं" के रूप में एक साथ गांठ लगाई है - सितारों के अंदर संलयन प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाई गई है और शानदार सुपरनोवा विस्फोटों द्वारा इंटरस्टेलर माध्यम में बोया गया है। इस प्रकार, जबकि धातुएं मिल्की वे आकाशगंगा के प्रारंभिक इतिहास में बेहद दुर्लभ थीं, समय के साथ, तारों की प्रत्येक क्रमिक पीढ़ी इन तत्वों में समृद्ध हो गई, जिससे ग्रह बनने की संभावना बढ़ गई।
वैलेंटी ने कहा, "सितारों की शुरुआती पीढ़ी की तुलना में आज सितारे बनने की संभावना बहुत अधिक है।" "यह एक ग्रहीय शिशु उछाल है।"
जैसा कि एक्स्ट्रासोलर ग्रहों की संख्या में वृद्धि हुई है - लगभग 100 सितारों को अब ग्रहों के लिए जाना जाता है - खगोलविदों ने देखा है कि धातुओं में समृद्ध सितारों में ग्रहों को परेशान करने की अधिक संभावना है। एक तारे की "धात्विकता" के बीच एक संबंध - एक तारे की बाहरी परत में लोहे की बहुतायत का एक माप जो कई अन्य तत्वों की प्रचुरता का संकेत है, निकल से सिलिकॉन तक - पहले खगोलविदों गुइलेरमोन गोंजालेज और नूनो सैंटोस द्वारा सर्वेक्षण के आधार पर सुझाया गया था कुछ दर्जन ग्रह-असर वाले तारे।
फिशर और वेलेंटी द्वारा धातु बहुतायत का नया सर्वेक्षण सबसे पहले 61 सितारों के ग्रहों और 693 सितारों वाले ग्रहों के सांख्यिकीय बड़े नमूने को कवर करने वाला पहला है। उनका विश्लेषण उन संख्याओं को प्रदान करता है जो धातु बहुतायत और ग्रह गठन के बीच एक संबंध साबित करते हैं।
"लोगों ने पहले से ही ज्ञात ग्रहों के अधिकांश सितारों में निष्पक्ष विस्तार से देखा है, लेकिन उन्होंने मूल रूप से उन सैकड़ों सितारों की उपेक्षा की है जो ग्रहों के लिए नहीं लगते हैं। ये अंडर-प्रशंसित सितारे ग्रहों को समझने के लिए संदर्भ प्रदान करते हैं, “वेलेन्टी ने कहा, जो सितारों की रासायनिक संरचना का निर्धारण करने में एक विशेषज्ञ है।
आंकड़ों से पता चलता है कि सूरज की तरह तारे, जिनकी धातु की सामग्री को हमारे पड़ोस के सितारों में विशिष्ट माना जाता है, में ग्रहों के होने की संभावना 5 से 10 प्रतिशत है। सूर्य की तुलना में तीन गुना अधिक धातु वाले तारों में ग्रहों को नुकसान पहुंचाने की 20 प्रतिशत संभावना है, जबकि 1/3 सूर्य की धातु की सामग्री वाले ग्रहों के बारे में 3 प्रतिशत संभावना है। नमूने में 29 सबसे अधिक धातु-गरीब सितारे, सभी में सूर्य की धातु की प्रचुरता 1/3 से कम है, कोई भी ग्रह नहीं था।
"इन आंकड़ों से पता चलता है कि एक दहलीज धातु है, और इस तरह हमारी आकाशगंगा के सभी तारों में ग्रहों की प्रणाली बनाने की समान संभावना नहीं है," फिशर ने कहा। “एक तारे के पास ग्रहों के साथी हैं या नहीं, यह उसके जन्म की स्थिति है। धातुओं के एक बड़े प्रारंभिक आबंटन के बिना उन लोगों पर एक फायदा है, एक प्रवृत्ति जो हम अब इस डेटा के साथ स्पष्ट रूप से देख सकते हैं। "
दो खगोलविदों ने 754 सितारों के विश्लेषण को संकीर्ण करने से पहले 1,000 से अधिक सितारों से 1,600 स्पेक्ट्रा का विश्लेषण करके धातु की संरचना का निर्धारण किया, जो गैस विशाल ग्रह को या उसके बाहर शासन करने के लिए लंबे समय तक देखा गया था। इनमें से कुछ सितारों को 15 साल के लिए फिशर, ज्योफ्री मार्सी, यूसी बर्कले में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर और सहयोगी पॉल बटलर द्वारा देखा गया है, जो अब वाशिंगटन के कार्नेगी इंस्टीट्यूशन में आस-पास के सितारों के आसपास एक्स्ट्रासोलर ग्रहों की अपनी व्यवस्थित खोज में हैं। सभी 754 सितारों का दो साल से अधिक समय तक सर्वेक्षण किया गया था, यह निर्धारित करने के लिए पर्याप्त समय कि क्या एक बृहस्पति आकार का ग्रह मौजूद है या नहीं।
हालांकि सितारों की सतहों में कई धातुएं हैं, खगोलविदों ने पांच पर ध्यान केंद्रित किया - लोहा, निकल, टाइटेनियम, सिलिकॉन और सोडियम। चार वर्षों के विश्लेषण के बाद, खगोलविदों ने धातु संरचना द्वारा तारों को समूह बनाने और एक निश्चित संरचना के तारों के ग्रहों की संभावना निर्धारित करने में सक्षम थे। लोहे के साथ, उदाहरण के लिए, तारों को सूर्य की लौह सामग्री के सापेक्ष रैंक किया गया था, जो 0.0032% है।
"यह अपनी तरह का सबसे निष्पक्ष सर्वेक्षण है," फिशर ने जोर दिया। "यह अद्वितीय है क्योंकि सभी धातु बहुतायत एक ही तकनीक के साथ निर्धारित किए गए थे और हमने अपनी परियोजना के सभी सितारों का दो साल से अधिक डेटा के साथ विश्लेषण किया था।"
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फिशर ने कहा कि नए आंकड़ों से पता चलता है कि धातु से भरपूर तारों को ग्रह प्रणालियों के रूप में विकसित करने की संभावना है। डेटा इस परिकल्पना के अनुरूप है कि भारी तत्व एक साथ आसानी से चिपक जाते हैं, जिससे धूल, चट्टानें और अंततः ग्रह प्रज्वलित होते हैं जो नए प्रज्वलित तारों के चारों ओर बनते हैं। चूंकि युवा तारे और धूल और गैस के आस-पास की डिस्क में एक ही रचना होगी, इसलिए तारे से प्राप्त धातु की संरचना ग्रहों के निर्माण के लिए डिस्क में उपलब्ध भारी धातुओं सहित कच्चे माल की प्रचुरता को दर्शाती है। डेटा धातुओं की मात्रा और ग्रहों को नुकसान पहुंचाने की संभावना के बीच लगभग रैखिक संबंध का संकेत देता है।
"ये परिणाम हमें बताते हैं कि हमारी मिल्की वे आकाशगंगा के कुछ सितारों में ग्रह क्यों हैं जबकि अन्य नहीं हैं," मारसी ने कहा। "भारी धातुओं को एक साथ चट्टानों पर चढ़ना चाहिए जो स्वयं ग्रहों के ठोस कोर में टकराते हैं।"
फिशर और वैलेंटी के शोध को यूनाइटेड किंगडम में एंग्लो-ऑस्ट्रेलियन ऑब्जर्वेटरी, सन माइक्रोसिस्टम्स, कीक ऑब्जर्वेटरी एंड द नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन, नेशनल साइंस फाउंडेशन, पार्टिकल फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी रिसर्च काउंसिल (PPARC) द्वारा समर्थित किया गया है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय की चाशनी वेधशालाएँ।
मूल स्रोत: बर्कले न्यूज़ रिलीज़
