जब से जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने अपने विज्ञान संचालन शुरू किए हैं, इसने ब्रह्मांड में एक के बाद एक आश्चर्य खोले हैं। फिर भी एक खोज stubbornly प्रकट होने में विफल रही है: एक एक्सोमून। ये चंद्रमा, जो अन्य तारा प्रणालियों में ग्रहों की परिक्रमा करेंगे, सैद्धांतिक बने हुए हैं। एक भी पुष्टि नहीं हुई है। JWST से उम्मीद की गई थी कि वह उन्हें प्रचुरता में खोजेगा, और अब तक इसने बिल्कुल भी नहीं खोजा है।
यह निराशा समय से पहले हो सकती है। arXiv पर डेविड किपिंग का एक नया प्रीप्रिंट, जो कोलंबिया विश्वविद्यालय में खगोलशास्त्री हैं और Cool Worlds YouTube चैनल के मेजबान हैं, तर्क देता है कि टेलीस्कोप एक्सोमून का पता लगा सकता है। इसे बस एक ही स्थान पर बार-बार देखने की आवश्यकता है। मामला बनाने के लिए, किपिंग ने LP 890-9 c नामक एक एक्सोप्लैनेट के JWST अवलोकनों के एक ढेर का विश्लेषण किया। यह कार्य एक शून्य परिणाम को एक पद्धतिगत कदम आगे के रूप में पुनर्गठित करता है।
एक चंद्रमा शिकार जो खाली ही आता रहता है
एक्सोमून आसान लक्ष्य नहीं हैं। एक चंद्रमा अपने ग्रह के बगल में छोटा और धुंधला होता है, और ग्रह स्वयं अपने तारे की चमक के सामने एक अत्यंत सूक्ष्म संकेत है। खगोलशास्त्री आमतौर पर उन्हें यह देखकर खोजते हैं कि ग्रह का ट्रांज़िट, उसके तारे के चेहरे के पार गुजरना, समय या चमक में कैसे बदलता है। एक चंद्रमा अपने ग्रह को खींचता है और अपनी स्वयं की धुंधली छाया जोड़ सकता है, जिससे प्रकाश वक्र में छोटी अनियमितताएं उत्पन्न होती हैं।
अब तक, अधिकांश खोजें एक ही ट्रांज़िट पर निर्भर रही हैं। यह एक समस्या है, क्योंकि एक बार का अवलोकन वास्तविक चंद्रमा संकेत को यादृच्छिक शोर से अलग करने का कोई तरीका नहीं देता है। यही सीमा JWST के एक्सोमून प्रयासों को परेशान करती रही है। एक पहले के अभियान में, टेलीस्कोप ने गैस विशाल केप्लर-167 e को देखा था, इस उम्मीद में कि उसके चारों ओर परिक्रमा करते हुए एक छोटा चंद्रमा पकड़ा जा सके। लेकिन "लाल शोर" ने डेटा को संसाधित करने वाले कंप्यूटर मॉडलों को भ्रमित कर दिया, जिससे पृथ्वी से बहुत छोटे किसी भी चंद्रमा का पता लगाना असंभव हो गया।
लाल शोर एक प्रकाश वक्र के साथ क्या करता है
लाल शोर एक डिटेक्टर के व्यवहार में धीमे, भटकते परिवर्तनों के लिए एक व्यापक शब्द है। यह उपकरण के गर्म होने से, टेलीस्कोप कहां इंगित कर रहा है, इसमें छोटे बहाव से, या देखे जा रहे तारे की सतह पर तारे के धब्बों से आ सकता है। यादृच्छिक, उच्च-आवृत्ति शोर के विपरीत, लाल शोर ऐसे पैटर्न बनाता है जो किसी संकेत की नकल कर सकते हैं या उसे दबा सकते हैं।
किपिंग की अंतर्दृष्टि यह है कि लाल शोर एक अवलोकन से दूसरे में सुसंगत नहीं होता है। इसके विपरीत, एक एक्सोमून को भौतिकी के नियमों का पालन करना चाहिए। इसे ग्रह के चारों ओर अपनी कक्षा में एक विशेष समय पर एक विशेष स्थान पर होना चाहिए। यह बस वहीं प्रकट नहीं हो सकता जहां कोई उपकरण संबंधी गड़बड़ी होती है। तारे के धब्बे, डिटेक्टर बहाव और अन्य गड़बड़ियां कई ट्रांज़िट में एक ही तरह से दोहराती नहीं हैं।
यह बेमेल ही कुंजी है। यदि खगोलशास्त्री पर्याप्त ट्रांज़िट को एक साथ जोड़ते हैं, तो भटकता शोर औसतन समाप्त हो जाता है, जबकि कोई भी वास्तविक चंद्रमा संकेत, ग्रह की घड़ी की तरह चलने वाली कक्षा से बंधा हुआ, स्वयं को मजबूत करता है। यह दृष्टिकोण सिद्धांत रूप में नया नहीं है, लेकिन JWST की संवेदनशीलता और लक्ष्यों को फिर से देखने की इसकी क्षमता इसे नए सिरे से व्यावहारिक बनाती है।
LP 890-9 c के बारह ट्रांज़िट
किपिंग ने इस विचार का परीक्षण LP 890-9 c के साथ किया, जो लगभग 105 प्रकाश वर्ष दूर एक अल्ट्रा-कूल लाल बौने की परिक्रमा करने वाला ग्रह है। ग्रह अपने तारे के चारों ओर केवल 8.46 दिनों में दौड़ता है, जो इसे अपने मेजबान के बेहद करीब रखता है। फिर भी, क्योंकि तारा इतना ठंडा है, ग्रह सैद्धांतिक रूप से रहने योग्य क्षेत्र के भीतर बैठता है, एक दुर्लभ और दिलचस्प संयोजन।
महत्वपूर्ण रूप से, JWST ने ग्रह के ट्रांज़िट को कई बार देखा था। किपिंग बारह अलग-अलग ट्रांज़िट के डेटा का विश्लेषण करने में सक्षम थे, जो अधिकांश एक्सोमून खोजों को परिभाषित करने वाले एकल-ट्रांज़िट स्नैपशॉट की तुलना में बहुत समृद्ध डेटासेट है। उस पुनरावृत्ति ने उन्हें यह परीक्षण करने के लिए एक प्राकृतिक प्रयोगशाला दी कि क्या औसत निकालना उस संवेदनशीलता को पुनः प्राप्त कर सकता है जो एक बार का अवलोकन खो देगा।
एक शोर भरा ट्रांज़िट भी बचाया जा सकता है
परिणाम उत्साहजनक थे। बारह में से एक ट्रांज़िट स्पष्ट लाल शोर से पीड़ित था। अपने आप में, वह अवलोकन शायद खारिज कर दिया गया होता। लेकिन जब किपिंग ने इसे केवल एक अन्य स्वच्छ ट्रांज़िट के साथ जोड़ा, तो संभावित एक्सोमून के प्रति संवेदनशीलता काफी बढ़ गई। अधिक डेटा, और उस डेटा का अधिक सावधानीपूर्वक संयोजन, सीधे तौर पर चंद्रमा का पता लगाने की क्षमता में सुधार करता है।
बड़ी बात यह है कि JWST का एक्सोमून सूखा इस बात का प्रमाण नहीं है कि एक्सोमून अनुपस्थित या अप्राप्य हैं। यह इस बात का प्रमाण है कि एकल यात्राएं इस काम के लिए गलत उपकरण हैं। यदि खोज रणनीति समस्या से मेल खाती है तो टेलीस्कोप एक चंद्रमा खोज सकता है।
चंद्रमाओं को बाहर करना अभी भी मूल्यवान क्यों है
गैर-खोजें शायद ही कभी सुर्खियां बनाती हैं, लेकिन वे वास्तविक वैज्ञानिक काम करती हैं। जब कोई खोज खाली आती है, तो यह सीमाएं तय करती है कि वहां क्या हो सकता है। LP 890-9 c के लिए, विश्लेषण छोटे चंद्रमाओं की उपस्थिति को सीमित करता है, उस ग्रह के चारों ओर संभावित उपग्रह प्रणालियों की सीमा को संकीर्ण करता है। ये सीमाएं इस बात के मॉडलों में योगदान करती हैं कि ग्रह कैसे बनते हैं और चंद्रमा कैसे उत्पन्न होते हैं, ऐसे प्रश्न जो हमारे अपने सौर मंडल में भी खुले हैं।
यह कार्य एक विधि को भी मान्य करता है। यह प्रदर्शित करके कि बार-बार ट्रांज़िट संवेदनशीलता को तेज करते हैं, किपिंग भविष्य के JWST कार्यक्रमों के लिए एक टेम्पलेट प्रदान करते हैं। एक भाग्यशाली एकल ट्रांज़िट की उम्मीद में कीमती टेलीस्कोप समय खर्च करने के बजाय, पर्यवेक्षक एक ही लक्ष्य के कई ट्रांज़िट के आसपास अभियान डिजाइन कर सकते हैं और उन्हें जोड़ सकते हैं।
एक्सोमून विज्ञान के लिए आगे क्या है
एक्सोमून सैद्धांतिक बने हुए हैं, और क्षेत्र अभी भी अपनी पहली पुष्टि की खोज की प्रतीक्षा कर रहा है। लेकिन आगे का रास्ता अब स्पष्ट दिखता है। LP 890-9 c से सबक यह है कि धैर्य और पुनरावृत्ति मायने रखती है। JWST अंततः एक एक्सोमून प्रदान कर सकता है, एक नाटकीय अवलोकन के माध्यम से नहीं, बल्कि कई साधारण अवलोकनों के शांत संचय के माध्यम से।
- कोई एक्सोमून पुष्टि नहीं हुआ है; वे सैद्धांतिक वस्तुएं बनी हुई हैं।
- JWST की पहले की एकल-ट्रांज़िट खोजें, जिनमें केप्लर-167 e की एक खोज भी शामिल है, लाल शोर से बाधित थीं।
- लाल शोर डिटेक्टर बहाव, गर्म होने और तारे के धब्बों से आता है, और यह ट्रांज़िट में समान रूप से दोहराता नहीं है।
- एक्सोमून कक्षीय यांत्रिकी का पालन करते हैं, इसलिए कई ट्रांज़िट को जोड़ने पर उनके संकेत मजबूत होते हैं।
- LP 890-9 c, लगभग 105 प्रकाश वर्ष दूर 8.46-दिन की कक्षा के साथ, विश्लेषण के लिए बारह JWST ट्रांज़िट प्रदान करता है।
- एक शोर भरे ट्रांज़िट को एक स्वच्छ ट्रांज़िट के साथ जोड़ने से चंद्रमा के प्रति संवेदनशीलता में काफी सुधार हुआ।
एक ऐसे टेलीस्कोप के लिए जिसने पहले ही खगोल विज्ञान का इतना कुछ फिर से लिख दिया है, एक्सोमून शिकार एक अनुस्मारक है कि खोज अक्सर इस बात पर निर्भर करती है कि हम कैसे देखते हैं, जितना कि हम किससे देखते हैं।
यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।
Originally published on universetoday.com