शोध पत्रिका Monthly Notices of the Royal Astronomical Society में प्रकाशित एक नए अध्ययन में वैज्ञानिकों ने अंतरतारकीय धूमकेतु 3I/ATLAS के रासायनिक घटकों की पहचान दर्ज की है। यह खगोलीय पिंड सौरमंडल के बाहर से आने वाला तीसरा दर्ज यात्री है, जिसका निर्माण अंतरिक्ष में गहरे शून्य के पास मौजूद अत्यधिक कम तापमान वाले क्षेत्र में हुआ था।

खगोलविदों ने सूर्य के करीब पहुंचने के दौरान इस पिंड के नाभिक से निकलने वाली वाष्पशील गैसों का विस्तृत रासायनिक परीक्षण किया। इस जांच से साबित हुआ कि दूसरे तारकीय मंडल में जन्म लेने के बाद से इस पिंड की मौलिक संरचना अरबों वर्षों तक पूरी तरह सुरक्षित बनी रही। प्राचीन काल से जमे हुए इन पदार्थों में किसी भी बाहरी प्रभाव के संकेत नहीं मिले।

यह खगोलीय पिंड अंतरिक्ष के गहरे निर्वात में लगातार आगे बढ़ता रहा। किसी अन्य तारे से टकराए बिना इसने आकाशगंगा के अज्ञात मार्गों पर अपनी यात्रा जारी रखी।

सौरमंडल के आंतरिक भाग से गुजरते समय जब सौर विकिरण ने इसकी चट्टानी परत को गर्म किया, तब उपकरणों ने गैसों के उड़ने की सटीक दर दर्ज की, जिसमें कार्बन मोनोऑक्साइड के अंश पाए गए। खगोलविदों ने चिली और हवाई के विभिन्न उच्च क्षमता वाले दूरबीनों के माध्यम से एकत्र किए गए वर्णक्रमीय आंकड़ों के आधार पर यह गणना की कि इस अंतरतारकीय पिंड की रासायनिक परतें और वाष्पशील गैसें अपने जन्म के समय से ही शून्य के निकट रहने वाले भीषण ठंड में बिना किसी बदलाव के सुरक्षित रही हैं। इसके हाइपरबॉलिक मार्ग ने तुरंत स्पष्ट कर दिया कि इस पिंड का संबंध सूर्य के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से कभी नहीं रहा।

अत्यधिक कम तापमान में गैसों के रासायनिक लक्षण

शोधकर्ताओं के दल ने नाभिक के भीतर जमी हुई अवस्था में मौजूद कार्बन मोनोऑक्साइड की भारी मात्रा को रिकॉर्ड किया। यह रासायनिक यौगिक अत्यंत मंद प्रकाश में भी तुरंत वाष्पीकृत होने लगता है, जिससे साबित होता है कि इसके संचय के लिए मूल स्थान पर अत्यधिक ठंड मौजूद थी।

तापीय मॉडलों की गणना बताती है कि 3I/ATLAS का निर्माण प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के सुदूर बाहरी किनारों पर हुआ था। हमारे अपने सौरमंडल में यह दूरी नेपच्यून की कक्षा से परे कुइपर बेल्ट और ऊर्ट क्लाउड वाले बर्फीले क्षेत्रों के समान मानी जाती है। वहां दर्ज की गई धूल और गैस का अनुपात हमारे स्थानीय धूमकेतुओं के बुनियादी भौतिक गुणों से मेल खाता है।

वैज्ञानिकों ने अब तक केवल तीन अंतरतारकीय आगंतुकों को आधिकारिक सूची में शामिल किया है। यह सूची सुदूर ब्रह्मांड की भौतिक स्थिति को समझने का एक मजबूत आधार प्रदान करती है।

यह तीसरा पिंड उन चुनिंदा आकाशीय संरचनाओं में शामिल हो गया है जिन्हें अंतरराष्ट्रीय वेधशालाओं ने हमारे सौरमंडल से बाहर का पाया है। खगोलविदों ने सबसे पहले वर्ष 2017 में 1I/’Oumuamua और उसके बाद वर्ष 2019 में 2I/Borisov की पहचान दर्ज की थी। इन पिंडों के लगातार मिलने से साबित होता है कि दूसरे सौरमंडलों के टुकड़े नियमित रूप से हमारे क्षेत्र से होकर गुजरते रहते हैं।

अंतरतारकीय पिंडों की बनावट में दर्ज मुख्य अंतर

पहला पहचाना गया पिंड 1I/’Oumuamua एक लंबे आकार का सूखा पत्थर था, जिसमें गैस या धूल की कोई भी पूंछ नहीं देखी गई थी। इसके विपरीत दूसरे पिंड 2I/Borisov ने पारंपरिक धूमकेतु की तरह व्यवहार किया और अत्यधिक मात्रा में जलवाष्प के साथ साइनाइड गैस छोड़ी।

अध्ययन में शामिल स्पेक्ट्रोस्कोपिक आंकड़ों ने इन तीनों बाहरी प्रवासियों के अलग-अलग रासायनिक गुणों को इस प्रकार वर्गीकृत किया:

• 1I/’Oumuamua ने सूर्य के करीब आने पर भी कोई दृश्य कोमा विकसित नहीं किया।
• 2I/Borisov ने पानी और सायनोजेन गैस के तीव्र उत्सर्जन के साथ एक मानक पूंछ दिखाई।
• 3I/ATLAS के नाभिक में कार्बन मोनोऑक्साइड की सघन मात्रा पाई गई जो अत्यधिक ठंड में घनीभूत हुई थी।

इन तीनों पिंडों के भौतिक और रासायनिक ढांचों में मौजूद विभिन्नता यह दर्शाती है कि अन्य तारकीय प्रणालियों की आंतरिक संरचना काफी अलग होती है। प्रत्येक मूल तारा अपने आसपास बनने वाले ग्रहों और छोटे पिंडों के लिए अलग रासायनिक अनुपात तैयार करता है।

ATLAS निगरानी तंत्र ने की शुरुआती पहचान

हवाई स्थित Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System नेटवर्क ने इस बर्फीले पिंड की गति का सबसे पहला संकेत अपने कैमरों में दर्ज किया था। इस विशेष वेधशाला प्रणाली के मुख्य केंद्र हवाई, चिली और दक्षिण अफ्रीका में स्थापित हैं।

इस परियोजना का मुख्य उद्देश्य पृथ्वी की दिशा में आने वाले खतरनाक एस्टेरॉयड की खोज करना है। इसके उच्च संवेदी ऑप्टिकल सेंसरों ने 3I/ATLAS के असामान्य मार्ग और तीव्र गति को दर्ज किया।

कक्षीय वेग सौरमंडल के सामान्य गति नियमों से काफी अधिक निकला। सूर्य के गुरुत्वाकर्षण से स्वतंत्र होने के कारण इसकी गति सीमा अभूतपूर्व रूप से तेज थी।

मूल तारकीय मंडल से पिंड के बाहर निकलने का क्रम

नए तारों के निर्माण के समय विशाल गैसीय ग्रह अपने प्रबल गुरुत्वाकर्षण से छोटे बर्फीले पत्थरों को बाहर धकेल देते हैं। ग्रहों के टकराव और खिंचाव की यह प्रक्रिया खरबों की संख्या में धूमकेतुओं को अंतरतारकीय अंतरिक्ष में फेंक देती है।

यह पिंड भी अपने मूल मंडल में मची ऐसी ही गुरुत्वाकर्षण उथल-पुथल के कारण अंतरिक्ष में बेदखल कर दिया गया था। उस निष्कासन के बाद यह बर्फीला टुकड़ा बिना किसी रुकावट के लाखों वर्षों तक आकाशगंगा के एकांत में बहता रहा। Monthly Notices of the Royal Astronomical Society के पत्र में पुष्टि की गई है कि यह सौरमंडल में आने से पहले पूरी तरह निर्वात में रहा।

यह पिंड अब कभी नहीं लौटेगा।

सूर्य के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से दूर होने के बाद 3I/ATLAS एक खुले हाइपरबॉलिक पथ पर आकाशगंगा के गहरे हिस्से की ओर बढ़ रहा है। जैसे-जैसे सौर विकिरण का असर खत्म होगा, इसके नाभिक से गैसों का निकलना बंद हो जाएगा और इसकी चमक समाप्त हो जाएगी। खगोलविदों ने इसके दूर जाने की प्रक्रिया को शक्तिशाली रेडियो टेलीस्कोप और कैमरों से लगातार ट्रैक किया है।

ब्रह्मांडीय विकिरण के बीच बचा रहा आंतरिक ढांचा

धूमकेतु की बाहरी चट्टानी और धूल भरी परत ने अंतरिक्ष की लंबी यात्रा के दौरान एक मजबूत थर्मल इंसुलेटर का काम किया। अंतरिक्ष के घातक विकिरण ने केवल इसकी सतह के कुछ मीटर हिस्से को प्रभावित किया, जिससे इसका मुख्य नाभिक सुरक्षित रहा।

ब्रिटिश शोध में दर्ज किया गया कि इसके आंतरिक भाग में मौजूद जटिल कार्बनिक यौगिक हमारे सौरमंडल के शुरुआती दिनों में बने यौगिकों से समानता रखते हैं। यह परिणाम दर्शाता है कि आकाशगंगा के विभिन्न कोनों में बर्फ और गैस के संघनन की रासायनिक प्रक्रियाएं एक जैसी ही हैं। खगोलविदों ने इसके आणविक अवशोषण स्तर को मापने के लिए उच्च परिशुद्धता वाले स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग किया।

वाष्पशील पदार्थों ने निर्वात की कठोर परिस्थितियों का सफलतापूर्वक सामना किया। करोड़ों वर्षों तक गहरे शून्य में रहने पर भी रासायनिक संरचना खंडित नहीं हुई।

दक्षिणी गोलार्ध के दूरबीनों से जुटाए गए वैज्ञानिक आंकड़े

वैज्ञानिक दलों ने दक्षिणी गोलार्ध में मौजूद विभिन्न अंतरराष्ट्रीय दूरबीनों का समन्वय करके इस पिंड के नाभिक से परावर्तित प्रकाश का विश्लेषण किया। फोटोमेट्री तकनीक की मदद से सूर्य के समीप रहने के दौरान इसके द्रव्यमान में आने वाली कमी और चमक में हुए बदलावों को लगातार नापा गया।

बड़े द्वारक वाले शक्तिशाली टेलीस्कोपों ने आकाशगंगा के तारों की पृष्ठभूमि से इसके कोमा के प्रकाश को अलग करके दिखाया। वैज्ञानिकों ने गणना की कि इसके ठोस नाभिक का व्यास कुछ सौ मीटर तक विस्तृत था।

आगामी आधुनिक वेधशालाएं ऐसे अन्य अंतरतारकीय प्रवासियों की लगातार तलाश करेंगी। विशाल दूरबीनों का नया जाल ब्रह्मांड के अज्ञात आगंतुकों को बहुत पहले पकड़ने में सक्षम होगा।

चिली में स्थापित वेरा सी. रुबिन वेधशाला जैसे नए खगोलीय प्रोजेक्ट सौरमंडल के बाहर से आने वाले ऐसे अन्य पिंडों को खोजने की क्षमता में भारी वृद्धि करेंगे। Monthly Notices of the Royal Astronomical Society का यह दस्तावेज आने वाले वर्षों में खोजे जाने वाले नए अंतरतारकीय पिंडों के तापमान और रासायनिक बनावट की तुलना के लिए एक मानक संदर्भ का कार्य करेगा।

खगोलविदों ने 3I/ATLAS के इस पूरे अवलोकन डेटा को भविष्य के तुलनात्मक अध्ययनों के लिए अंतरराष्ट्रीय खगोलीय डेटाबेस में सुरक्षित कर दिया है। विभिन्न वेधशालाओं से प्राप्त ये रिकॉर्ड सौरमंडल के पार के प्राथमिक पदार्थों पर नए शोधों का आधार बनेंगे।