हबल के पुराने डेटा से "ब्रह्मांडीय रहस्य" का पता चलता है: मृत तारे दूसरी पीढ़ी के ग्रहों को जन्म दे सकते हैं

सार:

नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा दो दशक से अधिक समय पहले एकत्र किए गए डेटा का पुनर्विश्लेषण करते हुए, खगोलविदों ने एक महत्वपूर्ण सुराग खोजा है जो लंबे समय से चले आ रहे रहस्य को सुलझा सकता है। "नेचर एस्ट्रोनॉमी" में प्रकाशित एक नए अध्ययन से पता चलता है कि सफेद बौने एचएस 0209+0832 के पास "दूसरी पीढ़ी का ग्रह" हो सकता है। यह ग्रह तारे के साथ एक ही समय में पैदा नहीं हो सकता है, लेकिन तारे की मृत्यु के बाद निकले पदार्थ के पुनः एकीकरण से बना है।

श्वेत बौने वे गर्म कोर हैं जो कम द्रव्यमान वाले तारों के परमाणु ईंधन समाप्त हो जाने के बाद बचे रहते हैं। जब कोई तारा अपने जीवन के अंत तक पहुंचता है, तो वह गैस और धूल की अपनी बाहरी परतों को अंतरिक्ष में छोड़ देता है। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि तथाकथित दूसरी पीढ़ी के ग्रहों का निर्माण इन मृत तारों द्वारा छोड़ी गई सामग्री का उपयोग करके किया गया था, और उनकी उत्पत्ति पृथ्वी जैसे सूर्य की परिक्रमा करने वाले पहली पीढ़ी के ग्रहों से बिल्कुल अलग है।

अध्ययन के पहले लेखक और यूके में वारविक विश्वविद्यालय में डॉक्टरेट छात्र जेमी विलियम्स ने कहा कि इस खोज का तात्पर्य है कि सफेद बौना चरण सितारों और उनके ग्रह प्रणालियों की कहानी का अंत नहीं है। जिस ग्रह प्रणाली से मनुष्य परिचित हैं, वह लंबे विकासवादी इतिहास का सिर्फ पहला अध्याय हो सकता है, और तारे की मृत्यु के बाद, बिल्कुल नए खगोलीय पिंड प्रकट हो सकते हैं, जो भविष्य के अनुसंधान के लिए रोमांचक नई दिशाएँ लाता है।

यह सफलता पुराने अवलोकन डेटा में छिपे एक असामान्य रासायनिक संकेत से मिली। 1999 में, हबल टेलीस्कोप ने एचएस 0209+0832 प्रणाली का अवलोकन किया और लगभग 100 वर्णक्रमीय विशेषताएं दर्ज कीं जो उस समय पहचाने जाने योग्य नहीं थीं। वर्षों बाद, विलियम्स ने अभिलेखीय डेटा की फिर से जांच की और परमाणु स्पेक्ट्रा के एक अद्यतन डेटाबेस के साथ इसकी तुलना की, अंततः पता चला कि कई अज्ञात संकेत तत्व नाइओबियम से मेल खाते हैं।

नाइओबियम तत्व सौर मंडल में भी मौजूद है, और इसका उपयोग पृथ्वी पर आभूषण और चिकित्सा इमेजिंग जैसे क्षेत्रों में भी व्यापक रूप से किया जाता है। हालाँकि, शोधकर्ताओं ने पाया कि एचएस 0209+0832 के आसपास नाइओबियम की प्रचुरता अपेक्षाओं से कहीं अधिक है। ऐसा प्रतीत होता है कि इसका स्रोत तारे के जन्म के समय छोड़ी गई मूल सामग्री नहीं है, बल्कि तारे की मृत्यु के दौरान विस्फोट उत्पादों से आने की अधिक संभावना है।

विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक खगोल भौतिकीविद् निकोलस स्टोन ने बताया कि नाइओबियम सहित लोहे से भारी कुछ तत्वों का विशेष महत्व है। कई सामान्य तत्वों के विपरीत, ये भारी तत्व तारों के अंदर सामान्य परमाणु संलयन के माध्यम से उत्पन्न नहीं होते हैं, बल्कि तारे के जीवन के अंत में होने वाले चरम वातावरण में संक्षेप में बनते हैं। नाइओबियम की उपस्थिति ही तारे की मृत्यु प्रक्रिया का स्पष्ट संकेत है।

अनुसंधान टीम का अनुमान है कि जब तारा मर जाता है, तो बाहर फेंका गया भारी तत्व-समृद्ध पदार्थ आसपास के अंतरिक्ष में प्रवेश करता है, जिसका कुछ हिस्सा बाद में फिर से इकट्ठा होता है और अंततः एक गैस विशाल ग्रह बन जाता है, जबकि शेष अधिकांश सामग्री धीरे-धीरे नष्ट हो जाती है। दूसरे शब्दों में, संदिग्ध ग्रह का जन्म संभवतः तारे के मरने के बाद हुआ था।

जब टीम ने पुष्टि की कि नाइओबियम वास्तव में डेटा में मौजूद था, तो पूरी पहेली अचानक सुसंगत हो गई, अध्ययन के सह-लेखक और वारविक विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री बोरिस गैन्सिक ने कहा। ऐसा नाइओबियम हस्ताक्षर पहले कभी किसी अध्ययन किए गए सफेद बौने तारे में नहीं पाया गया है।

शोधकर्ताओं को नासा के सेवानिवृत्त सुदूर पराबैंगनी स्पेक्ट्रोस्कोपिक एक्सप्लोरर (FUSE) मिशन के डेटा से अतिरिक्त सबूत भी मिले। FUSE अवलोकनों से यह भी पता चलता है कि HS 0209+0832 प्रणाली में एक स्पष्ट नाइओबियम तत्व संकेत है।

उसी समय, NASA के ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (TESS) ने एक और महत्वपूर्ण सुराग भी प्रदान किया। TESS ने लगातार चार महीनों तक सफ़ेद बौने तारे की निगरानी की और उसकी चमक में समय-समय पर बदलाव पाया। इस परिवर्तन से पता चलता है कि एक ग्रह लगभग 6 मिलियन किलोमीटर की दूरी पर सफेद बौने तारे की परिक्रमा कर सकता है, जो बुध और सूर्य के बीच की दूरी से बहुत करीब है।

मौजूदा अटकलों के अनुसार, यह उम्मीदवार वस्तु आकार में बृहस्पति के करीब एक गैस विशाल ग्रह है, लेकिन यह तेजी से अपना वातावरण खो रहा है।

इस सफेद बौने के निर्माण के अपेक्षाकृत कम समय के कारण, यह अभी भी अत्यधिक उच्च तापमान बनाए रखता है। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि तीव्र विकिरण पड़ोसी ग्रहों से वायुमंडलीय सामग्री को छीन रहा है। निकलने वाली गैस धूमकेतु की पूंछ के समान एक संरचना बना सकती है, और अंततः सफेद बौने के चारों ओर सामग्री की एक अंगूठी के आकार की डिस्क बना सकती है।

छीन ली गई सामग्री का कुछ हिस्सा फिर सफेद बौने की सतह पर गिर जाएगा, जो एक महत्वपूर्ण कारण हो सकता है कि हबल टेलीस्कोप ने अपने अवलोकनों में बड़ी मात्रा में नाइओबियम का पता लगाया है।

फिर भी, विलियम्स का मानना ​​है कि यदि यह दूसरी पीढ़ी का ग्रह अस्तित्व में है, तो यह अभी भी लंबे समय तक जीवित रह सकता है। समय के साथ, सफेद बौना धीरे-धीरे ठंडा हो जाएगा और अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति में प्रवेश करेगा। तब तक, ग्रह लाखों वर्षों तक स्थिर रहने योग्य क्षेत्र में रह सकता है।

हालाँकि, दूसरी पीढ़ी के ग्रहों के आसपास अभी भी कई अनसुलझे रहस्य हैं। वैज्ञानिक अभी भी ठीक से नहीं जानते हैं कि ऐसे ग्रह कैसे बनते हैं, क्या वे एक सामान्य घटना हैं या अत्यंत दुर्लभ अपवाद हैं, और न ही वे यह जानते हैं कि "मृत तारे" की परिक्रमा करते समय वे किस प्रकार के विकास से गुजरेंगे।

अगले कुछ वर्षों में, अनुसंधान दल ने अनुवर्ती अवलोकन करने के लिए हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग जारी रखने की योजना बनाई है, जिससे इस संभावित नए ग्रह समूह की पूरी तस्वीर चित्रित करने के लिए और अधिक सबूत जमा करने की उम्मीद है।

शोधकर्ताओं ने कहा, नतीजे एक बार फिर दिखाते हैं कि वैज्ञानिक खोज सीधे रास्ते पर नहीं चलती है। कई बड़ी सफलताएं अक्सर पुराने डेटा की दोबारा जांच और विभिन्न क्षेत्रों में शोधकर्ताओं के बीच विचारों के टकराव से आती हैं। एक सफेद बौने तारे का यह "कोल्ड केस पुन: परीक्षण" ग्रहों के जन्म के एक नए तंत्र को समझने का द्वार खोल सकता है।