TESS ஆய்வில் 27 புதிய circumbinary planet candidates கண்டறியப்பட்டன

இரண்டு சூரியங்கள் உள்ள உலகங்களைத் தேடுதல் விரிவடைகிறது

NASA-வின் Transiting Exoplanet Survey Satellite, அல்லது TESS, தரவை பகுப்பாய்வு செய்த astronomers, binary star systems-ஐ சுற்றி சுழலும் 27 புதிய candidate planets-ஐ கண்டறிந்ததாக கூறுகின்றனர். இது exoplanet science-இன் மிகவும் கடினமான எல்லைகளில் ஒன்றை விரிவுபடுத்துகிறது: circumbinary planets, அதாவது ஒரே ஒரு நட்சத்திரத்தை அல்லாமல் gravitationally bound இரண்டு நட்சத்திரங்களைச் சுற்றி பயணிக்கும் உலகங்கள்.

இந்த candidate systems, அமெரிக்கா மற்றும் ஆஸ்திரேலியாவின் ஆராய்ச்சியாளர்களால் தயாரிக்கப்பட்டு Monthly Notices of the Royal Astronomical Society-இல் வெளியான ஒரு ஆய்வில் அறிவிக்கப்பட்டன. அவர்களின் முக்கிய முன்னேற்றம் முறையியல் சார்ந்தது. standard transit technique-ஐ மட்டும் நம்பாமல், குழு apsidal precession எனப்படும் வேறு ஒரு signal-ஐ பயன்படுத்தி, பாரம்பரிய detection மிகவும் கடினமான systems-இல் planets-ஐத் தேடியது.

இந்த முடிவு இதுவரை 27 புதிய உலகங்களை உறுதிப்படுத்தவில்லை. அவை இன்னும் candidates-ஆகவே உள்ளன, மேலும் அளவு போன்ற முக்கிய physical properties இன்னும் தெளிவற்றவையே. ஆனால் இந்த survey, சாதாரண tools எளிதில் காணக்கூடிய orbital geometries-க்கு மட்டும் சாய்ந்திருப்பதால், binary systems-இல் உள்ள கணிசமான planets எண்ணிக்கையை astronomers தவறவிட்டிருக்கலாம் என்பதை சுட்டிக்காட்டுகிறது.

Circumbinary planets-ஐ கண்டுபிடிப்பது ஏன் கடினம்

பெரும்பாலான exoplanet discoveries இன்னும் transit method-இல் தொடங்குகின்றன; அதாவது, Earth-இலிருந்து பார்க்கும்போது ஒரு planet அதன் host star-க்கு முன் செல்லும் போது starlight-இல் ஏற்படும் சிறிய குறைவுகளை அளவிடுவது. இந்த technique ஒற்றை நட்சத்திரங்களின் சுற்றிலும் மிகச் சிறப்பாக செயல்பட்டுள்ளது. Binary systems இந்த படத்தை சிக்கலாக்குகின்றன.

Circumbinary system-இல், இரண்டு நட்சத்திரங்கள் ஒன்றை ஒன்று சுற்றிக்கொள்கின்றன, அதே நேரத்தில் planet இரண்டையும் சுற்றுகிறது. அந்த geometry moving targets, சீரற்ற timing, மற்றும் தெளிவான transits-க்கு மிகக் குறுகிய viewing angles ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது. நடைமுறையில், Earth-based observations-க்கு அவற்றின் orbits சரியாக align ஆகாததால், ஆராய்ச்சியாளர்கள் உண்மையான planets-ஐ தவறவிட முடியும்.

இந்த வரம்பு முக்கியமானது, ஏனெனில் galaxy-இல் binary stars மிகவும் பொதுவானவை. Astronomers transit detections-ஐ மட்டும் மிக அதிகமாக நம்பினால், planets எங்கு உருவாகின்றன, எந்த systems அவற்றைத் தாங்க முடியும் என்ற வரைபடம் முழுமையற்றதாக அமையலாம்.

இந்த ஆய்வின் lead author, University of New South Wales, Sydney-இன் Margo Thornton, orbital orientation-ஆல் கட்டுப்படாத ஒரு survey approach-ஐ குழு விரும்பியதாக கூறினார். இந்த வேலையின் மைய வாக்குறுதி அதுதான்: பூமியிலிருந்து பார்க்கும்போது அழகான transit ஒன்றை மட்டும் காட்டும் குறுகிய subset-ஐத் தாண்டி தேடலை விரிவுபடுத்துவது.

புதிய முறை: shadow crossings-க்கு பதிலாக orbital twists-ஐப் படித்தல்

குழு apsidal precession காட்டும் 1,590 eclipsing binary stars-ஐ ஆய்வு செய்தது. எளிய வார்த்தைகளில், apsidal precession என்பது orbit-இன் வடிவம் காலப்போக்கில் மெதுவாக சுழலும் அல்லது திரிபதைக் குறிக்கிறது. இந்த systems-இல், ஒரு planet-இன் gravitational influence, stars-இன் orbital behavior-ஐ நுணுக்கமாக மாற்ற முடியும். இது, ஒரு planet நம் பார்வையில் இரு நட்சத்திரங்களின் முன் நேரடியாக செல்லாவிட்டாலும் கூட, அளவிடக்கூடிய signal-ஐ உருவாக்குகிறது.

இந்த signal-ஐ planetary clue ஆகப் பயன்படுத்துவது discovery-க்கு புதிய வழியைக் திறக்கிறது. அரிதாக கிடைக்கும், சரியாக align ஆன transit-ஐக் காத்திருக்காமல், astronomers binary pair எப்படி இயக்கப்படுகிறது என்பதைப் பார்த்து planet இருப்பதைக் கணிக்கலாம். இந்த technique transit work-ஐ மாற்றுவதில்லை, ஆனால் standard methods மூலம் ஆய்வு செய்ய கடினமான systems-ஐ இலக்காக்கி அதை complement செய்கிறது.

இந்த sample-இல் இருந்து 27 candidates கண்டறியப்பட்டது, இந்த approach விரிவாக்கக்கூடியதாக இருக்கலாம் என்பதைக் காட்டுகிறது. இதுபோன்ற analyses பெரிய datasets-க்கு விரிவாக்கப்பட்டால், circumbinary planets-இன் அறியப்பட்ட population கணிசமாக அதிகரிக்கலாம். இது planets எண்ணிக்கைக்கே மட்டும் அல்ல, மேலும் சிக்கலான gravitational choreography உள்ள சூழல்களில் நிலையான planetary systems எப்படி உருவாகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ளவும் முக்கியம்.

அறிவியலாளர்கள் இன்னும் என்ன தெரிந்துகொள்ள வேண்டும்

தற்போதைய candidates ஒரு முக்கிய முதல் படி; இறுதி கட்டமல்ல. ஆய்வில், அவற்றின் physical properties இன்னும் உறுதியாகவில்லை என்று குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு signal-உம் உண்மையில் planet-ஐ பிரதிபலிக்கிறதா என்பதை astronomers இன்னும் உறுதிப்படுத்த வேண்டும், பின்னர் mass, radius, மற்றும் orbital stability போன்ற அம்சங்களைத் தீர்மானிக்க வேண்டும்.

அடுத்த சாத்தியமான படி radial velocity follow-up. இந்த முறை, சுற்றி வரும் planet ஏற்படுத்தும் wobble-ஐ கண்டறிந்து, பொருளை உறுதிப்படுத்தவும் அதன் பண்புகளைச் சீரமைக்கவும் உதவும். Single-star systems-இல், radial velocity transit observations-க்கு நீண்டகாலமாக நிலையான துணை. Binaries-இல் இது சிக்கலானது, ஆனால் இன்னும் ஒரு பயனுள்ள confirmation tool.

Confirmation மிக முக்கியமானது, ஏனெனில் candidate lists-இல் false positives இருக்கலாம். Stellar interactions, measurement noise, அல்லது முழுமையற்ற modeling சில நேரங்களில் planetary effects-ஐப் போல தோன்றலாம். ஒரு வலுவான follow-up observations pipeline, 27 objects-இல் எத்தனை fully validated worlds ஆக நீடிக்கின்றன என்பதைத் தீர்மானிக்கும்.

Planetary science மற்றும் habitability கேள்விகளுக்கு இது ஏன் முக்கியம்

Circumbinary planets நீண்டகாலமாக பொதுமக்களின் கற்பனையை ஈர்த்துள்ளன, ஏனெனில் அவை Tatooine என்ற கற்பனை இரட்டைச் சூரிய உலகத்தை நினைவூட்டுகின்றன. ஆனால் அறிவியல் முக்கியத்துவம் காட்சிச் சிறப்பைத் தாண்டி உள்ளது. இவை, ஒரு நட்சத்திரத்தைச் சுற்றிய அமைதியான சூழலுக்கு மாறாக வேறுபட்ட நிலைகளில் planet formation கோட்பாடுகளை சோதிக்கின்றன.

ஒரு காலத்தில் கருதப்பட்டதைவிட binary stars சுற்றிலும் planets அதிக எண்ணிக்கையில் உருவாகவும், நீடிக்கவும் முடிந்தால், disk evolution, migration, மற்றும் long-term orbital stability பற்றிய models-இல் திருத்தம் தேவைப்படலாம். ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிக உதாரணங்களை கண்டுபிடித்தால், எந்த planetary architectures பொதுவானவை, எவை அரிதானவை, மற்றும் stellar multiplicity இறுதி முடிவை எவ்வாறு வடிவமைக்கிறது என்பதை சிறப்பாக ஒப்பிட முடியும்.

Habitability என்பது இன்னும் தொலைவில் உள்ள கேள்வி, ஆனால் தவிர்க்க முடியாதது. ஒரு candidate list மட்டும் கொண்டு இந்த worlds-இல் எதாவது வாழ்க்கையை ஆதரிக்குமா என்பதை விஞ்ஞானிகள் சொல்ல முடியாது. ஆனால் மேலும் circumbinary systems-ஐ அடையாளம் காண்பது, பின்னர் temperature ranges, atmospheric prospects, மற்றும் orbital conditions குறித்து ஆய்வு செய்ய வேண்டிய அடிப்படைத் தளமாகும். இவ்வகை planets வாழக்கூடியவையா என்பதை கேட்பதற்கு முன், போதுமான confirmed examples தேவைப்படும்.

Detection bias இன்னும் discovery-ஐ வடிவமைக்கிறது என்பதை நினைவூட்டல்

இந்த ஆய்வின் மிக முக்கியமான நுண்ணறிவுகளில் ஒன்று முறையியல் பணிவு. Exoplanet catalogs galaxy-யின் தூய பிரதிபலிப்புகள் அல்ல. அவை detection tools-இன் பலவீனங்களும் வலுவுகளும் மூலம் வடிவமைக்கப்படுகின்றன. ஒரு planet வகையைப் பார்க்க கடினமாக இருந்தால், அது உண்மையில் அப்படியல்லாதபோதும் அரிதாகத் தோன்றலாம்.

Eclipsing binaries-இல் apsidal precession-ஐ இலக்காக வைத்து, இந்த survey circumbinary planets-இன் apparent scarcity-யின் ஒரு பகுதி observational ஆக இருக்கலாம், physical அல்லவாக இருக்கலாம் என்று கூறுகிறது. இது அத்தகைய planets பரவலாக உள்ளன என்பதை நிரூபிக்கவில்லை. ஆனால் astronomers இன்னும் எதைத் தேடுகிறார்கள் என்பதோடு, எப்படித் தேடுகிறார்கள் என்பதையும் மேம்படுத்தி வருகிறார்கள் என்பதை இது காட்டுகிறது.

TESS தொடர்ந்து தரவு வழங்கும் போதும், follow-up campaigns மேலும் நுட்பமாகும் போதும், இப்படிப்பட்ட techniques planetary science-இல் உள்ள மிக ஆர்வமூட்டும் வெற்றிடங்களில் ஒன்றை நிரப்ப உதவலாம். 27 candidates இன்னும் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட இரண்டு-சூரிய உலகங்களின் தொகுப்பல்ல. ஆனால் அந்த வகை systems-இன் கணக்கெடுப்பு இன்னும் முழுமையடையவில்லை என்பதற்கான வலுவான சான்று அவை.

இந்த கட்டுரை Universe Today இன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூல கட்டுரையைப் படிக்கவும்.