उच्च परिशुद्धता अवलोकनों से 91 प्रकाश वर्ष दूर तीसरे विशाल सुपर-अर्थ का पता चलता है

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक नए खगोलीय पिंड की पहचान की है जो तारे एचडी 176986 की परिक्रमा कर रहा है, यह प्रणाली हमारे ग्रह से लगभग 91 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। नए खोजे गए एक्सोप्लैनेट को सुपर-अर्थ श्रेणी में वर्गीकृत किया गया था, जिसका न्यूनतम द्रव्यमान हमारी दुनिया के द्रव्यमान का 6.76 गुना अनुमानित था। इस खगोलीय वस्तु का पता लगाना ब्रह्मांड की खोज पर केंद्रित अत्याधुनिक संस्थानों द्वारा संचालित अत्यंत उच्च परिशुद्धता स्पेक्ट्रोग्राफ की सहायता से किए गए लंबे और सावधानीपूर्वक अवलोकन का प्रत्यक्ष परिणाम है।

इस नई दुनिया की पुष्टि से इस विशिष्ट तारा प्रणाली को बनाने वाले ज्ञात ग्रहों की कुल संख्या तीन हो गई है। मेजबान तारे को K-प्रकार के नारंगी बौने के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसका आयाम और द्रव्यमान सूर्य की तुलना में थोड़ा छोटा है, जो लगभग 4.3 अरब वर्ष पुराना है। यह विशेष तारकीय विशेषता सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण संकेतों का पता लगाने के लिए एक उपयुक्त वातावरण बनाती है, जिससे खगोलविदों को अपने आसपास के ग्रहों के साथियों की उपस्थिति का अधिक सटीक रूप से पता लगाने की अनुमति मिलती है।

प्रणाली अब पुष्ट खगोलीय पिंडों का निम्नलिखित ज्ञात विन्यास प्रस्तुत करती है:

– ग्रह बी: इसकी कक्षीय अवधि 6.49 दिनों की बेहद कम है और न्यूनतम द्रव्यमान पृथ्वी से 5.36 गुना अधिक है।

– ग्रह सी: 16.81 दिनों में अपनी कक्षा पूरी करता है, जिसका न्यूनतम द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का 9.75 गुना है।

– ग्रह डी: सबसे हालिया खोज, 61.38 दिनों की कक्षीय अवधि और पृथ्वी के न्यूनतम द्रव्यमान 6.76 गुना के साथ।

इस तीसरे ग्रह से सिग्नल को अलग करने के लिए 18 वर्षों की निरंतर निगरानी से एकत्र किए गए डेटा के एकीकरण की आवश्यकता थी। तारे की अपनी गतिविधि से उत्पन्न प्राकृतिक हस्तक्षेप को फ़िल्टर करने, पता लगाने में आवश्यक आत्मविश्वास की गारंटी के लिए जानकारी के ऐतिहासिक और हाल के सेटों का संयोजन आवश्यक था।

नए आकाशीय पिंड की भौतिक और कक्षीय विशेषताएँ

नया पुष्टि किया गया एक्सोप्लैनेट अपने मेजबान तारे से लगभग 0.28 खगोलीय इकाइयों की दूरी पर स्थित है, जो पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी के एक चौथाई से अधिक के बराबर है। इस सापेक्ष निकटता का मतलब है कि आकाशीय पिंड तारे के चारों ओर एक संपूर्ण क्रांति केवल दो पृथ्वी महीनों में पूरी करता है। इसके द्रव्यमान की माप, 6.76 पृथ्वी द्रव्यमान पर स्थापित, त्रुटि का मार्जिन लगभग 0.9 पृथ्वी द्रव्यमान पर गणना की गई है, जो गुरुत्वाकर्षण डेटा को पकड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की सटीकता को प्रमाणित करता है।

इस दुनिया का अनुमानित संतुलन तापमान 363 केल्विन तक पहुंचता है, यह मान सीधे ग्रह को अपने तारे से प्राप्त विकिरण की मात्रा से प्राप्त होता है। यह थर्मल मीट्रिक इसकी सतह पर काफी गर्म स्थितियों के अस्तित्व को इंगित करता है, जो स्थलीय परिस्थितियों में पानी के क्वथनांक के करीब के तापमान के समान है। हालाँकि, शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि यह गणना घने वातावरण की उपस्थिति या रहने की व्यवहार्यता को अलग से निर्धारित नहीं करती है, ऐसे कारक जो रासायनिक और भूवैज्ञानिक चर पर निर्भर करते हैं जो अभी भी अज्ञात हैं।

अंतरिक्ष अनुसंधान में नारंगी बौने तारों की प्रकृति

के-प्रकार के तारे, जिन्हें आमतौर पर नारंगी बौने कहा जाता है, नई दुनिया की खोज के लिए समर्पित खगोलीय समुदाय के लिए अत्यधिक मूल्यवान लक्ष्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं। वे बड़े सितारों की तुलना में कम पराबैंगनी विकिरण उत्सर्जित करते हैं और उनका जीवनकाल अविश्वसनीय रूप से लंबा होता है, जो अरबों वर्षों तक एक स्थिर वातावरण प्रदान करता है।

एचडी 176986 के विशिष्ट मामले में, तारे का द्रव्यमान हमारे सूर्य का लगभग 84% और त्रिज्या का 83% है। इस छोटे अनुपात का मतलब है कि कक्षा में ग्रहों द्वारा लगाया गया गुरुत्वाकर्षण आकर्षण तारे में अधिक स्पष्ट दोलन का कारण बनता है, जिससे स्थलीय दूरबीनों द्वारा पहचान करना आसान हो जाता है।

इसके अलावा, तारा लगभग 2,432 दिनों का चुंबकीय गतिविधि चक्र और 36 दिनों की अनुमानित घूर्णन अवधि प्रदर्शित करता है। इन तारकीय चक्रों को समझना वैज्ञानिकों के लिए एक्सोप्लैनेट के वास्तविक संकेतों से सामान्य तारा धब्बों को अलग करने में सक्षम होने के लिए एक अनिवार्य कदम है।

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खगोलीय पता लगाने में रेडियल वेग विधि

यह खोज रेडियल वेलोसिटी विधि के अनुप्रयोग के माध्यम से संभव हुई, एक ऐसी तकनीक जो किसी परिक्रमा करने वाले ग्रह के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के कारण तारे के प्रकाश में होने वाले छोटे बदलावों को मापती है। जैसे ही ग्रह घूमता है, यह तारे को थोड़ा आगे-पीछे खींचता है, जिससे पृथ्वी पर कैप्चर किए गए प्रकाश का स्पेक्ट्रम बदल जाता है।

इन सूक्ष्म दोलनों को रिकॉर्ड करने के लिए, टीम ने चिली में स्थित HARPS स्पेक्ट्रोग्राफ और कैनरी द्वीप समूह में स्थित HARPS-N के डेटा का उपयोग किया। ये उपकरण विशेष रूप से अभूतपूर्व रिज़ॉल्यूशन के साथ तारों की रोशनी को खंडित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो सच्चे विश्व शिकारी के रूप में कार्य करते हैं।

शोधकर्ताओं द्वारा दूर की गई मुख्य बाधा तारे की अपनी गतिशीलता के कारण होने वाले अंतर्निहित शोर से ग्रहों के संकेतों को अलग करना था। सक्रिय तारे अपने प्रकाश में विविधताएँ उत्पन्न करते हैं जो कम द्रव्यमान वाले खगोलीय पिंड की उपस्थिति को आसानी से छिपा सकते हैं या उसकी नकल कर सकते हैं।

पाए गए समाधान में उन्नत बहुआयामी गॉसियन मॉडलिंग टूल का अनुप्रयोग शामिल था। इस कठोर गणितीय प्रसंस्करण ने अवांछित तारकीय योगदान को फ़िल्टर करना, सूक्ष्म संकेत को अलग करना और सिस्टम के तीसरे सदस्य के अस्तित्व की पुष्टि करना संभव बना दिया।

कॉम्पैक्ट ग्रहीय प्रणाली वास्तुकला

इस तारा प्रणाली में देखा गया विन्यास कॉम्पैक्ट ग्रहीय वास्तुकला की अवधारणा को पूरी तरह से दर्शाता है, एक ऐसी घटना जो कक्षीय गतिशीलता में विशेषज्ञों को आकर्षित करती है। पुष्टि किए गए तीनों ग्रह सूर्य और हमारे सौर मंडल के सबसे भीतरी ग्रह बुध के बीच की दूरी से काफी कम दूरी पर परिक्रमा करते हैं। इतने महत्वपूर्ण द्रव्यमान वाले तीन खगोलीय पिंडों की उपस्थिति, इस तरह के एक प्रतिबंधित स्थानिक क्षेत्र में निचोड़ा हुआ, ग्रहों के निर्माण और प्रवास की प्रक्रियाओं के बारे में बुनियादी सवाल उठाता है। वर्तमान सैद्धांतिक मॉडल से पता चलता है कि ये सुपर-अर्थ संभवतः अपनी वर्तमान स्थिति में नहीं बने हैं, बल्कि मूल प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के बाहरी, ठंडे क्षेत्रों में बने हैं, जो आसपास की गैस और धूल के साथ जटिल गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन के कारण लाखों वर्षों में धीरे-धीरे अंदर की ओर पलायन कर रहे हैं। इन कॉम्पैक्ट कक्षाओं का विस्तृत अध्ययन कंप्यूटर सिमुलेशन के परीक्षण और शोधन के लिए आवश्यक अनुभवजन्य डेटा प्रदान करता है जो आकाशगंगा में फैले सौर प्रणालियों के विकास को समझाने का प्रयास करता है।

खगोल विज्ञान में सतत निगरानी की भूमिका

50 दिनों से अधिक लंबी कक्षीय अवधि वाली दुनिया की पहचान करने के लिए दशकों तक चलने वाले अवलोकन संबंधी समर्पण की आवश्यकता होती है। ग्रह का सबसे हालिया संकेत 330 से अधिक रातों के अवलोकनों को संकलित करने के बाद स्पष्ट रूप से उभरा, जिसने दीर्घकालिक अभियानों की आवश्यकता पर प्रकाश डाला।

निरंतर निगरानी कार्यक्रम बार-बार सिस्टम में नए घटकों को प्रकट करके अपना मूल्य साबित करते हैं जिन्हें पहले से ही मैप किया गया माना जाता था। डेटा संग्रह में दृढ़ता के साथ संयुक्त तकनीकी प्रगति ज्ञात एक्सोप्लैनेट की सूची का विस्तार जारी रखती है।

हमारे सौर मंडल में सुपर-अर्थ की अनुपस्थिति

पृथ्वी और नेपच्यून के बीच द्रव्यमान वाले खगोलीय पिंड सांख्यिकीय रूप से हमारी आकाशगंगा में पाए जाने वाले सबसे सामान्य प्रकार के ग्रह हैं। दिलचस्प बात यह है कि हमारा अपना सौर मंडल इस द्रव्यमान श्रेणी में एक सटीक अंतर प्रस्तुत करता है, जिसमें इस समूह का कोई प्रतिनिधि नहीं है।

अन्य तारा प्रणालियों में सुपर-अर्थ की प्रत्येक नई खोज ब्रह्मांड में द्रव्यमान के वितरण के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी जोड़ती है। इन दुनियाओं का अध्ययन करने से ग्रहों की विविधता और ब्रह्मांडीय गठन के सामान्य नियमों के बारे में मानव ज्ञान में अंतराल को भरने में मदद मिलती है।

दूर की दुनिया की खोज में अगले चरण

नई मैप की गई प्रणाली अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष और जमीन-आधारित दूरबीनों के लिए आशाजनक लक्ष्य प्रदान करती है। भविष्य के अवलोकनों का उद्देश्य गणना किए गए द्रव्यमान को और अधिक परिष्कृत करना और संभावित वायुमंडल की संरचना के बारे में ठोस सबूत तलाशना होगा, जिससे सिस्टम की सापेक्ष निकटता का लाभ उठाते हुए गहन और विस्तृत स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण किया जा सके।