জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক দল একটি গ্রহ ব্যবস্থার আবিষ্কার ঘোষণা করেছে যা নক্ষত্রের চারপাশে বিশ্বের গঠন সম্পর্কে প্রচলিত প্রত্যাশার বিরোধিতা করে। ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সির CHOPS স্যাটেলাইট ব্যবহার করে, গবেষকরা লিনক্স নক্ষত্রমণ্ডলে পৃথিবী থেকে প্রায় 116 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত লাল বামন তারকা LHS 1903-কে প্রদক্ষিণ করে চারটি গ্রহ চিহ্নিত করেছেন। বিন্যাসের মধ্যে একটি অভ্যন্তরীণ পাথুরে গ্রহ রয়েছে, তারপরে দুটি গ্যাস দৈত্য এবং আশ্চর্যজনকভাবে, সিস্টেমের বাইরের প্রান্তে একটি পাথুরে গ্রহ রয়েছে। সম্প্রতি প্রকাশিত একটি সমীক্ষায় বর্ণিত এই কনফিগারেশনটি প্রস্তাব করে যে গ্রহগুলি ক্রমানুসারে গঠিত হয়, যার মধ্যে সবচেয়ে দূরবর্তী একটি গ্যাসের অভাবের পরিস্থিতিতে উদ্ভূত হয়।
LHS 1903 নক্ষত্রটি সূর্যের চেয়ে ছোট এবং শীতল, যার ভর প্রায় অর্ধেক এবং এর উজ্জ্বলতার মাত্র 5%, যা বিস্তারিত পর্যবেক্ষণের জন্য সিস্টেমটিকে একটি আদর্শ লক্ষ্য করে তুলেছে। প্রাথমিকভাবে, NASA-এর TESS উপগ্রহ দ্বারা তিনটি গ্রহ সনাক্ত করা হয়েছিল, কিন্তু সুনির্দিষ্ট CHOPS পরিমাপ চতুর্থটি প্রকাশ করেছে, যার নাম LHS 1903 এবং এর ব্যাসার্ধ পৃথিবীর তুলনায় প্রায় 1.7 গুণ, এটিকে একটি পাথুরে সুপার-আর্থ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করে৷ এই বিন্যাসটি শত শত এক্সোপ্ল্যানেটারি সিস্টেমে পরিলক্ষিত প্যাটার্নকে বিপরীত করে, যেখানে পাথুরে গ্রহগুলি তারার কাছাকাছি এবং বায়বীয় গ্রহগুলি আরও দূরবর্তী কক্ষপথ দখল করে। তথ্য ইঙ্গিত দেয় যে উপলব্ধ গ্যাস নিঃশেষিত হওয়ার পরে গঠিত বাইরের গ্রহ, প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কে বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার বোঝার পরিবর্তন করে।
বিজ্ঞানীরা কম্পিউটার সিমুলেশনের মাধ্যমে গ্রহের স্থানান্তর বা দৈত্য সংঘর্ষের মতো বিকল্প অনুমানগুলি বাতিল করেছেন যা পর্যবেক্ষণ করা ডেটার সাথে খাপ খায় না। পরিবর্তে, অভ্যন্তরীণ-আউট গঠন মডেল, যেখানে গ্রহগুলি অভ্যন্তর থেকে একের পর এক আবির্ভূত হয়, পর্যবেক্ষণ করা কাঠামোকে আরও ভালভাবে ব্যাখ্যা করে। এই অনুক্রমিক পদ্ধতিটি বোঝায় যে ভিতরের গ্রহগুলি বেশিরভাগ বায়বীয় উপাদান গ্রাস করেছে, LHS 1903 e এর জন্য শুধুমাত্র কঠিন বর্জ্য রেখে গেছে। আবিষ্কারটি তাত্ত্বিক মডেলগুলি পর্যালোচনা করার প্রয়োজনীয়তাকে শক্তিশালী করে যা গ্যাস এবং ধূলিকণা সমৃদ্ধ পরিবেশে গ্রহগুলির একযোগে গঠন অনুমান করে।
CHOPS এর সাথে পর্যবেক্ষণের বিশদ
CHEOPS স্যাটেলাইট, 2019 সালে লঞ্চ করা হয়েছে, ট্রানজিট পদ্ধতি ব্যবহার করে উচ্চ নির্ভুলতার সাথে এক্সোপ্ল্যানেটের আকার পরিমাপ করতে বিশেষজ্ঞ, যা একটি গ্রহ নক্ষত্রের সামনে দিয়ে যাওয়ার সময় তারার উজ্জ্বলতা হ্রাস সনাক্ত করে। এলএইচএস 1903-এর ক্ষেত্রে, 2019 এবং 2023 সালের মধ্যে পর্যবেক্ষণগুলি সংঘটিত হয়েছিল, যা TESS এবং গ্রাউন্ড-ভিত্তিক টেলিস্কোপের ডেটার পরিপূরক। এই সংমিশ্রণটি ভর, ঘনত্ব এবং রচনাগুলি গণনা করা সম্ভব করে তোলে, নিশ্চিত করে যে LHS 1903-এর ঘনত্ব পৃথিবীর মতোই রয়েছে, যা একটি উল্লেখযোগ্য বায়বীয় খাম ছাড়াই প্রধানত পাথুরে রচনা নির্দেশ করে।
পরিমাপগুলি প্রকাশ করেছে যে গ্রহটি নক্ষত্রকে এমন দূরত্বে প্রদক্ষিণ করে যা, আপেক্ষিক পরিপ্রেক্ষিতে, আমাদের সৌরজগতের মঙ্গল গ্রহের কক্ষপথের বাইরের কিছুর সমতুল্য, যা লাল বামনের নিম্ন আলোর জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই বাহ্যিক অবস্থান, যেখানে প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কটি বরফ এবং গ্যাস সমৃদ্ধ হওয়া উচিত, অভ্যন্তরীণ গ্রহগুলির দ্বারা উদ্বায়ী পদার্থের হ্রাসের কারণে একটি কঠিন বিশ্বে পরিণত হয়েছে। গবেষকরা হাইলাইট করেছেন যে এই সনাক্তকরণ সম্ভব হয়েছে CHOPS-এর সংবেদনশীলতার জন্য স্টারলার উজ্জ্বলতার পরিবর্তনের জন্য।
গ্রহের গঠন ও বৈশিষ্ট্য
সবচেয়ে ভিতরের গ্রহ, LHS 1903 b, একটি পাথুরে সুপার-আর্থ যার ব্যাসার্ধ পৃথিবীর চেয়ে প্রায় 1.5 গুণ এবং একটি কাছাকাছি কক্ষপথ, কয়েক দিনের মধ্যে একটি বিপ্লব সম্পন্ন করে। এর উচ্চ ঘনত্ব বুধ বা শুক্রের মতো একটি ধাতব কোর এবং পাথুরে আবরণের পরামর্শ দেয়। গ্রহগুলি c এবং d হল সাব-নেপচুন, যার রেডিআই পৃথিবীর দুই বা তিন গুণের সমান এবং হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম দ্বারা গঠিত পুরু বায়ুমণ্ডল, যা প্রচুর পরিমাণে গ্যাস সহ অঞ্চলে গঠন নির্দেশ করে।
LHS 1903 এবং, সবচেয়ে বাইরেরটি, একটি বৃহত্তর দূরত্বে কক্ষপথ, প্রায় 30 দিনের সময়কালের সাথে, এবং এর পাথুরে রচনাটি ভর এবং ব্যাসার্ধের পরিমাপ থেকে অনুমান করা হয়েছিল যা গ্যাসীয় স্তরগুলির অনুপস্থিতিকে নির্দেশ করে। এই কনফিগারেশনটি পরামর্শ দেয় যে LHS 1903 এর আশেপাশে প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কটি অসমমিতভাবে বিবর্তিত হয়েছে, ভিতরের গ্রহগুলি দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং সম্পদ গ্রহণ করছে। সিমুলেশনগুলি ইঙ্গিত দেয় যে প্রক্রিয়াটি বিলিয়ন বিলিয়ন বছর নিয়েছিল, বাইরের গ্রহটি পরবর্তী পর্যায়ে তৈরি হয়েছিল।
তথ্যটি আরও দেখায় যে তারা LHS 1903, একটি লাল বামন হওয়ায়, কম বিকিরণ নির্গত করে, যা সময়ের সাথে সাথে গ্রহের বায়ুমণ্ডলকে আরও ভালভাবে সংরক্ষণ করে। যাইহোক, অভ্যন্তরীণ গ্রহগুলির সান্নিধ্য এই ধরণের নক্ষত্রগুলিতে সাধারণ নাক্ষত্রিক শিখার কারণে তাদের অবাসযোগ্য করে তুলতে পারে।
গ্রহ গঠন তত্ত্বের জন্য প্রভাব
এলএইচএস 1903-এর আবিষ্কার একযোগে গঠনের আদর্শ মডেলকে চ্যালেঞ্জ করে, যেখানে গ্রহগুলি গ্যাস এবং ধূলিকণার অভিন্ন ডিস্ক থেকে উৎপন্ন হয়, যেখানে পাথুরেগুলি নক্ষত্রের কাছে ঘনীভূত হয় এবং গ্যাসীয়গুলি দূরবর্তী উপাদানগুলি ক্যাপচার করে। পরিবর্তে, সিস্টেমটি অনুক্রমিক গঠনের ধারণাকে সমর্থন করে, যেখানে একটি গ্রহের বৃদ্ধি পরবর্তী গ্রহগুলির জন্য পরিবেশকে পরিবর্তন করে, যা ধীরে ধীরে গ্যাস হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।
এই অভ্যন্তরীণ-আউট তত্ত্বটি ইতিমধ্যে সিমুলেশনে প্রস্তাবিত হয়েছে, তবে LHS 1903 প্রথম শক্তিশালী পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ সরবরাহ করে। গবেষকরা অনুমান করেছেন যে, যদি অন্য সিস্টেমে নিশ্চিত করা হয়, তবে এটি কেপলার এবং টিইএসএস-এর মতো মিশনে পর্যবেক্ষণ করা গ্রহের রচনাগুলির তারতম্য ব্যাখ্যা করতে পারে। অধিকন্তু, গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে বাইরের অবস্থানে থাকা পাথুরে গ্রহগুলি লাল বামনের মধ্যে বেশি সাধারণ হতে পারে, যা মিল্কিওয়ের বেশিরভাগ নক্ষত্রের প্রতিনিধিত্ব করে।
বিশ্লেষণে গতিশীল অস্থিরতার পরিস্থিতি বাদ দেওয়া হয়েছে, যেমন ইজেকশন বা কক্ষপথ পরিবর্তন, কারণ ভর এবং দূরত্ব এই ধরনের ঘটনার সাথে সারিবদ্ধ নয়। বিপরীতে, অনুক্রমিক মডেলটি ভবিষ্যদ্বাণী করে যে প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্ক সময়ের সাথে সাথে গ্যাস-ক্ষয় হয়ে যায়, কঠিন বিশ্ব গঠনের পক্ষে।
এক্সোপ্ল্যানেটে মহাকাশ মিশনের প্রসঙ্গ
TESS এবং CHOPS-এর মতো মিশনগুলি এক্সোপ্ল্যানেট সনাক্তকরণে বৈপ্লবিক পরিবর্তন এনেছে, এখন পর্যন্ত 6,000 জনেরও বেশি প্রার্থীকে চিহ্নিত করা হয়েছে। TESS উজ্জ্বল নক্ষত্রের ট্রানজিটগুলির জন্য বিস্তৃত অনুসন্ধানগুলিতে ফোকাস করে, যখন CHOPS পরিচিত সিস্টেমগুলিকে চিহ্নিত করার জন্য সুনির্দিষ্ট ফলো-আপগুলি সম্পাদন করে৷ LHS 1903-এ, TESS প্রাথমিক তিনটি গ্রহ শনাক্ত করেছে, কিন্তু CHOPS চতুর্থটি নিশ্চিত করেছে ধন্যবাদ প্রতি মিলিয়ন নির্ভুলতার অংশগুলির সাথে উজ্জ্বলতার তারতম্য পরিমাপ করার ক্ষমতার জন্য।
এই পর্যবেক্ষণগুলি ওয়ারউইক বিশ্ববিদ্যালয়, ক্যানারি দ্বীপপুঞ্জ ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোফিজিক্স এবং মহাকাশ সংস্থাগুলির মতো প্রতিষ্ঠানগুলিকে জড়িত করে আন্তর্জাতিক সহযোগিতার গুরুত্ব তুলে ধরে। ভবিষ্যৎ মিশন, যেমন জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ, এই গ্রহগুলির বায়ুমণ্ডল বিশ্লেষণ করতে পারে, সম্ভাব্য বাসযোগ্যতার তথ্য প্রদান করে, যদিও LHS 1903 e কম নাক্ষত্রিক আলোর কারণে বাসযোগ্য অঞ্চলের বাইরে রয়েছে।
কম্পিউটার সিমুলেশন বিশ্লেষণ
হাইড্রোডাইনামিক সিমুলেশনগুলি এলএইচএস 1903-এর প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কের মডেল করেছে, যা দেখায় যে অভ্যন্তরীণ গ্রহগুলি যখন বৃদ্ধি পায়, তখন বাধা তৈরি করে যা বাইরের অঞ্চলে গ্যাসের প্রবাহকে বাধা দেয়। এর ফলে অস্থির পরিবেশে দরিদ্র হয়, যা পাথুরে গ্রহের গঠনের জন্য সহায়ক। মডেলগুলি অনুক্রমিক অনুমানকে বৈধ করে, পর্যবেক্ষণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ঘনত্ব এবং ভরের পূর্বাভাস দিয়েছে।
অন্যান্য সিমুলেশনগুলি দৈত্য প্রভাব বা স্থানান্তর পরীক্ষা করেছে, কিন্তু সিস্টেমের বর্তমান অরবিটাল স্থিতিশীলতা পুনরুত্পাদন করতে ব্যর্থ হয়েছে। পর্যবেক্ষিত কনফিগারেশন পরামর্শ দেয় যে গঠন প্রক্রিয়া প্রচলিত সিস্টেমের জন্য অনুমানের চেয়ে দীর্ঘস্থায়ী হয়েছিল, সম্ভবত হোস্ট নক্ষত্রের কম ভরের কারণে।
এক্সোপ্লানেটারি স্টাডিতে ভবিষ্যত দৃষ্টিভঙ্গি
আবিষ্কারের সাথে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা চলমান মিশনের ডেটা ব্যবহার করে অনুরূপ নিদর্শনগুলি সন্ধান করতে লাল বামনে আরও সিস্টেম পর্যবেক্ষণ করার পরিকল্পনা করেছেন। এলএইচএস 1903-এর বিশ্লেষণ প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কগুলির সংমিশ্রণে অস্থায়ী বৈচিত্রগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে আরও নমনীয় তাত্ত্বিক মডেলগুলির বিকাশকে উত্সাহিত করে। এটি বাসযোগ্য গ্রহগুলির অনুসন্ধানকে প্রভাবিত করতে পারে, কারণ ভিতরের বাইরের কনফিগারেশনগুলি স্থিতিশীল কক্ষপথে পাথুরে বিশ্বকে আশ্রয় করতে পারে।
উপরন্তু, গবেষণাটি সুনির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের জন্য নিবেদিত টেলিস্কোপের প্রয়োজনীয়তাকে শক্তিশালী করে, যেমন ESA এর ভবিষ্যত ARIEL, যা এক্সোপ্ল্যানেট বায়ুমণ্ডলে ফোকাস করবে। LHS 1903-এর মতো সিস্টেমে, এই ধরনের পর্যবেক্ষণগুলি জল বা অন্যান্য যৌগের চিহ্ন প্রকাশ করতে পারে, গ্রহের বৈচিত্র্য সম্পর্কে জ্ঞানকে প্রসারিত করতে পারে।
অরবিটাল কনফিগারেশন তুলনা
সৌরজগতের তুলনায়, যেখানে বুধ, শুক্র, পৃথিবী এবং মঙ্গল হল পাথুরে অভ্যন্তরীণ, তার পরে বায়বীয় বৃহস্পতি এবং শনি, LHS 1903 আংশিকভাবে এই ক্রমটিকে বিপরীত করে। যদিও আমাদের সিস্টেমটি একটি উপাদান-সমৃদ্ধ ডিস্কে গঠিত হয়েছিল, LHS 1903 প্রগতিশীল হ্রাসের সাথে বিকশিত হয়েছে বলে মনে হচ্ছে। এক্সোপ্ল্যানেট পরিসংখ্যান দেখায় যে প্রায় 30% রেড ডোয়ার্ফ সিস্টেমে একাধিক গ্রহ প্রদর্শিত হয়, তবে কয়েকটি উল্টানো ব্যবস্থা সহ।
মিশন ডেটা নির্দেশ করে যে পাথুরে সুপার-আর্থ সাধারণ, কিন্তু তাদের বাহ্যিক উপস্থিতি বিরল, যা LHS 1903 কে একটি মূল্যবান কেস স্টাডি করে তুলেছে। সিস্টেমের গড় ঘনত্ব দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতার পরামর্শ দেয়, আসন্ন সংঘর্ষের ঝুঁকি নেই।