संशोधकांनी दोन तारांभोवती फिरणाऱ्या 27 नवीन संभाव्य जगांची ओळख पटवली

ग्रहांचा एक दुर्मीळ प्रकार दिसतो त्यापेक्षा कदाचित कमी दुर्मीळ असेल

सिडनीतील University of New South Wales येथील खगोलशास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की त्यांनी 27 नवीन candidate circumbinary planets ओळखल्या आहेत, म्हणजेच एकाऐवजी दोन तारांभोवती फिरणारी जगं. हे निष्पन्न झाल्यास, exoplanet विज्ञानातील सर्वात लहान ज्ञात श्रेणींपैकी एकाचा मोठ्या प्रमाणात विस्तार होईल. आतापर्यंत, 6,000 हून अधिक ज्ञात exoplanets आणि candidates पैकी स्रोत सामग्रीमध्ये वर्णन केलेले असे सुमारे 18 ग्रहच आढळले होते.

या निष्कर्षाचे श्रेय संघ apsidal precession केंद्रित शोधपद्धतीला देतो, जी binary stars कशा प्रकारे हालचाल करतात आणि एकमेकांना ग्रहण करतात यातील सूक्ष्म बदलांचा मागोवा घेणारा orbital effect आहे. या कामासाठी NASA च्या Transiting Exoplanet Survey Satellite, किंवा TESS, मधील डेटा वापरण्यात आला, जो 2018 मध्ये प्रक्षेपण झाल्यापासून ग्रहांसाठी आकाशाचे सर्वेक्षण करत आहे.

या घोषणेचे महत्त्व केवळ 27 या संख्येत नाही. त्या संख्येने निरीक्षणातील पक्षपाताबद्दल काय सूचित होते यात आहे. Exoplanet catalog हे ते तयार करण्यासाठी वापरलेल्या साधनांवर अवलंबून असतात. जर एखादी पद्धत काही विशिष्ट orbital alignments ना प्राधान्य देत असेल, तर खगोलशास्त्रज्ञांना आकाशगंगेतल्या जगांच्या खऱ्या अंतर्निहित लोकसंख्येपेक्षा केवळ सर्वात सोपी प्रणालीच दिसत असू शकते.

Circumbinary ग्रह शोधणे कठीण का आहे

बहुतेक exoplanets transit method ने शोधले गेले आहेत. दुर्बिणी एखाद्या ताऱ्याची चमक पाहतात आणि आपल्या दृष्टीकोनातून ग्रह जेव्हा त्या ताऱ्याच्या समोरून जातो तेव्हा होणारी नियमित घट शोधतात. ही एक शक्तिशाली पद्धत आहे, पण ती geometrical जुळणीवर खूप अवलंबून असते. कक्षा पृथ्वीशी पुरेशी जुळली नाही, तर संकेत कधीच दिसू शकत नाही.

ही मर्यादा circumbinary प्रणालींसाठी विशेषतः महत्त्वाची आहे, कारण तिथली गतिशीलता एकल-तारा प्रणालीपेक्षा अधिक गुंतागुंतीची असते. तारे एकमेकांभोवती फिरतात, ग्रह दोन्ही तारांभोवती फिरतो, आणि त्यामुळे निर्माण होणारी geometry पृथ्वीवरून transits अनियमित किंवा दिसू न शकणारी बनवू शकते. ग्रह तिथे तरीही असू शकतो, पण standard detection pipeline तो हुकवू शकतो.

UNSW संघाचा apsidal precession वापर अशा लपलेल्या प्रणालींसाठी केला गेला आहे. ग्रहाने ताऱ्याच्या समोरून जाण्याची वाट पाहण्याऐवजी, ही पद्धत binary-star eclipses च्या वेळेत आणि स्वरूपात होणाऱ्या बदलांकडे पाहते. जर eclipses विशिष्ट प्रकारे बदलले, तर ते प्रणालीमध्ये तिसऱ्या वस्तूकडे, संभाव्यतः एखाद्या ग्रहाकडे, निर्देश करू शकते.

ग्रहांच्या लोकसंख्येकडे पाहण्याचा वेगळा दृष्टिकोन

स्रोत अहवाल ही पद्धत जुन्या समस्येकडे पाहण्याचा नवीन मार्ग म्हणून मांडतो. Apsidal precession आधीच binary stars च्या अभ्यासासाठी वापरले गेले आहे, पण ते ग्रह शोधासाठी वापरल्याने वेगळे search window उघडते. हे महत्त्वाचे आहे, कारण अहवालानुसार आकाशगंगेतल्या निम्म्याहून अधिक तारा binary किंवा multiple-star प्रणाल्यांमध्ये आहेत. त्यामुळे मुख्यत्वे single-star detections भोवती उभारलेले planet science संभाव्य जगांच्या मोठ्या भागाची कमी नोंद करत असण्याचा धोका आहे.

संघाच्या नेत्या Margo Thornton, UNSW मधील astronomer आणि PhD candidate, यांनी स्रोतामध्ये असा युक्तिवाद केला की खगोलशास्त्रज्ञांनी प्रामुख्याने शोधायला सर्वात सोपे ग्रहच शोधले आहेत. त्या दृष्टिकोनातून, आजचे exoplanet census हे विश्वाच्या वास्तवाइतकेच instrumentation आणि viewing angles चेही प्रतिबिंब आहे.

हे खरे असल्यास, circumbinary ग्रह काही विलक्षण अपवाद नसू शकतात. ते फक्त underdetected असू शकतात. Apsidal precession सारख्या तंत्रांनी विस्तारित catalog ग्रह प्रणाली कशा तयार होतात, त्या दीर्घ काळात किती स्थिर राहतात, आणि गुंतागुंतीची orbital architectures प्रत्यक्षात किती सामान्य आहेत, याचा पुनर्विचार करण्यास भाग पाडेल.

शोधात TESS काय भर घालते

TESS ची रचना विस्तीर्ण ताराक्षेत्रे पाहण्यासाठी आणि प्रकाशमानतेतील लहान बदल नोंदवण्यासाठी करण्यात आली होती, त्यामुळे ती transit science साठी आदर्श ठरते. पण या मोहिमेचा data archive सरळ transit detections पलीकडेही मौल्यवान आहे. या प्रकरणात, तेच observations eclipsing binaries वेळेनुसार कसे वागतात याचा अभ्यास करण्यासाठी पुन्हा वापरता येतात.

अशा प्रकारचे reanalysis आधुनिक खगोलशास्त्राच्या ठळक बळांपैकी एक बनत आहे. मोठ्या space surveys मुळे इतके समृद्ध datasets तयार होतात की प्रक्षेपणानंतर अनेक वर्षांनीही नवे प्रश्न मांडता येतात. प्रत्येक शोधतंत्रासाठी नवे observatory उभारण्याऐवजी, खगोलशास्त्रज्ञ अधिक चांगल्या models आणि अधिक लक्ष्यित पद्धतींसह विद्यमान data कडे परत जात आहेत.

येथे जाहीर केलेली 27 objects अजूनही candidates आहेत, confirmed planets नाहीत. हा फरक महत्त्वाचा आहे. प्रत्येक signal खरोखर planetary आहे का, की तो दुसऱ्या प्रकारचा third body किंवा dynamical effect आहे, हे ठरवण्यासाठी follow-up work आवश्यक असेल. तरीही, इतक्या आकाराची candidate list एक महत्त्वाचा परिणाम आहे, कारण ती निरीक्षकांना तपासण्यासाठी प्रणालींचा ठोस संच देते.

विज्ञानकथेतील आकर्षणापलीकडे हा शोध का महत्त्वाचा आहे

Circumbinary worlds लोकांचे लक्ष वेधून घेतात कारण ते दोन सूर्यांच्या ग्रहाची काल्पनिक प्रतिमा आठवून देतात. पण त्यांचे वैज्ञानिक मूल्य pop-culture resonance पेक्षा अधिक आहे. ही प्रणाल्या अशा नैसर्गिक प्रयोगशाळा आहेत जिथे दोन गुरुत्वीय अधिपतींनी आकारलेल्या वातावरणात ग्रह कसे तयार होतात आणि टिकतात हे समजते.

त्या habitability आणि system evolution याबद्दलच्या व्यापक प्रश्नांनाही स्पष्ट करू शकतात. दोन तारांभोवती फिरणारा ग्रह पृथ्वीपेक्षा वेगळे radiative आणि orbital वातावरण अनुभवतो. यामुळे अशी जगं आपोआप hostile ठरत नाहीत, पण habitability चर्चांच्या पायाभूत गृहितकांना ती अधिक गुंतागुंतीचे बनवतात.

मुख्य मुद्दा पद्धतशास्त्रीय आहे. Exoplanet science अशा टप्प्यात प्रवेश करत आहे जिथे सर्वात मोठी प्रगती केवळ नवीन telescopes मधूनच नाही, तर आधीपासून हाताशी असलेल्या data चे अधिक चांगल्या प्रकारे अर्थ लावण्यातूनही येऊ शकते. जर apsidal precession transit method चुकवते त्या जगांना विश्वासार्हपणे उघड करू शकत असेल, तर या क्षेत्राचा संग्रह सध्या अदृश्य असलेल्या दिशांनी वाढू शकतो.

सध्या, UNSW संघाचे 27 candidates हे स्मरण करून देतात की पुराव्याचा अभाव अनेकदा निरीक्षणीय मर्यादांचाच पुरावा असतो. ज्या आकाशगंगेत binary stars सामान्य आहेत, तिथे दोन तारांच्या ग्रहांची संख्या सध्याच्या catalog पेक्षा खूपच अधिक असू शकते.

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