खगोलशास्त्रज्ञांनी प्रथमच आकाशगंगेतील भटकणाऱ्या ग्रहाचे अचूक वस्तुमान आणि अंतर याची पुष्टी केली

आंतरराष्ट्रीय खगोलशास्त्रज्ञांनी आकाशगंगेतील एका बदमाश ग्रहाची पुष्टी त्याच्या वस्तुमान आणि अंतराच्या अचूक मोजमापांसह जाहीर केली आहे. या वस्तूचे वस्तुमान पृथ्वीच्या ७० पट इतके आहे, जे आपल्या सूर्यमालेतील शनीच्या जवळपास आहे. मे 2024 मध्ये एकाच वेळी केलेल्या निरिक्षणांद्वारे ही तपासणी झाली.

हा शोध खगोलशास्त्रातील महत्त्वपूर्ण प्रगती दर्शवितो, कारण यामुळे शरीराला तपकिरी बटू म्हणून नव्हे तर ग्रह म्हणून स्पष्टपणे ओळखले जाऊ शकते. हा ग्रह पृथ्वीपासून अंदाजे 9,950 प्रकाशवर्षे अंतरावर, आकाशगंगेच्या मध्यवर्ती फुगवटाकडे आहे.

• कार्यक्रमाला KMT-2024-BLG-0792 आणि OGLE-2024-BLG-0516 ही पदनाम देण्यात आली.
• निरीक्षणांमध्ये जमिनीवर आधारित दुर्बिणींचे नेटवर्क आणि युरोपियन स्पेस एजन्सीच्या गिया उपग्रहातील डेटाचा समावेश होता.
• 1 जानेवारी 2026 रोजी सायन्स मासिकात प्रकाशन झाले.

संशोधकांनी अवकाशातील ऑब्जेक्टची स्थिती त्रिकोणी करण्यासाठी एकाधिक स्त्रोतांकडून डेटा एकत्र केला.

शोधलेल्या ग्रहाची वैशिष्ट्ये

भटकणाऱ्या ग्रहाचे वस्तुमान गुरूच्या वस्तुमानाच्या ०.२२ पट आहे, जे त्याला शनिसारख्या वायू राक्षसांच्या श्रेणीत ठेवते. हे अचूक मापन मायक्रोलेन्सिंग इव्हेंट दरम्यान पार्श्वभूमी ताऱ्यापासून प्रकाशाच्या वेळेच्या विकृतीचे विश्लेषण करण्यापासून प्राप्त होते.

सुमारे 9,950 प्रकाश-वर्षांचे अंदाजे अंतर आकाशगंगेच्या मध्यभागी असलेल्या घनदाट गॅलेक्टिक डिस्कमध्ये ऑब्जेक्ट ठेवते. या प्रदेशातील ताऱ्यांच्या उच्च एकाग्रतेमुळे हे स्थान शोधणे आणखी आव्हानात्मक बनवते.

शास्त्रज्ञांनी ठळकपणे सांगितले की ग्रहाचा आकार शनीच्या तुलनेत आहे, ज्याचा व्यास सूर्यमालेतील या ग्रहासाठी ज्ञात असलेल्या मूल्यांप्रमाणेच आहे. यजमान तारा नसणे हे सूचित करते की ऑब्जेक्टला लक्षणीय उष्णता प्राप्त होत नाही, अत्यंत कमी तापमान राखले जाते.

गुरुत्वीय मायक्रोलेन्सिंग शोध पद्धत

ग्रॅव्हिटेशनल मायक्रोलेन्सिंग तेव्हा घडते जेव्हा अग्रभागी वस्तूचे गुरुत्वाकर्षण त्याच्या मागे संरेखित दूरच्या ताऱ्याची चमक तात्पुरते वाढवते. या घटनेमुळे भटकणाऱ्या ग्रहांसारख्या स्वतःचा प्रकाश न सोडणाऱ्या शरीरांचा शोध घेणे शक्य होते.

या विशिष्ट प्रकरणात, ग्रह पार्श्वभूमीच्या ताऱ्यासमोरून गेला, ज्यामुळे प्रकाश वक्र मध्ये एक निरीक्षण करण्यायोग्य विकृती निर्माण झाली. KMTNet आणि OGLE नेटवर्कच्या ग्राउंड-आधारित दुर्बिणींनी मे 2024 मध्ये मुख्य घटना रेकॉर्ड केली.

गैया उपग्रहाच्या डेटाच्या संयोजनाने मायक्रोलेन्सिंग पॅरॅलॅक्स प्रभाव प्रदान केला, जो वस्तुमान आणि अंतर वेगळे करण्यासाठी आवश्यक आहे. या दुर्मिळ कॉन्फिगरेशनने दोन पॅरामीटर्सची स्वतंत्र गणना करण्याची परवानगी दिली.

इव्हेंट काही दिवस चालला, विविध व्हँटेज पॉईंट्सवरून एकाच वेळी प्रवर्धन शिखर रेकॉर्ड केले गेले.

एकाच वेळी जमीन आणि अवकाश निरीक्षणे

कोरिया मायक्रोलेन्सिंग टेलिस्कोप नेटवर्क (KMTNet) आणि ऑप्टिकल ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग एक्सपेरिमेंट (OGLE) यांसारखे ग्राउंड-आधारित नेटवर्क मायक्रोलेन्सिंग इव्हेंट्ससाठी गॅलेक्टिक बल्जचे सतत निरीक्षण करतात. या प्रणाली सतत कव्हरेजसाठी अनेक खंडांवर दुर्बिणी चालवतात.

Gaia उपग्रह, जरी प्रामुख्याने खगोलशास्त्रासाठी डिझाइन केलेला असला तरी, संरेखन योगायोगाने त्याच इव्हेंटमधून फोटोमेट्रिक डेटा कॅप्चर केला. पृथ्वी आणि गैया यांच्यातील परिभ्रमण विभक्तीमुळे शिखराचे निरीक्षण करण्यात सुमारे दोन तासांचा फरक निर्माण झाला.

हा तात्पुरता फरक पॅरॅलॅक्स गणनेसाठी आधार म्हणून काम करतो, एकल डिटेक्शनमध्ये सामान्य-अंतरातील अधोगती मोडतो. पेकिंग विद्यापीठातील सुबो डोंग यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांनी सर्व उपलब्ध डेटासेट एकत्रित केले.

सहयोगामध्ये दक्षिण कोरिया, पोलंड, चीन आणि युरोपियन स्पेस एजन्सीच्या संस्थांचा समावेश होता.

भटकणाऱ्या ग्रहांची संभाव्य उत्पत्ती

भटकणारे ग्रह तरुण ग्रह प्रणालींमधील गतिमान परस्परसंवादातून उद्भवू शकतात, जेथे इतर शरीरे किंवा जवळच्या ताऱ्यांचे गुरुत्वाकर्षण जगाला आंतरतारकीय अवकाशात बाहेर टाकते. ही यंत्रणा कमी वस्तुमान आढळलेल्या बहुतेक प्रकरणांचे स्पष्टीकरण देते.

आणखी एका शक्यतेमध्ये पृथक वायू ढगांमध्ये थेट निर्मिती समाविष्ट आहे, तारकीय प्रक्रियेप्रमाणेच परंतु अणु संलयनासाठी अपुरा वस्तुमान आहे. अधिक भव्य वस्तू या मार्गाचे अनुसरण करतात.

सिम्युलेटेड मॉडेल्स असे सूचित करतात की अस्थिर बहुग्रह प्रणाली उत्क्रांतीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात एक किंवा अधिक सदस्य गमावतात. शेजारच्या ताऱ्यांचे दाट गुच्छांमध्ये जाणे देखील बाहेर पडण्यास कारणीभूत ठरते.

सांख्यिकीय अभ्यास असे सूचित करतात की मध्यवर्ती-वस्तुमान ग्रह, शोधल्याप्रमाणे, कदाचित प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क्समधून उद्भवतात.

आकाशगंगेत अंदाजे विपुलता

मागील संशोधनाने मायक्रोलेन्सिंगद्वारे सुमारे डझनभर बदमाश ग्रह उमेदवारांना ओळखले आहे, परंतु अचूक वस्तुमान पुष्टीकरणाशिवाय. नवीन शोधने आइन्स्टाईनचे वाळवंट म्हणून ओळखले जाणारे अंतर भरले आहे, जेथे शनिच्या वस्तुमानाच्या वस्तू दुर्मिळ होत्या.

सैद्धांतिक अंदाज सूचित करतात की भटकणारे ग्रह आकाशगंगेतील ताऱ्यांपेक्षा जास्त असू शकतात. काही मॉडेल्स यापैकी कोट्यावधी वस्तू मुक्तपणे फिरत असल्याचा अंदाज वर्तवतात.

मायक्रोलेन्सिंग इव्हेंटमध्ये पाहिलेले वस्तुमान वितरण जोव्हियन जगामध्ये पृथ्वी-वस्तुमानाची प्रबळ लोकसंख्या सूचित करते. वर्तमान पुष्टीकरण हे दृश्य मध्य-श्रेणीसाठी अधिक मजबूत करते.

भविष्यातील निरिक्षणांनी हे अंदाज मोठ्या नमुन्यांसह परिष्कृत केले पाहिजेत.

पुढील पिढीच्या दुर्बिणीसह प्रगती

NASA ची नॅन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलिस्कोप, 2027 मध्ये प्रक्षेपित होणार आहे, शेकडो मायक्रोलेन्सिंग इव्हेंट शोधण्यासाठी विस्तृत इन्फ्रारेड स्कॅन करेल. त्याची उच्च क्षमता त्याला अधिक भटकणारे ग्रह दर्शविण्यास अनुमती देईल.

चायनीज अर्थ 2.0 प्रकल्प, 2028 साठी नियोजित, समान पद्धतींद्वारे मुक्त जगाच्या शोधांना देखील प्राधान्य देईल. ही उपकरणे त्यांच्या पूर्ववर्तींपेक्षा जास्त संवेदनशीलतेने कार्य करतील.

जायंट मॅगेलन टेलिस्कोपसारख्या नवीन पिढीच्या जमिनीवर आधारित दुर्बिणी अवकाश निरीक्षणांना पूरक ठरतील. विस्तारित मॉनिटरिंग नेटवर्कमुळे दुर्मिळ घटनांचा शोध घेण्याचे प्रमाण वाढेल.

स्थलीय डेटासह अवकाशीय पॅरॅलॅक्स एकत्र करणे या मोहिमांमध्ये नित्याचे होईल.

निरीक्षण केलेल्या घटनेचे तांत्रिक तपशील

KMT-2024-BLG-0792 इव्हेंटने एकल-लेन्स वैशिष्ट्यपूर्ण प्रकाश वक्र सादर केले आहे ज्यामध्ये एकाधिक फिल्टरमध्ये जास्तीत जास्त प्रवर्धन नोंदवले गेले आहे. मॉडेलिंगमध्ये अतिरिक्त अचूकतेसाठी दिवसाचा आणि स्थलीय पॅरॅलॅक्स प्रभावांचा समावेश आहे.

गणना केलेल्या वस्तुमानामध्ये पर्यायी वर्गीकरण वगळले जाते, जसे की तपकिरी बौने, ज्यांना उच्च मूल्यांची आवश्यकता असते. व्युत्पन्न अंतर ऑब्जेक्टला गॅलेक्टिक डिस्कमध्ये चांगले ठेवते.

पूरक स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटाने पार्श्वभूमी तारा वैशिष्ट्यीकृत करण्यात मदत केली. गैयाच्या गतीला जवळजवळ लंबवत संरेखन पॅरलॅक्स सिग्नलला कमाल करते.

मागील शोधांशी तुलना

पूर्वीच्या भटक्या ग्रहांच्या उमेदवारांना मोजता येण्याजोग्या पॅरलॅक्सच्या कमतरतेमुळे संदिग्धता होती. वस्तुमान अनिश्चिततेमुळे बरेच जण तपकिरी बटू श्रेणीत राहिले.

वर्तमान शोध निश्चित पुष्टीकरणांसाठी एक उदाहरण सेट करते. हे हायब्रिड पृथ्वी-स्पेस पद्धतींची व्यवहार्यता दर्शवते.

तत्सम नेटवर्कद्वारे परीक्षण केलेले इतर कार्यक्रम समान विश्लेषणाची प्रतीक्षा करतात. संचित नमुना हळूहळू वाढतो.

शोधलेला ग्रह पूर्वी अप्रस्तुत वस्तुमान श्रेणी भरण्यासाठी वेगळा आहे.