ALMA ने वायूत फिरणाऱ्या प्रोटोप्लॅनेटचे पहिले थेट चित्र घेतले

सिम्युलेशनचे निरीक्षणात रूपांतर

खगोलशास्त्रज्ञांनी तरुण ताऱ्यांभोवती फिरणाऱ्या वायू आणि धूळ यांच्या तबकड्यांमध्ये ग्रह कसे तयार होतात याचे दशकभर मॉडेलिंग केले आहे. त्या मॉडेल्सनी अंदाज लावला होता की वाढणाऱ्या ग्रहाने आपल्या आसपासचे पदार्थ ढवळून काढले पाहिजेत, ज्यामुळे हलणाऱ्या वायूचे दृश्यमान भोवरे तयार व्हावेत. आतापर्यंत कोणीही त्या प्रक्रियेचे थेट छायाचित्र घेतले नव्हते. आंतरराष्ट्रीय संशोधन प्रयत्नांमुळे हे बदलले आहे, ज्यात वायू आणि धूळ यांच्या फिरणाऱ्या आवरणात तयार होणाऱ्या ग्रहाचे — प्रोटोप्लॅनेट नावाच्या पिंडाचे — पहिले थेट चित्र मिळाले आहे.

The Astrophysical Journal Letters मध्ये प्रकाशित झालेले हे काम पृथ्वीपासून सुमारे 430 प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या ताऱ्याभोवती फिरणाऱ्या तरुण ग्रहांच्या जोडीवर केंद्रित आहे. हे निरीक्षण Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) वापरून करण्यात आले, जे उत्तर चिलीमध्ये स्थित वेधशाळा आहे आणि ग्रह-निर्मिती करणाऱ्या तबकड्यांमधील थंड वायू व धूळ यांचा अभ्यास करण्यासाठी महत्त्वाचे साधन बनले आहे.

"आम्ही दोन्ही ग्रह त्यांच्या परिसराला आकार देत असल्याचे स्पष्टपणे पाहतो," असे जर्मनीतील Max Planck Institute for Astronomy च्या संचालक आणि अभ्यासाच्या प्रमुख लेखिका डॉ. Myriam Benisty म्हणाल्या.

एका तबकडीत तरुण जगांची जोडी

लक्ष्य प्रणालीमध्ये दोन पुष्टी झालेले प्रोटोप्लॅनेट आहेत, ज्यांचे आता थेट चित्रण झाले आहे. एकत्रितपणे ते एकाच पदार्थाच्या तबकडीला अनेक ग्रह कसे विभागू शकतात याचे असामान्यपणे पूर्ण दृश्य देतात.

बाह्य जग: WISPIT 2b

• त्याच्या यजमान ताऱ्यापासून सुमारे 57 खगोलीय एकके (AU) अंतरावर स्थित — आपल्या सूर्यमालेतील गुरू ज्या अंतरावर आहे त्यापेक्षा बरेच पुढे.
• गुरूपेक्षा सुमारे पाच पट वस्तुमान असल्याचा अंदाज.
• ALMA द्वारे थेट चित्रित आणि पहिले थेट चित्रित प्रोटोप्लॅनेट म्हणून वर्णन केलेले.
• त्याचा शोध ऑगस्ट 2025 मध्ये जाहीर करण्यात आला.

या बाह्य ग्रहाभोवती, नवीन ALMA डेटा हलणाऱ्या वायूचे भोवरे दर्शवतो — ग्रह आपल्या तबकडीशी संवाद साधत असल्याचे दीर्घकाळ प्रतीक्षित चिन्ह, ज्यातून तो अजूनही पोषण घेत आहे.

अंतर्गत जग: WISPIT 2c

• WISPIT 2b च्या आतील बाजूस ताऱ्यापासून सुमारे 15 AU अंतरावर फिरतो.
• 8 ते 12 गुरू वस्तुमानांदरम्यान असल्याचा अंदाज.
• त्याचा शोध मार्च 2026 मध्ये, त्याच्या बाह्य सहचराच्या घोषणेनंतर लगेच जाहीर करण्यात आला.

एकत्रितपणे, दोन्ही वस्तू अशी प्रणाली दर्शवतात ज्यामध्ये वेगवेगळे ग्रह एकाच तबकडीच्या वेगवेगळ्या प्रदेशांना व्यापतात आणि त्यांच्या परिसरावर खूप वेगळ्या खुणा सोडतात.

हलणाऱ्या वायूचे रंग वाचणे

ALMA ऑप्टिकल दुर्बिणीप्रमाणे साधे छायाचित्र तयार करत नाही. त्याऐवजी, या प्रणालीचे चित्र गती एन्कोड करते. निरीक्षकाकडे येणारा वायू निळ्या रंगात, तर दूर जाणारा वायू लाल रंगात दर्शविला जातो. त्यामुळे WISPIT 2b चे परिणामी चित्र केवळ तरुण ग्रहाचे व्यक्तिचित्र नाही, तर त्याभोवती वाहणाऱ्या वायूचा नकाशा आहे.

हे मॅपिंगच निकाल महत्त्वाचा बनवते. तबकडी–ग्रह परस्परसंवादाच्या सिम्युलेशन्सनी दीर्घकाळ अंदाज लावला होता की पुरेसे वस्तुमान असलेल्या पिंडाने आसपासच्या पदार्थात सर्पिलासारखे विक्षोभ निर्माण केले पाहिजेत. नवीन ALMA चित्र WISPIT 2b भोवती नेमकी अशीच रचना दर्शवते.

"WISPIT 2c ने एक पोकळी कोरली आहे, आणि WISPIT 2b ने एक फट," असे Benisty स्पष्ट करतात. "WISPIT 2b भोवती, आम्हाला वायूचे भोवरे सापडतात ज्यांचा तबकडी-ग्रह परस्परसंवादाच्या सिम्युलेशन्सनी अंदाज लावला होता, पण पूर्वी कधीही प्रत्यक्ष पाहिले गेले नव्हते. आता त्यांचे चित्र आहे!"

पोकळी आणि फट यातील फरक का महत्त्वाचा

या प्रणालीतील दोन वैशिष्ट्यांमधील फरक ग्रह कसे वाढत राहतात हे समजून घेण्यासाठी महत्त्वाचा आहे. पोकळी म्हणजे वायू आणि धूळ पूर्णपणे साफ होणे — तबकडीतील पदार्थ मूलत: नाहीसे होतात. याउलट, फट केवळ तबकडीतील पदार्थाच्या घनतेत घट दर्शवते. फटीमध्ये पुरेसा वायू आणि धूळ शिल्लक असतो ज्यामुळे प्रोटोप्लॅनेट पदार्थ गोळा करत राहू शकतो आणि आपले वस्तुमान वाढवू शकतो.

याचा अर्थ WISPIT 2b बहुधा अजूनही बांधकामाधीन आहे, त्याच्या फटीतील शेष पदार्थात अंतर्भूत आहे, तर WISPIT 2c ने आपला परिसर अधिक पूर्णपणे स्वीप केला आहे. ही तुलना संशोधकांना एकाच प्रणालीत एकाच एकूण प्रक्रियेच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांवर दोन ग्रह पाहण्याची दुर्मिळ संधी देते.

ग्रहांचा जन्म कसा होतो

ग्रह निर्मितीचे व्यापक चित्र वायू आणि धूळ यांच्या मोठ्या गोळ्यापासून सुरू होते, जो फिरतो आणि शेवटी तबकडीत सपाट होतो. त्या तबकडीत, खड्यांपासून ते किलोमीटर-प्रमाणातील वस्तूंपर्यंतचे खडकाळ पदार्थ accretion नावाच्या प्रक्रियेत एकत्र येतात. ती वाढणारी पिंडे मोठ्या तबकडीत फिरत राहतात. ताऱ्याच्या जवळ, परिस्थिती खडकाळ ग्रहांच्या निर्मितीस अनुकूल असते, तर दूर, ग्रह तारा बाष्पीभवन करू शकत नाही असा वायू, बर्फ आणि धूळ गोळा करतात.

त्या क्रमाचा प्रत्येक टप्पा प्रामुख्याने सिद्धांत आणि संगणकीय मॉडेलिंगद्वारे अभ्यासला गेला आहे. आपल्या जन्म-पदार्थात अजूनही अंतर्भूत असलेल्या ग्रहाचे थेट निरीक्षण अत्यंत कठीण आहे, म्हणूनच WISPIT प्रणाली वेगळी ठरते.

जीवनाच्या शोधासाठी चित्राचा अर्थ

ग्रह निर्मिती आणि उत्क्रांती ही पृथ्वीबाहेर जीवन कुठे — आणि कसे — सापडू शकते यामागील प्रेरक शक्ती आहेत. ग्रह त्यांचे वस्तुमान कसे मिळवतात, प्रणालीत कुठे स्थिरावतात आणि आसपासच्या पदार्थाशी कसे संवाद साधतात हे समजून घेतल्यास कोणती जगे शेवटी राहण्यायोग्य होऊ शकतात याबद्दलच्या अपेक्षा घडतात.

दशकांच्या सिम्युलेशनची पुष्टी करणारे चित्र केवळ सौंदर्यात्मक टप्पा नाही. ते संशोधक आकाशगंगेत तबकडी निरीक्षणांचा अर्थ लावण्यासाठी वापरत असलेल्या सैद्धांतिक चौकटीची वैधता सिद्ध करते, आणि खूप दूर किंवा खूप मंद असल्याने ठरवता येत नाहीत अशा प्रणालींबद्दलच्या अंदाजांवरील विश्वास मजबूत करते.

पुढील वाट

या निकालामुळे नवीन प्रश्नही उपस्थित होतात. वाढत्या प्रोटोप्लॅनेटभोवती असे वायूचे भोवरे किती काळ टिकतात? वेगवेगळ्या वस्तुमानांच्या आणि वेगवेगळ्या कक्षीय अंतरांवरील ग्रहांभोवती तेच चिन्ह दिसते का? एका तबकडीत दोन ग्रह दिसत असल्याने — एक फटीत बसलेला, दुसरा पोकळी कोरलेला — WISPIT प्रणाली त्या प्रश्नांचा पाठपुरावा करण्यासाठी नैसर्गिक प्रयोगशाळा पुरवते.

सध्या, मुख्य बातमी सोपी आहे: केवळ सिम्युलेशन्समध्ये अस्तित्वात असलेल्या प्रक्रियेचे छायाचित्र घेतले गेले आहे. आपल्याकडे येणारा वायू निळा चमकतो; दूर जाणारा वायू लाल चमकतो; आणि त्यामधल्या कुठेतरी, गुरूपेक्षा सुमारे पाच पट वस्तुमान असलेला ग्रह अजूनही बांधला जात आहे.

हा लेख Universe Today च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.