জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এখন পর্যন্ত পরিচিত সবচেয়ে কম বয়সী গ্রহ আবিষ্কার করেছেন

ইলিয়াস 2-24 বি নামক গ্রহটি NASA-অর্থায়নকৃত সংরক্ষণাগারে অনুষ্ঠিত পর্যবেক্ষণগুলি ব্যবহার করে সনাক্ত করা হয়েছিল। এটি এখনও একটি তরুণ নক্ষত্রের ধূলিময় ডিস্কের মধ্যে প্রদক্ষিণ করে, বিজ্ঞানীদের গ্রহ গঠন অধ্যয়নের একটি বিরল সুযোগ দেয় যখন এটি এখনও ঘটছে।

“আমাদের গ্রহ গঠনের মডেল হল সবচেয়ে কম পরিচিত গ্রহগুলির জন্য পূর্ববর্তী রেকর্ডধারীদের মধ্যে একটি চারমুখী টাই: দুটি গ্রহ PDS 70 নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করছে এবং দুটি গ্রহ WISPIT 2 নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করছে, উভয়ই 5 মিলিয়ন বছরেরও বেশি পুরানো,” বলেছেন চিলির অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল অবজারভেটরির অধ্যাপক লুকাস সিজা এবং ফলাফলের সহ-উত্তরকরণের ফলাফল। “ইলিয়াস 2-24 বি দেখায় যে এমনকি আমাদের সেরা গ্রহ গঠনের মডেলগুলি এখনও কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া অনুপস্থিত।”

কনিষ্ঠ পরিচিত গ্রহ নিশ্চিত

16 সেপ্টেম্বর প্রকাশিত একটি গবেষণায়, অ্যাস্ট্রোফিজিক্স জার্নাল লেটারচিলির ইউনিভার্সিড ডিয়েগো পোর্টালসের ডক্টরাল প্রার্থী আন্দ্রেয়া বার্নার্ডির নেতৃত্বে গবেষকরা সাতটি তরুণ তারার সংরক্ষণাগারভুক্ত পর্যবেক্ষণ পরীক্ষা করেছেন।

হাওয়াইয়ের ডব্লিউএম কেক অবজারভেটরিতে একটি করোনাগ্রাফ ব্যবহার করে তারাগুলি পর্যবেক্ষণ করা হচ্ছিল, যা একটি সমবায় চুক্তির মাধ্যমে নাসার সাথে সহযোগিতা করে। প্রতিটি তারা ধুলো, গ্যাস, বরফ এবং পাথরের টুকরো দিয়ে ভরা একটি ধ্বংসাবশেষ ডিস্ক দ্বারা বেষ্টিত। এই ডিস্কের ফাঁক এবং অন্যান্য কাঠামো একটি গ্রহ গঠনের লক্ষণ হতে পারে।

করোনাগ্রাফগুলি নক্ষত্রের উজ্জ্বল আলোকে আটকে দেয়, যার ফলে কাছাকাছি ক্ষীণ বস্তুগুলি অনুসন্ধান করা সহজ হয়। সেই কৌশলটি ব্যবহার করে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ধূলিময় ডিস্কের ভিতরে লুকানো গ্রহগুলির সন্ধান করেছিলেন। আমাদের সৌরজগতের বাইরের নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণকারী গ্রহগুলি এক্সোপ্ল্যানেট নামে পরিচিত।

“গ্রহটি একটি ফাঁক খোদাই করছে, তাই আপনার এটি ফাঁকে খুঁজে পাওয়া উচিত,” বার্নার্ডি বলেছিলেন। “এবং ঠিক সেখানেই আমরা ইলিয়াস 2-24 খ খুঁজে পেয়েছি।”

ইলিয়াস 2-24 বি বৃহস্পতির সমান ভর এবং পৃথিবী থেকে প্রায় 450 আলোকবর্ষ দূরে একটি তারাকে প্রদক্ষিণ করে। এই সিস্টেমটি এতই কম বয়সী যে এটি অধ্যয়ন করলে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি আভাস পাওয়া যায় যে কোটি কোটি বছর আগে আমাদের সৌরজগত কেমন ছিল।

দেখুন গ্রহগুলো আকার নেয়

গ্যাস এবং ধূলিকণার বিশাল মেঘে তারা তৈরি হয়। গ্রহটি তখন নবজাত নক্ষত্রের চারপাশে অবশিষ্ট উপাদান থেকে বৃদ্ধি পায়, ধীরে ধীরে আশেপাশের ডিস্কের মধ্য দিয়ে একটি পথ তৈরি করার জন্য উপাদান সংগ্রহ করে।

যাইহোক, এই প্রাথমিক পর্যায়ে গ্রহটি পর্যবেক্ষণ করা খুব কঠিন কারণ গ্রহটি ঘন ধূলিকণা দ্বারা অস্পষ্ট।

বেশিরভাগ নিশ্চিত এক্সোপ্ল্যানেটগুলি ট্রানজিট দ্বারা আবিষ্কৃত হয়। একটি ট্রানজিট ঘটে যখন একটি গ্রহ তার নক্ষত্রের সামনে দিয়ে যায়, অস্থায়ীভাবে তারার আলো পৃথিবী থেকে দেখা যায় এমনভাবে কিছুটা কমিয়ে দেয়।

এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করা খুব কঠিন হয়ে পড়ে যদি গ্রহটি এখনও ধুলো বা নক্ষত্র থেকে দূরে কক্ষপথে চাপা পড়ে থাকে। ফলস্বরূপ, প্রায় 6,000 পরিচিত এক্সোপ্ল্যানেটের বেশিরভাগই বিলিয়ন বছর পুরানো এবং তাদের নক্ষত্রের কাছাকাছি কক্ষপথে অবস্থান করে।

বিজ্ঞানীরা বর্তমানে তত্ত্ব, কম্পিউটার সিমুলেশন এবং ডিস্ক দ্বারা বেষ্টিত তরুণ তারার পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে গ্রহ গঠনের মডেল তৈরি করছেন, যেখানে গ্রহের গঠন প্রায়শই সরাসরি সনাক্ত করা কঠিন। ইলিয়াস 2-24 বি এর মতো আবিষ্কারগুলি এই মডেলগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ বাস্তব-বিশ্বের পরীক্ষা প্রদান করতে পারে।

“গ্যালাক্সিগুলি ক্রমাগত নতুন নক্ষত্র এবং গ্রহ তৈরি করছে, তাই বিবর্তনের প্রতিটি পর্যায়ে অনেক তারা এবং গ্রহ রয়েছে,” সিজা বলেন। “এর মানে আমরা তাত্ত্বিকভাবে পুরো প্রক্রিয়াটি দেখতে পারি, কিন্তু বেশিরভাগ টেলিস্কোপ যা সনাক্ত করতে পারে তার মধ্যে বড় ফাঁক রয়েছে। বর্তমানে, আমরা এই শিশু গ্রহগুলি সম্পর্কে মূলত অন্ধ।”

একটি 10 ​​বছর বয়সী রহস্য ফোকাসে আসে

এই নতুন নিশ্চিতকরণটি এমন একটি প্রশ্নের উত্তর দেয় যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা প্রায় এক দশক ধরে বিতর্ক করছেন।

চিলিতে ALMA এর সাথে পূর্ববর্তী পর্যবেক্ষণগুলি (আটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে) তরুণ তারকা ইলিয়াস 2-24 এর চারপাশে ধুলোযুক্ত ডিস্কের একটি ফাঁক প্রকাশ করেছে। পরে, চিলিতে ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরির খুব বড় টেলিস্কোপ ফাঁকের মধ্যে আলোর একটি ক্ষীণ স্থান আবিষ্কার করে।

বিজ্ঞানীরা ভেবেছিলেন বস্তুটি একটি গ্রহ হতে পারে। সমস্যাটি ছিল যে গ্রহ গঠনের বিদ্যমান তত্ত্বের অর্থ হল যে বড় গ্রহগুলি দ্রুত গঠন করতে সক্ষম হবে না, বিশেষ করে তাদের তারা থেকে এত বড় দূরত্বে।

বর্তমান মডেলগুলি পরামর্শ দেয় যে সূর্য থেকে বৃহস্পতি দূরত্বে (পৃথিবী থেকে সূর্যের দূরত্বের মাত্র পাঁচগুণ বেশি) একটি বৃহস্পতি আকারের গ্রহ তৈরি হতে প্রায় 5 মিলিয়ন বছর সময় লাগবে। বৃহত্তর, আরও দূরবর্তী গ্রহগুলি আরও বেশি সময় নেয়।

কিন্তু ইলিয়াস 2-24 সিস্টেমের এই ক্ষীণ বস্তুটি, সূর্য থেকে পৃথিবী থেকে তার তারা থেকে প্রায় 55 গুণ দূরে অবস্থিত, ইতিমধ্যেই গ্রহ গঠনের লক্ষণ দেখাচ্ছিল।

আর্কাইভাল ডেটা নিশ্চিত করে ইলিয়াস 2-24 খ

আরও তদন্ত করার জন্য, বার্নার্ডি এবং সহকর্মীরা কেক অবজারভেটরি আর্কাইভ অনুসন্ধান করেছিলেন, কেক অবজারভেটরি এবং ক্যালটেক/আইপিএসি-তে নাসা এক্সোপ্ল্যানেট সায়েন্স ইনস্টিটিউটের মধ্যে একটি NASA-অর্থায়িত সহযোগিতা।

গবেষণা দলটি 2018 এবং 2020 সালে সংগৃহীত পর্যবেক্ষণে একই ক্ষীণ বস্তু আবিষ্কার করেছে। পর্যবেক্ষণের সমন্বয় করে এবং সময়ের সাথে বস্তুটি কীভাবে সরেছে তা ট্র্যাক করে, গবেষকরা নির্ধারণ করেছেন যে বস্তুটি একটি চিত্রের আর্টিফ্যাক্ট বা দূরবর্তী পটভূমির তারার চেয়ে একটি নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করছে এমন একটি গ্রহের মতো বেশি গতিশীল।

বিশ্লেষণ শেষ পর্যন্ত নিশ্চিত করেছে যে বস্তুটি ইলিয়াস 2-24 খ।

“সাধারণত আমরা টেলিস্কোপগুলি আলাদাভাবে কাজ করার কথা শুনি, তবে এই নিশ্চিতকরণটি শুধুমাত্র একাধিক টেলিস্কোপ একসাথে ব্যবহার করেই সম্ভব ছিল,” বার্নার্ডি বলেছিলেন। “এলিয়াস 2-24b বর্তমান টেলিস্কোপগুলি যা সনাক্ত করতে পারে তার সীমাতে রয়েছে, তবে নাসার ন্যান্সি গ্রেস রোমান স্পেস টেলিস্কোপের মতো নতুন যন্ত্রগুলি এই জাতীয় সনাক্তকরণকে আরও সহজ করে তুলবে।”

রোমানরা আরও শিশু গ্রহ প্রকাশ করতে পারে

রোমান, যা সবেমাত্র 30 আগস্ট চালু হয়েছে, একটি আরও উন্নত করোনাগ্রাফ বহন করে যা বিদ্যমান টেলিস্কোপ দিয়ে দেখা অনেক কঠিন গ্রহ সনাক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

অনুরূপ পর্যবেক্ষণ পদ্ধতি ব্যবহার করে, রোমান সংকীর্ণ কক্ষপথে গ্রহ শনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল, যার মধ্যে সত্য জুপিটার অ্যানালগগুলি বর্তমানে তারার একদৃষ্টি দ্বারা লুকানো রয়েছে। তুলনা করে, ইলিয়াস 2-24 বি তার তারা থেকে প্রায় 10 গুণ দূরে প্রদক্ষিণ করে।

এই বর্ধিত সংবেদনশীলতা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের তাদের গঠনের প্রথম দিকে আরও গ্রহ আবিষ্কার করতে সাহায্য করতে পারে, যা এক্সোপ্ল্যানেট বিজ্ঞানের সবচেয়ে বড় পর্যবেক্ষণের ফাঁক পূরণ করে।

“এটি আবিষ্কারের একটি নতুন যুগের শুরু মাত্র,” সিজা বলেন। “আধুনিক প্রযুক্তির জন্য ধন্যবাদ, এটা অবিশ্বাস্য যে আমরা বাস্তবে গ্রহের গঠন দেখতে পাচ্ছি। রোমান গ্রহ অন্বেষণকে পরবর্তী স্তরে নিয়ে যাবে।”