च्या बल्बमध्ये रेकॉर्ड केलेल्या एका छोट्या फ्लॅशमध्ये आकाशगंगाखगोलशास्त्राने अशी झेप घेतली आहे जी अलीकडेपर्यंत विज्ञानकथेसारखी वाटत होती: पहिल्यांदाच ती साध्य झाली आहे. वस्तुमान आणि अंतर थेट मोजा एका ग्रहाचे जे ताऱ्याशिवाय फिरते, ज्याचे वस्तुमान ताऱ्याइतकेच आहे. शनीKMT-2024-BLG-0792 आणि OGLE-2024-BLG-0516 या कोडद्वारे ओळखले जाणारे हे जग जवळजवळ तारकीय अवकाशातून एकटे प्रवास करते. 10.000 प्रकाश वर्षे पृथ्वीवरून.
जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेला हा शोध विज्ञानहे शक्य झाले आहे शस्त्रक्रियेच्या समन्वयामुळे भूगर्भीय वेधशाळा आणि युरोपियन स्पेस टेलिस्कोप गायाया संयुक्त प्रयत्नामुळे पहिल्यांदाच अतिशय अचूकतेने वजन करणे शक्य झाले आहे, कमी वस्तुमानाचा दुष्ट ग्रहतो स्पष्टपणे ग्रहीय स्वरूपाचा एक पदार्थ आहे आणि तपकिरी बटू किंवा अपयशी तारा नाही याची पुष्टी करणे.
दुष्ट ग्रह म्हणजे काय आणि हे प्रकरण खास का आहे?
तथाकथित मुक्तपणे तरंगणारे किंवा भटकणारे ग्रह ते ग्रह-वस्तुमान असलेले शरीर आहेत जे कोणत्याही ताऱ्याभोवती फिरत नाहीत. सूर्याभोवती स्थिर मार्गक्रमण करण्याऐवजी, ते केवळ सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या मार्गदर्शनाखाली आकाशगंगेतून फिरतात. जागतिक गुरुत्वाकर्षण आणि भूतकाळातील भेटी इतर मोठ्या वस्तूंसह. हा सिद्धांत गेल्या काही दशकांपासून असे सुचवत आहे की ते खूप मुबलक प्रमाणात असू शकतात आकाशगंगा, कदाचित ताऱ्यांपेक्षाही जास्त.
या विशिष्ट प्रकरणात, विश्लेषणे दर्शवितात की फ्लॅशसाठी जबाबदार असलेली वस्तू एक ग्रह आहे ज्यामध्ये गुरु ग्रहाच्या वस्तुमानाच्या ०.२१९ पट, जवळजवळ सारखेच शनीत्या आकृतीमुळे अतिशय मंद तारा किंवा तपकिरी बटूची श्रेणी सहजपणे वगळली जाते. संशोधकांचा असा दावा आहे की बहुधा "सामान्य" ग्रह प्रणालीमध्ये जन्मलेले, एका ताऱ्याभोवती, आणि ते नंतर हिंसक गुरुत्वाकर्षणाच्या संवादाद्वारे आंतरतारकीय अवकाशात सोडले गेले.
या निष्कासन प्रक्रिया खालील कारणांमुळे असू शकतात: महाकाय ग्रहांमधील गुरुत्वाकर्षण टक्करहे एका अस्थिर सहचर ताऱ्याच्या उपस्थितीमुळे किंवा आकाशगंगेच्या दाट प्रदेशात दुसऱ्या ताऱ्याच्या जवळून जाण्यामुळे असू शकते. परिणामी, एक जग त्याचे कक्षीय "घर" गमावते आणि शेवटी एक म्हणून संपते. वैश्विक भटक्या, अब्जावधी वर्षे एकटे प्रवास करत आहे.
काही मॉडेल्स असेही सुचवतात की काही दुष्ट ग्रह एकाकीपणे तयार होऊ शकतात, वायू आणि धुळीचे ढगते ताऱ्यासारखे दिसते पण त्यात अणु संलयन सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेले वस्तुमान नाही. तथापि, या वस्तूचे शनिसारखे वस्तुमान आणि वैशिष्ट्ये परिस्थितीशी अधिक जुळतात. त्याच्या गृह प्रणालीतून बाहेर काढलेला ग्रह लघु तारा निर्मितीपेक्षा.
मागील अभ्यासांनी आधीच असे सुचवले होते की तारेविरहित जग असंख्य असू शकतात, परंतु आतापर्यंत त्यांच्या वस्तुमानाचे अंदाज खूप अप्रत्यक्ष होते. हा शोध ठोस डेटासह दर्शवितो की दुष्ट ग्रहांच्या लोकसंख्येमध्ये सामान्यतः ग्रहीय वस्तू असतात, प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्कवर जन्माला आले आणि नंतर खोल अंतराळात हद्दपार केले गेले.
गुरुत्वाकर्षण सूक्ष्म लेन्सिंग: अदृश्य पाहणे
प्रकाश सोडत नाही आणि त्याच्याशी संबंधित कोणताही तारा नाही असा ग्रह शोधणे हे जवळजवळ अशक्य काम आहे. याचा फायदा घेणे हे मुख्य काम आहे. गुरुत्वाकर्षण सूक्ष्म लेन्सिंग, आइन्स्टाईनच्या सामान्य सापेक्षतेचा सिद्धांताने भाकित केलेला परिणाम: जेव्हा एखादी प्रचंड वस्तू थेट दूरच्या ताऱ्यासमोरून जाते तेव्हा तिचे गुरुत्वाकर्षण प्रकाशाचा मार्ग वळवतो आणि एक प्रकारचा वैश्विक भिंग म्हणून काम करतो.
पृथ्वीवरून, तो परिणाम अ म्हणून प्रकट होतो चमकात तात्पुरती वाढ जर समोरून जाणारी वस्तू ग्रह असेल, तर फ्लॅश सहसा कमी वेळ टिकतो, बहुतेकदा तो फक्त काही तास किंवा दोन दिवस टिकतो. म्हणूनच नेटवर्क्सना आवडते OGLE (ऑप्टिकल ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग प्रयोग) आणि कोरियन केएमटीनेट ते आकाशगंगेच्या केंद्राकडे जाणाऱ्या लाखो ताऱ्यांचे सतत आणि वारंवार निरीक्षण करतात.
या शनि-वस्तुमान ग्रहाशी संबंधित घटना आढळून आली 3 पैकी 2024 त्या सर्वेक्षणांमुळे, ज्यांनी त्याला असे वर्गीकृत केले होते केएमटी-२०२४-बीएलजी-०७९२ y ओगले-२०२४-बीएलजी-०५१६त्यांनी पाहिले की एका प्रकाशाच्या तेजस्वितेत क्षणिक वाढ झाली आहे. आकाशगंगेच्या फुगवटामध्ये स्थित लाल राक्षस, जेव्हा ग्रह त्या तारा आणि आपल्या दृष्टी रेषेमधून जातो तेव्हा निर्माण होतो.
प्रकाश वक्रच्या तपशीलवार विश्लेषणातून आधीच असे सूचित झाले आहे की जबाबदार वस्तूकडे गुरु ग्रहापेक्षा स्पष्टपणे कमी वस्तुमानपरंतु त्याचे वजन अचूकपणे निश्चित करण्यासाठी ते पुरेसे नव्हते. मायक्रोलेन्सची प्रमुख पारंपारिक मर्यादा अशी आहे की, ते स्वतःहून, स्पष्टपणे निश्चित करण्याची परवानगी देत नाही वस्तूपासूनचे अंतरआणि सुप्रसिद्ध अंतराशिवाय, वस्तुमान गणितीय अध:पतनात गुंतले जाते.
तो अडथळा तोडण्यासाठी, आणखी एक निरीक्षणात्मक घटक जोडणे आवश्यक होते: त्याच मायक्रोलेन्सिंग घटनेचे मोजमाप अंतराळात खूप दूर असलेले दोन बिंदू आणि प्रत्येक ठिकाणी जेव्हा चमक कमाल पोहोचली तेव्हाच्या क्षणाची अत्यंत तपशीलवार तुलना करा. वेळेतील हा फरक म्हणून ओळखला जातो मायक्रोलेन्स पॅरॅलॅक्स.
अंतराळात "दुसरा कॅमेरा" म्हणून गैया
तिथेच अंतराळ दुर्बिणीचा उपयोग होतो. गायाचे एक ध्येय युरोपियन स्पेस एजन्सी (ईएसए) मूळतः आकाशगंगेतील अब्जाहून अधिक ताऱ्यांचे अत्यंत अचूकतेने नकाशे तयार करण्यासाठी डिझाइन केलेले. जरी त्याचे प्राथमिक उद्दिष्ट दुष्ट ग्रहांचा शोध घेणे नव्हते, तरी ते अवकाशातील विशेषाधिकारप्राप्त स्थान त्याने या नैसर्गिक प्रयोगासाठी त्याला परिपूर्ण भागीदार बनवले.
गैयाला एका कक्षेत ठेवण्यात आले होते जे लॅग्रेंज पॉइंट L2 सूर्य-पृथ्वी प्रणालीचे, सुमारे 1,5 दशलक्ष किलोमीटर आपल्या ग्रहावरून. तिथून, तो सतत आकाशाचे निरीक्षण करत होता, अभूतपूर्व अचूकतेने ताऱ्यांची स्थिती, चमक आणि हालचाली रेकॉर्ड करत होता. एका दशकाहून अधिक काळ, त्याने आपल्या आकाशगंगेची रचना पाहण्याचा आपला दृष्टिकोन पूर्णपणे बदलला आहे.
काही क्षणांच्या या छोट्याशा विंडोमध्ये 48 तास रॉग प्लॅनेट मायक्रोलेन्सिंग घटनेदरम्यान, अनेक अशक्य घटक जुळले: गैया आकाशाच्या त्या भागाचे अचूक स्कॅनिंग करत होता आणि शिवाय, त्याने ते एका विशेषतः अनुकूल कक्षीय संरचनाज्यामुळे त्याला सुमारे १६ तासांत सहा वेळा प्रभावित ताऱ्याचे निरीक्षण करता आले, जे विस्ताराच्या शिखराच्या अगदी जवळ होते.
दरम्यान, स्थलीय नेटवर्क ओगल आणि केएमटीनेट ते वेधशाळांमधून त्याच फ्लॅशचा मागोवा घेत होते चिली, दक्षिण आफ्रिका आणि ऑस्ट्रेलियाजेव्हा संशोधकांनी डेटाची तुलना केली तेव्हा त्यांना आढळले की गाया वर प्रकाश जवळजवळ त्याच्या कमाल मर्यादेपर्यंत पोहोचला होता. दोन तासांनंतर पृथ्वीपेक्षा. घटनेच्या तपशीलवार मॉडेलिंगसह तो छोटासा फरक, गणना करण्यासाठी महत्त्वाचा होता मायक्रोलेन्स पॅरॅलॅक्स.
त्या पॅरॅलॅक्सचे मोजमाप करून, टीमला अतिशय अचूकतेने हे निश्चित करता आले की भटकंती ग्रहाचे अंतर: सुमारे ३,०५० पार्सेकम्हणजेच, आकाशगंगेच्या केंद्राकडे सुमारे ९,९५० प्रकाशवर्षे. आता अंतर निश्चित केल्यावर, त्याच प्रकाश वक्रने वस्तुमान प्रदान केले: अंदाजे गुरु ग्रहाच्या वस्तुमानाच्या २२%जवळजवळ शनी ग्रहासारखेच. इतक्या स्वच्छ मापनाची ही पहिलीच वेळ आहे जेव्हा कमी वस्तुमानाचा मुक्त-तरंगणारा ग्रह.
युरोपियन फोकस असलेला एक आंतरराष्ट्रीय प्रकल्प
या निकालामागे व्यापक आंतरराष्ट्रीय सहकार्य आहे, ज्यामध्ये विशेषतः केंद्रांचा समावेश आहे आशिया, युरोप आणि अमेरिकाया अभ्यासाचे नेतृत्व सुबो डोंग, खगोलशास्त्र विभागाकडून पेकिंग विद्यापीठ, आणि मधील संघांचा समावेश आहे कावली इन्स्टिट्यूट ऑफ अॅस्ट्रोनॉमी अँड अॅस्ट्रोफिजिक्स, अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना कोरिया इन्स्टिट्यूट ऑफ अॅस्ट्रॉनॉमी अँड स्पेस सायन्स, ला वॉर्सा विद्यापीठ आणि केंब्रिज विद्यापीठ, इतरांदरम्यान
युरोपियन बाजूने, ची भूमिका पोलंड आणि OGLE प्रकल्प ते मूलभूत राहिले आहे. खगोलशास्त्रीय वेधशाळेकडून वॉर्सा विद्यापीठ, यांच्या नेतृत्वाखालील गट आंद्रेज उदाल्स्की मायक्रोलेन्सिंग इव्हेंट्सच्या शोधात ते वर्षानुवर्षे गॅलेक्टिक सेंटरचे निरीक्षण करत आहे. केएमटीनेट आणि गैयाच्या डेटासह एकत्रित केलेल्या त्याच्या डेटामुळे शास्त्रज्ञांना फक्त काही तास टिकणाऱ्या फ्लॅशचे रूपांतर एका भटकंती करणाऱ्या ग्रहाचे अचूक चित्र.
सारख्या देशांमधील संशोधक युनायटेड किंग्डम, जर्मनी, इस्रायल, स्वित्झर्लंड आणि अमेरिका, ऑपरेट करण्यासाठी जबाबदार असलेल्या संघाव्यतिरिक्त गाया ESA साठी. वेगवेगळ्या खंडांवर असलेल्या स्थानकांमधील सहकार्य हे साध्य करण्यासाठी आवश्यक आहे जवळजवळ सतत कव्हरेज कार्यक्रमाची.
आंतरराष्ट्रीय माध्यमांना दिलेल्या निवेदनात, सुबो डोंग यांनी जोर देऊन सांगितले की सर्वात मोठी अडचण "वेळेवर मात करणे", कारण मायक्रोलेन्सिंग कार्यक्रम फक्त दोन दिवस चालला. त्यांनी स्पष्ट केले कीअसाधारण नशीब"—गैया नेमके जिथे गरज होती तिथेच शोधत होते—आणि जमिनीवरील सर्वेक्षणांच्या सातत्यपूर्णतेमुळे आतापर्यंत जे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य मानले जात होते ते शक्य झाले आहे.
आणखी एक लेखक, प्रझेमेक म्रोझवॉर्सा विद्यापीठाच्या खगोलशास्त्र वेधशाळेतील, यांनी अधोरेखित केले की या निकालामुळे "एक मजबूत चालना" मिळेल भविष्यातील सघन मोहिमा या प्रकारच्या वस्तूंना समर्पित. अनुभवावरून असे दिसून येते की पृथ्वी आणि अवकाश यांच्यातील समन्वित निरीक्षणे केवळ शक्य नाहीत तर अभ्यासासाठी एक मानक साधन बनू शकतात. तारे नसलेले ग्रह.
तारेविरहित जगांच्या लोकसंख्येबद्दल हा ग्रह आपल्याला काय सांगतो?
या कामाच्या आधी, खगोलशास्त्रज्ञांना आधीच शंका होती की भटकणारे ग्रह ते खूप असंख्य असू शकतात. काही अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की या मृतदेहांची एकूण संख्या ताऱ्यांच्या बरोबरीने किंवा त्याहूनही पुढे जाणे आकाशगंगेत. तथापि, थेट वस्तुमान मोजमापांच्या अभावामुळे हे जाणून घेणे कठीण झाले की आढळलेले उमेदवार खरोखर ग्रह आहेत की काही प्रकरणांमध्ये, ताऱ्यासारख्या वस्तू आहेत.
या ग्रहाचे मोजमाप शनि ग्रहाचे वस्तुमान ते त्या अडथळ्याला तोडते: ते सिद्ध करते की OGLE, KMTNet आणि इतर प्रोग्राम्सद्वारे पाहिले जाणारे काही संक्षिप्त फ्लॅश संबंधित आहेत त्यांच्या प्रणालींमधून बाहेर काढलेले ग्रह-वस्तुमान जगआणि केवळ ग्रह आणि ताऱ्यांमधील मध्यवर्ती पिंडांसाठीच नाही. तारकीय अंतराळात किती "भटकंती करणारे" आहेत याचा अंदाज घेण्यासाठी हे एक मजबूत पाया आहे.
जर मॉडेल्स बरोबर असतील तर, आकाशगंगा येथे भरली जाऊ शकते अब्जावधी भटकणारे ग्रहशांत आणि थंड, ते ताऱ्यांमधील अंधारातून पार करतात. काहींमध्ये दाट वातावरण किंवा अंतर्गत उष्णता स्रोत असू शकतात; तर काहींमध्ये कायम रात्रीत बुडलेले बर्फाळ गोल असू शकतात. सध्या, जेव्हा पार्श्वभूमीतील ताऱ्याशी संरेखन पुरेसे परिपूर्ण असेल तेव्हाच आपण त्यांचा एक छोटासा अंश शोधू शकतो.
या प्रकारचा ग्रह देखील याबद्दल महत्त्वाची माहिती प्रदान करतो ग्रह प्रणालींची गतिशीलताप्रत्येक बाहेर काढलेले जग हे प्रणालीच्या आयुष्याच्या पहिल्या काही दशलक्ष वर्षांत घडलेल्या हिंसक प्रक्रियांचे एक ट्रेस आहे: वायू राक्षसांचे स्थलांतर, कक्षा अस्थिर करणारे अनुनाद, शेजारच्या ताऱ्यांशी जवळचे चकमक... भटक्यांच्या लोकसंख्येची पुनर्रचना करून, खगोलशास्त्रज्ञ करू शकतात निर्मिती आणि उत्क्रांतीचा इतिहास पुन्हा तयार करणे आपल्यासारख्या प्रणालींचे.
युरोपियन संदर्भात, हा निकाल ESA आणि त्याच्या भागीदारांचे मध्यवर्ती खेळाडू म्हणून स्थान अधिक मजबूत करतो बाह्यग्रह विज्ञान आणि दुष्ट जगदुसऱ्या एका मोठ्या मोहिमेसाठी डिझाइन केलेले गैया, एका उदयोन्मुख क्षेत्रासाठी एक महत्त्वाचा भाग ठरले आहे ज्यामध्ये लवकरच युरोप आणि इतर अवकाश शक्तींनी चालवलेल्या नवीन अंतराळ दुर्बिणींचा समावेश असेल.
आगामी मोहिमांची भूमिका: रोमन, अर्थ २.० आणि त्यापुढील
KMT-2024-BLG-0792 / OGLE-2024-BLG-0516 चे प्रकरण खगोलशास्त्रीय समुदाय मोठ्या प्रमाणात समर्पित असलेल्या उपकरणांच्या नवीन पिढीची तयारी करत असतानाच येते. मायक्रोलेन्सिंग वापरून ग्रह शोधत्यापैकी, खालील गोष्टी ठळकपणे दिसून येतात: नॅन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलिस्कोप नासाकडून, ज्यांचे प्रक्षेपण दशकाच्या उत्तरार्धात होणार आहे.
रोमन मोठ्या प्रमाणात मायक्रोलेन्सिंग सर्वेक्षण करेल, ज्याची संवेदनशीलता आणि निरीक्षण दर सध्याच्या पद्धतींपेक्षा खूपच जास्त असेल. सिम्युलेशन असे सूचित करतात की ते शेकडो किंवा हजारो दुष्ट ग्रहांचा शोध घ्यापृथ्वीच्या वस्तुमानाइतकेच वस्तुमान असलेल्या वस्तूंचा समावेश करणे आणि त्यांचे वितरण अभूतपूर्व अचूकतेने मोजणे. युरोपसाठी, हे अभियान गैया डेटा आणि इतर प्रकल्पांसाठी एक आदर्श पूरक असेल जसे की युक्लिड.
या प्रयत्नाला चिनी उपग्रह पूरक ठरेल. पृथ्वी 2.0ज्याचे प्रक्षेपण २०२८ च्या आसपास अपेक्षित आहे आणि जे देखील शोधेल बाह्यग्रह आणि तारेहीन जग इतर साधनांसह, गुरुत्वाकर्षण सूक्ष्म लेन्सिंगचा वापर करून. संशोधकांना पृथ्वीवरील निरीक्षणांचे समन्वय साधण्याची आशा आहे - भविष्यातील सुविधांसह वेरा रुबिन वेधशाळा— आणि या अवकाश मोहिमांमधून या शनि-वस्तुमान ग्रहाच्या घटनांचा जास्तीत जास्त शोध घेणे.
चालू असलेल्या मोहिमा, जसे की स्वतः एक ईएसएचा गैया, आणि येत्या काही वर्षांत सेवेत येणारे इतर, वाढत्या प्रमाणात व्यापक कॅटलॉग तयार करतील जे आम्हाला पुढे जाण्यास अनुमती देतील विशिष्ट निष्कर्ष तपशीलवार सांख्यिकीय अभ्यासासाठी. मूलभूत प्रश्नांची उत्तरे देणे ही कल्पना आहे: किती दुष्ट ग्रह आहेत, कोणत्या वस्तुमान श्रेणी सर्वात जास्त आढळतात, ते आकाशगंगेत कसे वितरित केले जातात आणि ते आपल्याला ग्रहांच्या निर्मितीच्या हिंसाचार आणि सर्जनशीलतेबद्दल काय सांगतात?
अभ्यासाच्या लेखकांच्या मते, हे आहे मायक्रोलेन्सिंग पॅरॅलॅक्स वापरून एखाद्या दुष्ट ग्रहाचे मोजमाप करण्याची ही पहिलीच वेळ आहे. इतक्या स्पष्टतेने. त्याचे यश अनेक गटांना जमिनीवर आधारित दुर्बिणी आणि रोमन किंवा अर्थ २.० सारख्या मोहिमा यांच्यात समन्वित मोहिमा आखण्यास प्रोत्साहित करत आहे, ज्याचा उद्देश आता एक अपवादात्मक निरीक्षण आहे ते एका नियमित वापराचे तंत्र.
सर्व काही या लहान फ्लॅशकडे निर्देश करते, जे एका ग्रहामुळे होते ज्याला शनि ग्रहाइतकेच वस्तुमान पृथ्वीपासून जवळजवळ १०,००० प्रकाशवर्षे अंतरावर असलेले हे एक महत्त्वाचे वळण ठरेल: हे सिद्ध करते की हे शक्य आहे एकट्याने प्रवास करणाऱ्या जगांचे वजन करा आणि अचूकपणे शोधा. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून आणि अवकाशातून एकाच वेळी केलेल्या निरीक्षणांचा वापर करून, ते भविष्याचे दार उघडते ज्यामध्ये आपल्याकडे दुष्ट ग्रहांची खरी आकाशगंगेची गणना आहे, जी संपूर्ण आकाशगंगेत ग्रह प्रणाली कशी तयार होतात, विघटित होतात आणि विकसित होतात हे समजून घेण्याची गुरुकिल्ली आहे.
