जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपने त्याचे विज्ञान कार्य सुरू केल्यापासून, त्याने विश्वात एकामागून एक आश्चर्य उलगडले आहेत. तरीही एक शोध हट्टाने प्रकट होण्यास टाळत आहे: एक्झोमून. इतर तारा प्रणालींमधील ग्रहांभोवती फिरणारे हे चंद्र सैद्धांतिक आहेत. एकही पुष्टी झालेला नाही. JWST ला ते मोठ्या प्रमाणात सापडतील अशी अपेक्षा होती, आणि आतापर्यंत त्याला एकही सापडलेला नाही.
ही निराशा अकाली असू शकते. कोलंबिया विद्यापीठातील खगोलशास्त्रज्ञ आणि Cool Worlds YouTube चॅनेलचे होस्ट डेव्हिड किपिंग यांच्या arXiv वरील नवीन प्रीप्रिंटमध्ये असा युक्तिवाद केला आहे की दुर्बिण एक्झोमून शोधू शकते. तिला फक्त एकाच ठिकाणी वारंवार पाहणे आवश्यक आहे. हे सिद्ध करण्यासाठी, किपिंग यांनी LP 890-9 c नावाच्या एक्झोप्लॅनेटच्या JWST निरीक्षणांच्या संचाचे विश्लेषण केले. हे कार्य शून्य निकालाला पद्धतशीर प्रगती म्हणून पुन्हा मांडते.
रिकामा राहणारा चंद्र शोध
एक्झोमून सोपे लक्ष्य नाहीत. चंद्र त्याच्या ग्रहाच्या तुलनेत लहान आणि मंद असतो, आणि ग्रह स्वतःच त्याच्या ताऱ्याच्या तेजाविरुद्ध अत्यंत किरकोळ संकेत असतो. खगोलशास्त्रज्ञ सामान्यतः ग्रहाचा ट्रान्झिट, म्हणजे त्याच्या ताऱ्याच्या समोरून जाणे, वेळ किंवा तेजस्वितेत कसा बदलतो हे पाहून त्यांचा शोध घेतात. चंद्र त्याच्या ग्रहावर ओढ लावतो आणि स्वतःची मंद सावली टाकू शकतो, ज्यामुळे प्रकाश वक्रात सूक्ष्म अनियमितता निर्माण होते.
आतापर्यंत, बहुतेक शोध एकाच ट्रान्झिटवर अवलंबून होते. ही समस्या आहे, कारण एक-वेळचे निरीक्षण खऱ्या चंद्र संकेताला यादृच्छिक आवाजापासून वेगळे करण्याचा कोणताही मार्ग देत नाही. हीच मर्यादा JWST च्या एक्झोमून प्रयत्नांना त्रास देत आहे. एका पूर्वीच्या मोहिमेत, दुर्बिणीने गॅस जायंट केप्लर-167 e कडे पाहिले, त्याभोवती फिरणारा लहान चंद्र पकडण्याच्या आशेने. परंतु "लाल आवाज" ने डेटावर प्रक्रिया करणाऱ्या संगणक मॉडेल्सना गोंधळात टाकले, ज्यामुळे पृथ्वीपेक्षा खूपच लहान असलेला कोणताही चंद्र शोधणे अशक्य झाले.
लाल आवाज प्रकाश वक्रावर काय करतो
लाल आवाज ही डिटेक्टरच्या वर्तनातील हळू, भटकणाऱ्या बदलांसाठीची सर्वसमावेशक संज्ञा आहे. तो उपकरण गरम होण्यामुळे, दुर्बिण कोठे निर्देश करत आहे यातील लहान प्रवाहांमुळे, किंवा निरीक्षण केल्या जात असलेल्या ताऱ्याच्या पृष्ठभागावरील तारक-डागांमुळे येऊ शकतो. यादृच्छिक, उच्च-वारंवारता आवाजाप्रमाणे नाही, लाल आवाज असे नमुने तयार करतो जे संकेताची नक्कल करू शकतात किंवा त्याला पुरू शकतात.
किपिंग यांची अंतर्दृष्टी अशी आहे की लाल आवाज एका निरीक्षणापासून पुढच्या निरीक्षणापर्यंत सुसंगत नसतो. याउलट, एक्झोमूनला भौतिकशास्त्राच्या नियमांचे पालन करावे लागते. ग्रहाभोवतीच्या त्याच्या कक्षेत विशिष्ट वेळी विशिष्ट ठिकाणी असणे आवश्यक आहे. उपकरणातील बिघाड जिथे होतो तिथे तो फक्त प्रकट होऊ शकत नाही. तारक-डाग, डिटेक्टर प्रवाह आणि इतर बिघाड अनेक ट्रान्झिट्समध्ये त्याच प्रकारे पुनरावृत्ती होत नाहीत.
हा विसंगतीच मुख्य मुद्दा आहे. जर खगोलशास्त्रज्ञ पुरेसे ट्रान्झिट्स एकत्र केले, तर भटकणारा आवाज सरासरीने कमी होतो, तर ग्रहाच्या घड्याळासारख्या कक्षेशी जोडलेला कोणताही खरा चंद्र संकेत स्वतःला मजबूत करतो. हा दृष्टिकोन तत्त्वतः नवीन नाही, परंतु JWST ची संवेदनशीलता आणि लक्ष्यांना पुन्हा भेट देण्याची क्षमता त्याला नव्याने व्यावहारिक बनवते.
LP 890-9 c चे बारा ट्रान्झिट्स
किपिंग यांनी LP 890-9 c सह कल्पनेची चाचणी केली, हा ग्रह सुमारे 105 प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या अल्ट्रा-कूल लाल बटूभोवती फिरतो. ग्रह फक्त 8.46 दिवसांत त्याच्या ताऱ्याभोवती फिरतो, ज्यामुळे तो त्याच्या यजमानाच्या अत्यंत जवळ असतो. तरीही, तारा इतका थंड असल्याने, ग्रह सैद्धांतिक राहण्यायोग्य क्षेत्रात बसतो, हे दुर्मिळ आणि कुतूहलजनक संयोजन आहे.
महत्त्वाचे म्हणजे, JWST ने ग्रहाच्या ट्रान्झिट्सचे अनेक वेळा निरीक्षण केले होते. किपिंग यांनी बारा स्वतंत्र ट्रान्झिट्समधील डेटाचे विश्लेषण करू शकले, जो बहुतेक एक्झोमून शोधांना परिभाषित करणाऱ्या एकल-ट्रान्झिट स्नॅपशॉट्सपेक्षा खूपच समृद्ध डेटासेट आहे. त्या पुनरावृत्तीने त्यांना सरासरी एक-वेळच्या निरीक्षणात गमावलेली संवेदनशीलता पुन्हा मिळवू शकते का हे तपासण्यासाठी नैसर्गिक प्रयोगशाळा दिली.
एक गोंगाटाचा ट्रान्झिटही वाचवता येतो
निकाल उत्साहवर्धक होते. बारा ट्रान्झिट्सपैकी एकाला स्पष्ट लाल आवाजाचा त्रास होता. स्वतःच, ते निरीक्षण कदाचित टाकून दिले गेले असते. परंतु जेव्हा किपिंग यांनी ते फक्त एका स्वच्छ ट्रान्झिटसोबत एकत्र केले, तेव्हा संभाव्य एक्झोमूनसाठीची संवेदनशीलता लक्षणीयरीत्या वाढली. अधिक डेटा, आणि त्या डेटाचे अधिक काळजीपूर्वक संयोजन, थेट चंद्र शोधण्याची क्षमता सुधारते.
मोठा मुद्दा असा आहे की JWST चा एक्झोमून दुष्काळ हा पुरावा नाही की एक्झोमून अनुपस्थित किंवा अशोधनीय आहेत. हा पुरावा आहे की एकल भेटी या कामासाठी चुकीचे साधन आहेत. शोध धोरण समस्येशी जुळल्यास दुर्बिण चंद्र शोधू शकते.
चंद्र वगळणे अजूनही मौल्यवान का आहे
न-शोध क्वचितच मथळे बनतात, परंतु ते खरे वैज्ञानिक कार्य करतात. जेव्हा शोध रिकामा येतो, तेव्हा तो तिथे काय असू शकते यावर मर्यादा घालतो. LP 890-9 c साठी, विश्लेषण सूक्ष्म चंद्रांच्या उपस्थितीवर मर्यादा घालते, त्या ग्रहाभोवतीच्या संभाव्य उपग्रह प्रणालींची श्रेणी संकुचित करते. या मर्यादा ग्रह कसे तयार होतात आणि चंद्र कसे उद्भवतात याच्या मॉडेल्समध्ये योगदान देतात, हे प्रश्न आपल्या स्वतःच्या सौरमंडळातही खुले आहेत.
हे कार्य एका पद्धतीचीही पडताळणी करते. वारंवार ट्रान्झिट्स संवेदनशीलता तीव्र करतात हे दाखवून, किपिंग भविष्यातील JWST कार्यक्रमांसाठी एक नमुना देतात. एका भाग्यवान एकल ट्रान्झिटच्या आशेने मौल्यवान दुर्बिणीचा वेळ घालवण्याऐवजी, निरीक्षक एकाच लक्ष्याच्या अनेक ट्रान्झिट्सभोवती मोहिमा तयार करू शकतात आणि त्यांना एकत्र करू शकतात.
एक्झोमून विज्ञानासाठी पुढे काय
एक्झोमून सैद्धांतिक राहतात, आणि क्षेत्र अजूनही त्याच्या पहिल्या पुष्टी झालेल्या शोधाची वाट पाहत आहे. परंतु पुढील मार्ग आता स्पष्ट दिसतो. LP 890-9 c मधील धडा असा आहे की संयम आणि पुनरावृत्ती महत्त्वाची आहे. JWST शेवटी एक्झोमून देऊ शकते, एका नाट्यमय निरीक्षणाद्वारे नाही, तर अनेक सामान्य निरीक्षणांच्या शांत संचयाद्वारे.
- कोणताही एक्झोमून पुष्टी झालेला नाही; ते सैद्धांतिक वस्तू राहतात.
- JWST चे पूर्वीचे एकल-ट्रान्झिट शोध, केप्लर-167 e चा एकासह, लाल आवाजाने अडवले गेले होते.
- लाल आवाज डिटेक्टर प्रवाह, गरम होणे आणि तारक-डागांमुळे येतो, आणि तो ट्रान्झिट्समध्ये एकसारखा पुनरावृत्ती होत नाही.
- एक्झोमून कक्षीय यांत्रिकीचे पालन करतात, म्हणून अनेक ट्रान्झिट्स एकत्र केल्यावर त्यांचे संकेत मजबूत होतात.
- LP 890-9 c, सुमारे 105 प्रकाशवर्षे दूर आणि 8.46-दिवसीय कक्षेसह, विश्लेषणासाठी बारा JWST ट्रान्झिट्स देऊ करतो.
- एक गोंगाटाचा ट्रान्झिट एका स्वच्छ ट्रान्झिटसोबत एकत्र केल्याने चंद्रासाठीची संवेदनशीलता लक्षणीयरीत्या सुधारली.
आधीच खगोलशास्त्राचा इतका मोठा भाग पुन्हा लिहिलेल्या दुर्बिणीसाठी, एक्झोमून शोध ही आठवण आहे की शोध बऱ्याचदा आपण कसे पाहतो यावर तितकाच अवलंबून असतो जितका आपण कशाने पाहतो यावर.
हा लेख Universe Today च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on universetoday.com
