केप्लर लघुग्रह: शोध, शोध आणि आधुनिक खगोलशास्त्रावर त्याचा प्रभाव

नऊ वर्षांहून अधिक काळ, केप्लर स्पेस टेलिस्कोपने आपल्या सौर मंडळाबाहेरील ग्रहांच्या शोधात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली., अभूतपूर्व प्रमाणात डेटा प्रदान करत आहे ज्याने विश्वाबद्दलची आपली समज बदलून टाकली आहे. त्याचे अथक परिश्रम आणि त्याने केलेले आश्चर्यकारक शोध यामुळे ते आधुनिक इतिहासातील सर्वात यशस्वी अवकाश प्रकल्पांपैकी एक बनले आहे.

मार्च २००९ मध्ये प्रक्षेपित झाल्यापासून, केप्लरने पृथ्वीसारखे ग्रह शोधण्याच्या उद्देशाने आकाशाचे स्कॅनिंग केले आहे., विशेषतः जे त्यांच्या यजमान ताऱ्यांच्या तथाकथित 'निवासयोग्य क्षेत्रात' आढळू शकतात. जरी सुरुवातीला ते साडेतीन वर्षांच्या मोहिमेसाठी डिझाइन केले गेले असले तरी, ते २०१८ पर्यंत वाढविण्यात यशस्वी झाले, जे सुरुवातीच्या अपेक्षेपेक्षा खूपच जास्त होते.

केप्लर दुर्बिणीची उत्पत्ती आणि रचना

बाह्य ग्रहांच्या अस्तित्वाबद्दलच्या अनेक दशकांपासूनच्या अनुमानांना उत्तर देण्यासाठी नासाने केप्लर अंतराळ दुर्बिणी विकसित केली.. १९८० च्या दशकात संक्रमण पद्धतीचा वापर करून ग्रहांचा शोध घेण्यासाठी फोटोमेट्रीचा वापर करणाऱ्या शास्त्रज्ञ बिल बोरुकी यांच्या नेतृत्वाखालील प्रयत्नांमुळे त्याचे ध्येय शक्य झाले.

जहाजाची उंची ४.७ मीटर आणि व्यास २.७ मीटर होता., १,००० किलोपेक्षा जास्त वजनाचे. त्यात ०.९५ मीटरच्या छिद्रासह श्मिट टेलिस्कोप आणि ९५ दशलक्ष पिक्सेलचा एक प्रचंड सीसीडी सेन्सर होता, जो आतापर्यंत अवकाशात पाठवलेला सर्वात शक्तिशाली होता.

केप्लरला सूर्यकेंद्रित कक्षेत ३७२ दिवसांच्या कालावधीसह ठेवण्यात आले होते, जे जवळजवळ पृथ्वीच्या कालावधीसारखेच होते, ज्यामुळे जवळच्या खगोलीय पिंडांच्या हस्तक्षेपाशिवाय आपल्या ग्रहावर डेटा प्रसारित करणे सुलभ झाले. कक्षीय रचनेचा हा पैलू संबंधित असू शकतो कक्षा म्हणजे काय?.

नाविन्यपूर्ण पद्धत आणि निरीक्षण तंत्र

केप्लरच्या यशाचे गमक म्हणजे १,५०,००० हून अधिक ताऱ्यांच्या तेजस्वितेचे सतत विश्लेषण करण्याची त्याची क्षमता. सिग्नस आणि लिरा नक्षत्रांच्या दरम्यान स्थित. या प्रक्रियेमुळे ग्रहांच्या ताऱ्यांसमोरून जाण्यामुळे होणाऱ्या प्रकाशातील लहान चढउतारांचा शोध घेणे शक्य झाले, ही घटना संक्रमण म्हणून ओळखली जाते.

ते तारकीय तेजस्वितेत प्रति दशलक्ष २० भाग इतके सूक्ष्म फरक ओळखण्यास सक्षम होते.. एखाद्या ताऱ्याच्या निरीक्षणादरम्यान किमान तीन नियमित संक्रमणे झाल्यास पृथ्वीच्या आकाराचे ग्रह शोधण्यासाठी ही पातळीची अचूकता पुरेशी होती. बाह्यग्रह निरीक्षणाच्या संदर्भात वापरल्या जाणाऱ्या पद्धती मूलभूत होत्या.

मिशन टीमने शक्तिशाली विश्लेषण सॉफ्टवेअर वापरले आणि सतत निरीक्षण मोहिमा राबवल्या. जमिनीवर आधारित दुर्बिणी आणि हबल आणि स्पिट्झर सारख्या उपग्रहांनी सर्वात निर्णायक निष्कर्षांची पुष्टी करण्यास मदत केली.

बाह्यग्रहांचे प्रमुख शोध आणि अन्वेषण

केप्लरने त्याच्या संपूर्ण आयुष्यात ४,६०० हून अधिक बाह्यग्रहांचे उमेदवार ओळखले, ज्यापैकी २,३०० हून अधिक जणांची पुष्टी झाली.. यापैकी, पृथ्वीसारखी वैशिष्ट्ये असलेले प्राणी आकार आणि राहण्यायोग्य क्षेत्रांमध्ये स्थान या दोन्ही बाबतीत वेगळे दिसतात. परग्रही जीवनाच्या शोधाच्या सध्याच्या संदर्भात हे निष्कर्ष महत्त्वाचे आहेत.

पहिले मोठे यश २०१० मध्ये पाच नवीन ग्रहांच्या शोधात आले, त्यापैकी चार 'गरम गुरू' होते आणि एक नेपच्यूनच्या आकाराचा होता. तिथून, शोधांची यादी झपाट्याने वाढली.

२०११ मध्ये, केप्लर-२२बी चा शोध जाहीर करण्यात आला, जो पहिला ग्रह होता जो त्याच्या ताऱ्याच्या राहण्यायोग्य क्षेत्रात असल्याचे पुष्टी झाले.. दोन वर्षांनंतर, २०१४ मध्ये, केप्लर-१८६एफ हा त्या संभाव्य जीवनासाठी अनुकूल क्षेत्रात पृथ्वीच्या आकाराचा पहिला ग्रह म्हणून सामील झाला. या शोधामुळे ग्रह प्रणाली समजून घेण्यासाठी नवीन शक्यता उघडल्या.

आणखी एक महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे २०१५ मध्ये केप्लर-४५२बी चा शोध, जो पृथ्वीच्या आकाराचा ग्रह होता आणि १,४०० प्रकाशवर्षे अंतरावर सूर्यासारख्या ताऱ्याभोवती फिरत होता. या प्रकारच्या शोधांमुळे पृथ्वीबाहेरील जीवनाच्या शक्यतेबद्दल असंख्य तपासांना चालना मिळाली आहे.

त्याच्या विस्तारित मोहिमेदरम्यान, केप्लरने त्याचे दिशानिर्देश बदलले आणि सौर मंडळाच्या ग्रहण समतलाच्या प्रदेशांचे निरीक्षण करण्यास सुरुवात केली.. दुष्परिणाम म्हणून, त्याने मंगळ आणि गुरू ग्रहांच्या दरम्यान असलेल्या लघुग्रह आणि ट्रोजन सारख्या लहान वस्तू शोधण्यास सुरुवात केली, ज्यामुळे सौर मंडळातील सूक्ष्म पिंडांच्या अभ्यासात हातभार लागला.

कोंकोली आणि गोथर्ड वेधशाळेतील हंगेरियन वैज्ञानिक पथक त्यांनी या संधीचा फायदा घेत या पिंडांच्या प्रकाश वक्रांचा अभ्यास केला, सौर मंडळाच्या बाह्य प्रदेशात त्यांच्या उत्पत्तीकडे निर्देश करणाऱ्या मंद परिभ्रमण आणि सच्छिद्र रचना दर्शविणारे नमुने ओळखले.

फोकसमधील या बदलामुळे ट्रोजन लघुग्रहांचा अभ्यास कधीही न वापरलेल्या तंत्रांचा वापर करून करता आला, ज्यामुळे दुर्बिणीसाठी कामाची एक नवीन ओळ उघडली गेली आणि ग्रह विज्ञानात योगदान मिळाले.

केप्लर-१०७ आणि वैश्विक टक्करांचे महत्त्व

जीवनाच्या शोधाच्या पलीकडे, केप्लर-१०७ प्रणालीने एका आश्चर्यकारक घटनेमुळे लक्ष वेधले. त्याचे दोन सर्वात जवळचे ग्रह, केप्लर-१०७बी आणि केप्लर-१०७सी, आकारात समान असल्याचे आढळले परंतु घनतेमध्ये लक्षणीय फरक होता.

केप्लर-१०७सी त्याच्या शेजारच्या ग्रहापेक्षा तिप्पट घनता असल्याचे दिसून आले., ज्यामुळे असा गृहीतक निर्माण झाला की त्याला एक प्रचंड टक्कर झाली ज्यामुळे ग्रहाचे बाह्य थर नष्ट झाले आणि धातूचा गाभा प्रमुख घटक राहिला. ही कल्पना आकर्षक आहे आणि ग्रहांच्या उत्क्रांतीच्या संदर्भात वैश्विक टक्करांच्या अभ्यासाला बळकटी देते.

प्रत्येक तंत्रज्ञान कंपनीप्रमाणे, केप्लरलाही त्याच्या प्रवासात विविध अडथळ्यांचा सामना करावा लागला.. २०१३ मध्ये, त्याची दोन प्रतिक्रिया चाके - अचूक दिशा राखण्यासाठी आवश्यक असलेली यंत्रणा - कार्य करण्यात अयशस्वी झाली, ज्यामुळे त्याचे प्राथमिक ध्येय पुढे चालू ठेवणे अशक्य झाले.

त्यानंतर K2 मोहीम सुरू करण्यात आली, ज्यामध्ये निरीक्षणे लहान क्षेत्रांपुरती मर्यादित होती आणि सौर दाबाच्या परिणामांची दुरुस्ती करण्यासाठी दर तीन महिन्यांनी बदलण्यात आले. या सर्जनशील पुनर्प्रयोजनामुळे दुर्बिणी सक्रिय राहिली आणि मौल्यवान डेटाचा खजिना निर्माण झाला.

ऑक्टोबर २०१८ मध्ये, इंधन संपल्यानंतर, नासाने केप्लर मोहिमेच्या समाप्तीची अधिकृत घोषणा केली. तथापि, जवळजवळ एक दशकाहून अधिक काळ गोळा केलेला डेटा वैज्ञानिक समुदायासाठी अभ्यासाचा स्रोत आहे.

विज्ञान आणि खगोलशास्त्रीय ज्ञानाच्या उत्क्रांतीवर परिणाम

केप्लरचा वारसा संख्या आणि आलेखांच्या पलीकडे आहे.. यामुळे पृथ्वीसारखे ग्रह आकाशगंगेत सामान्य असल्याचे भक्कम पुरावे मिळाले. त्याच्या प्रक्षेपणापूर्वी, ३५० पेक्षा कमी पुष्टीकृत बाह्यग्रह ज्ञात होते; त्यांच्या मोहिमेच्या अखेरीस, त्यांची संख्या ३,८०० पेक्षा जास्त झाली होती. खगोलशास्त्राच्या क्षेत्रात अवकाशाबद्दलच्या आपल्या समजुतीतील हे परिवर्तन अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

त्याच्या शोधांनी खगोलशास्त्रीय आकडेवारी पूर्णपणे बदलली.: असा अंदाज आहे की सूर्यासारख्या सुमारे ७०% ताऱ्यांमध्ये राहण्यायोग्य ग्रह असू शकतात. याव्यतिरिक्त, त्यांनी अब्जावधी ग्रहांच्या अस्तित्वाचे प्रक्षेपण करण्यास अनुमती देणारे वितरण आणि वारंवारता मॉडेल तयार करण्यास मदत केली.

सुपरनोव्हा, तारकीय तेजस्वितेचे वर्तन, तारकीय धुळीची गतिशीलता आणि प्रकाश वक्रांमधील फरक यासारख्या क्षेत्रातही त्यांचे योगदान उल्लेखनीय आहे. या बहुमुखी प्रतिभेमुळे केप्लरला माहितीचा एक अमूल्य स्रोत बनवले.

केप्लरच्या वैज्ञानिक आणि तांत्रिक यशाने नवीन पिढ्यांच्या अंतराळ दुर्बिणींचा पाया घातला.. त्यांची माहिती TESS (ट्रान्झिटिंग एक्सोप्लानेट सर्व्हे सॅटेलाइट) आणि जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप सारख्या नंतरच्या प्रकल्पांच्या डिझाइनमध्ये महत्त्वाची होती.

शिवाय, ग्रहांच्या निर्मितीपासून ते विश्वाच्या उत्क्रांतीपर्यंत सर्व गोष्टींचा शोध घेणाऱ्या आंतरविद्याशाखीय अभ्यासांना याने प्रेरणा दिली आहे. या अवकाशयानाने मिळवलेल्या निकालांमुळे आधुनिक खगोलशास्त्राला एक नवीन आयाम मिळाला आहे.

केप्लर दुर्बिणीची कहाणी ही चिकाटी, नाविन्य आणि स्पष्ट दृष्टी विश्वाशी असलेले आपले नाते कसे बदलू शकते याचे एक मनमोहक उदाहरण आहे.. त्याच्या डिझाइनपासून ते अंतिम प्रसारणापर्यंत, केप्लरने केवळ ग्रह शोधले नाहीत तर एक संस्कृती म्हणून आपल्या शक्यतांचा विस्तार केला.