हमारे होम गैलेक्सी मिल्की वे के बाहर पहले एक्सोप्लैनेट उम्मीदवार की खोज

सर्पिल आकाशगंगा मेसियर 51 (एम51), जिसे व्हर्लपूल आकाशगंगा भी कहा जाता है , में एक्स-रे बाइनरी एम51-यूएलएस-1 में पहले संभावित एक्सोप्लैनेट की खोज , ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य के बजाय एक्स-रे तरंग दैर्ध्य पर चमक में गिरावट का अवलोकन करके पारगमन तकनीक का उपयोग करके की गई है। यह एक अभूतपूर्व और क्रांतिकारी उपलब्धि है क्योंकि यह ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर चमक में गिरावट के अवलोकन की सीमा को दूर करती है और बाहरी आकाशगंगाओं में एक्सोप्लैनेट की खोज का मार्ग प्रशस्त करती है। बाहरी आकाशगंगाओं में ग्रहों का पता लगाना और उनका लक्षण वर्णन अलौकिक जीवन की खोज के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव रखता है।

"लेकिन सब लोग कहाँ हैं ?" फर्मी ने 1950 की गर्मियों में यह सवाल उठाया था, यह सोचते हुए कि अंतरिक्ष में अलौकिक जीवन (ET) के अस्तित्व की उच्च संभावना के बावजूद इसका कोई सबूत क्यों नहीं है। उस प्रसिद्ध वाक्य के तीन चौथाई सदी बीत जाने के बाद भी, पृथ्वी के बाहर कहीं भी जीवन का कोई सबूत नहीं है, लेकिन खोज जारी है और इस खोज के प्रमुख घटकों में से एक सौर मंडल के बाहर ग्रहों का पता लगाना और उनमें जीवन के संभावित संकेतों की पहचान करना है।

पिछले कुछ दशकों में 4300 से अधिक बाह्य ग्रहों की खोज की गई है, जिनमें जीवन के लिए उपयुक्त परिस्थितियाँ हो भी सकती हैं और नहीं भी। ये सभी ग्रह हमारी आकाशगंगा के भीतर ही पाए गए हैं । आकाशगंगा के बाहर किसी भी बाह्य ग्रह की खोज नहीं हुई है। वास्तव में, किसी भी बाहरी आकाशगंगा में ग्रह प्रणाली की उपस्थिति के विचार का समर्थन करने वाला कोई प्रमाण नहीं है ।

वैज्ञानिकों ने पहली बार किसी बाहरी आकाशगंगा में एक संभावित बाह्यग्रह की खोज की सूचना दी है। यह बाह्यग्रह मेसियर 51 (एम51) नामक सर्पिल आकाशगंगा में स्थित है , जिसे व्हर्लपूल आकाशगंगा भी कहा जाता है, जो आकाशगंगा मिल्की वे से लगभग 28 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर है ।

आम तौर पर, किसी ग्रह का पता लगाने के लिए, तारे के चारों ओर परिक्रमा करते समय उसके द्वारा उत्पन्न ग्रहण का अवलोकन किया जाता है, जिससे तारे से निकलने वाला प्रकाश अवरुद्ध हो जाता है (पारगमन तकनीक)। इस घटना को तारे की अस्थायी रूप से मंद रोशनी के रूप में देखा जाता है। एक बाह्यग्रह की खोज में तारे के प्रकाश में होने वाली गिरावटों का पता लगाना शामिल है । ग्रहों का पता लगाने की एक अन्य विधि त्रिज्या वेग मापन है। हमारे अपने आकाशगंगा में अपेक्षाकृत कम अंतर-आकाशगंगा दूरी (लगभग 3000 प्रकाश वर्ष) पर स्थित सभी बाह्यग्रहों का पता इन्हीं तकनीकों का उपयोग करके लगाया गया है।

हालांकि, आकाशगंगा के बाहर के ग्रहों का पता लगाने के लिए अधिक अंतर-आकाशगंगा दूरियों पर प्रकाश में गिरावट की खोज करना एक कठिन कार्य है, क्योंकि एक बाहरी आकाशगंगा आकाश में एक छोटे से क्षेत्र में फैली होती है और तारों का उच्च घनत्व किसी एक तारे का पर्याप्त विस्तार से अध्ययन करने की अनुमति नहीं देता है जिससे ग्रह के संकेतों का पता लगाया जा सके । परिणामस्वरूप, अब तक किसी बाहरी आकाशगंगा में प्रकाशीय तरंगदैर्ध्य पर खोज संभव नहीं थी और हमारी आकाशगंगा के बाहर किसी भी ग्रह की खोज नहीं की जा सकी थी। नवीनतम शोध अभूतपूर्व और क्रांतिकारी है क्योंकि यह प्रकाशीय तरंगदैर्ध्य के बजाय एक्स-रे तरंगदैर्ध्य पर चमक में गिरावट का अवलोकन करके इस सीमा को पार करता प्रतीत होता है, और अन्य आकाशगंगाओं में ग्रहों की खोज का मार्ग प्रशस्त करता है ।

बाह्य आकाशगंगाओं में पाए जाने वाले एक्स-रे बाइनरी सिस्टम (एक्सआरबी) को एक्सोप्लैनेट की खोज के लिए आदर्श माना जाता है । ये (यानी, एक्सआरबी) बाइनरी तारों का एक वर्ग हैं जो एक सामान्य तारे और एक संकुचित तारे, जैसे कि श्वेत बौना तारा या ब्लैक होल से मिलकर बने होते हैं। जब तारे एक-दूसरे के काफी करीब होते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण के कारण सामान्य तारे से पदार्थ सघन तारे की ओर खिंचा चला जाता है। परिणामस्वरूप, सघन तारे के पास एकत्रित पदार्थ अत्यधिक गर्म हो जाता है और एक्स-रे में चमकने लगता है, जिससे चमकीले एक्स-रे स्रोत (एक्सआरएस) दिखाई देते हैं।

एक्स-रे बाइनरी (एक्सआरबी) की परिक्रमा करने वाले ग्रहों का पता लगाने के विचार के साथ , शोध दल ने तीन बाहरी आकाशगंगाओं, एम51, एम101 और एम104 में चमकीले एक्स-रे बाइनरी (एक्सआरबी) से प्राप्त एक्स-रे की चमक में गिरावट की खोज की।

टीम ने अंततः एक्स-रे बाइनरी M51-ULS-1 पर ध्यान केंद्रित किया जो M51 आकाशगंगा में सबसे चमकीले एक्स-रे स्रोतों में से एक है। चंद्रा दूरबीन द्वारा प्राप्त एक्स-रे की चमक में गिरावट देखी गई। विभिन्न संभावनाओं के लिए चमक में गिरावट के बारे में डेटा की जांच की गई और एक ग्रह द्वारा पारगमन के लिए उपयुक्त पाया गया, जो कि शनि के आकार की सबसे अधिक संभावना है।  

यह अध्ययन इस मायने में भी अनूठा है कि इसमें पहली बार एक्स-रे तरंगदैर्ध्य पर बाह्य ग्रहों की खोज सफलतापूर्वक की गई है । व्यापक स्तर पर, हमारी आकाशगंगा के बाहर इस महत्वपूर्ण बाह्य ग्रह की खोज से अन्य बाहरी आकाशगंगाओं में भी बाह्य ग्रहों की खोज का दायरा बढ़ जाता है , जिसका अलौकिक बुद्धिमान जीवन की खोज पर गहरा प्रभाव पड़ता है।

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सूत्रों का कहना है:  

1. डि स्टेफानो, आर।, बर्नडट्ससन, जे।, उर्कहार्ट, आर। एट अल। एक्स-रे ट्रांजिट के माध्यम से बाहरी आकाशगंगा में एक संभावित ग्रह उम्मीदवार का पता चला। नेचर एस्ट्रोनॉमी (2021)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w . प्रीप्रिंट संस्करण यहां उपलब्ध है https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. नासा। चंद्रा एक और आकाशगंगा में संभावित ग्रह के साक्ष्य देखता है। पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. नासा। विज्ञान-वस्तुएं - एक्स-रे बाइनरी सितारे। पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. श्वीटरमैन ई., कियांग एन., एट अल 2018 एक्सोप्लैनेट बायोसिग्नेचर: जीवन के दूर से पता लगाने योग्य संकेतों की समीक्षा। एस्ट्रोबायोलॉजी वॉल्यूम। 18, नंबर 6. 1 जून 2018 को ऑनलाइन प्रकाशित। डीओआई: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729