वेब स्पेस टेलीस्कोप ने एक्सोप्लैनेट की अपनी पहली तस्वीर खींची

खगोलविदों ने नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) द्वारा ली गई एक एक्सोप्लैनेट की पहली तस्वीर का खुलासा किया है। छवि बृहस्पति से सात गुना भारी दुनिया के चमकीले बूँद को दिखाती है जो लगभग 400 प्रकाश वर्ष दूर एक तारे की परिक्रमा करता है। ग्राउंडब्रेकिंग परिणाम टेलीस्कोप से शुरुआती एक्सोप्लैनेट निष्कर्षों की एक श्रृंखला में नवीनतम है, और प्रौद्योगिकियों का एक परीक्षण है जो भविष्य के अंतरिक्ष दूरबीनों द्वारा पृथ्वी जैसे ग्रहों की प्रत्यक्ष इमेजिंग को सक्षम करेगा।

"यह प्राणपोषक है," ने कहा आर्यन कार्टर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांताक्रूज में एक खगोलशास्त्री और छवि को संसाधित करने वाली टीम का हिस्सा। "परिणाम, ईमानदारी से, उत्कृष्ट है।"

JWST, एक दूरबीन बनाने में दशकों जो दिसंबर 2021 में लॉन्च हुआ था और अब पृथ्वी से दस लाख मील दूर तैरता है, इस गर्मी में पूरी तरह से चालू हो गया। पहले से ही, इसने ब्रह्मांड के भोर में दूर की आकाशगंगाओं को देखा है और बृहस्पति के उत्कृष्ट दृश्य देखे हैं, अन्य प्रारंभिक परिणामों के बीच. खगोलविदों का कहना है कि दूरबीन भी एक्सोप्लैनेट को देखने में अपेक्षा से 10 गुना बेहतर प्रदर्शन कर रही है।

नई छवि, में वर्णित है एक साथ कागज़ कल रात ऑनलाइन पोस्ट किया गया, से आता है एक टीम खगोल भौतिक विज्ञानी के नेतृत्व में साशा हिंकले यूनाइटेड किंगडम में एक्सेटर विश्वविद्यालय में। शोधकर्ताओं ने JWST को तेजी से घूमने वाले तारे HIP 65426 पर इंगित किया, जहां एक ग्रह पहले से मौजूद था; पहले चिली में वेरी लार्ज टेलीस्कोप पर SPHERE उपकरण तस्वीरें खींची 2017 में ग्रह। हिंकले की टीम ने एचआईपी 65426 बी नामक ग्रह को देखने के लिए जेडब्ल्यूएसटी की क्षमता का परीक्षण और वर्णन करने की मांग की।

खगोलविदों ने लगभग दो दर्जन एक्सोप्लैनेट की प्रत्यक्ष रूप से नकल की है, लेकिन JWST अपने 6.5-मीटर-चौड़े हेक्सागोनल दर्पण का उपयोग करके किसी भी जमीन-आधारित वेधशाला को पछाड़कर क्षमता का विस्तार करेगा। "यह वादा का क्षण है," कहा ब्रूस मैकिन्टोश, एक खगोलभौतिकीविद् और यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया ऑब्जर्वेटरीज के आने वाले निदेशक।

हॉट यंग जाइंट

एचआईपी 65426 बी की तस्वीर लेने के लिए, जेडब्लूएसटी ने अपने मेजबान तारे के प्रकाश को अवरुद्ध कर दिया एक छोटा सा मुखौटा कोरोनग्राफ के रूप में जाना जाता है। इसने परिक्रमा करने वाले ग्रह का खुलासा किया, जो हजारों बार बेहोश है, जैसे "एक सर्चलाइट के चारों ओर एक जुगनू," हिंकले ने कहा।

HIP 65426 b अपने तारे से पृथ्वी की तुलना में लगभग 100 गुना दूर सूर्य की परिक्रमा करता है, एक कक्षा को पूरा करने में 630 वर्ष लेता है। इस दूरी का मतलब है कि ग्रह को तारे की चकाचौंध के खिलाफ देखना आसान है; कि, ग्रह की अत्यधिक गर्मी और इस प्रकार चमक के साथ-साथ इसका तापमान लगभग 900 डिग्री सेल्सियस है, जो कि केवल 14 मिलियन वर्ष पहले इसके गठन से बचा हुआ बुखार है - इसे प्रत्यक्ष इमेजिंग के लिए एक प्रमुख लक्ष्य बनाता है। "इसका तापमान मोमबत्ती की लौ के समान है," ने कहा बेथ बिलर, एडिनबर्ग विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री जिन्होंने टीम का सह-नेतृत्व किया।

JWST के आकार और संवेदनशीलता ने इसे किसी भी पिछली वेधशाला की तुलना में इस ग्रह से अधिक प्रकाश एकत्र करने में सक्षम बनाया है। (इसकी तस्वीर केवल SPHERE की तुलना में दानेदार दिखती है क्योंकि JWST लंबी, अवरक्त तरंग दैर्ध्य को देखता है।) इसने हिंकले, बिलर और उनकी टीम को ग्रह के द्रव्यमान के अनुमान को परिष्कृत करने की अनुमति दी, जिसे उन्होंने लगभग सात बृहस्पति द्रव्यमान पर रखा, SPHERE के लगभग 10 के अनुमान से कम उनके परिणाम ग्रह की त्रिज्या को कम करने में भी मदद करते हैं, जो कि बृहस्पति के 1.4 गुना है। ग्रहों के विकास के सरल मॉडल इस दुनिया के गुणों के संयोजन को आसानी से नहीं समझा सकते हैं; कार्टर ने कहा कि सटीक नया डेटा वैज्ञानिकों को एक-दूसरे के खिलाफ मॉडल का परीक्षण करने और "हमारी समझ को मजबूत करने" की अनुमति देगा।

एचआईपी 65426 बी की सतह की विशेषताएं छवि में दिखाई नहीं दे रही हैं, लेकिन बिलर ने कहा कि यह बृहस्पति की तरह "शायद बैंडेड" दिखेगा, जिसमें तापमान और संरचना में बदलाव के कारण बेल्ट होते हैं, और तूफान या भंवर के कारण इसके वातावरण में धब्बे हो सकते हैं।

जैसा कि हम जानते हैं, विशाल ग्रह जीवन के लिए दुर्गम है, लेकिन यह बड़े ग्रहों के एक वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है जिसके बारे में वैज्ञानिक अधिक जानने के लिए उत्सुक हैं। बृहस्पति शायद अहम भूमिका निभाई हमारे सौर मंडल को तराशने में, शायद पृथ्वी पर जीवन को धारण करने में सक्षम बनाना। "यह जानना अच्छा होगा कि क्या यह अन्य सौर प्रणालियों में काम करता है," मैकिंटोश ने कहा।

क्योंकि JWST अपेक्षा से बहुत अधिक स्थिर है, वैज्ञानिकों का कहना है कि यह अनुमान से छोटे एक्सोप्लैनेट की तस्वीर लेने में सक्षम होना चाहिए - शायद बृहस्पति के द्रव्यमान के एक तिहाई जितना छोटा। "हम नेप्च्यून और यूरेनस जैसी चीजों की छवि बना सकते हैं, जिन्हें हमने पहले कभी सीधे तौर पर नहीं देखा है," ने कहा एमिली रिकमैन, मैरीलैंड में स्पेस टेलीस्कॉप साइंस इंस्टीट्यूट में एक खगोलविद, जो जेडब्लूएसटी संचालित करता है।

अब जब JWST के कोरोनोग्राफ ने अपना रोड टेस्ट पास कर लिया है, तो हिंकले को लगता है कि खगोलविद अन्य दुनिया की तस्वीरें लेने के लिए इसका इस्तेमाल करने के लिए तैयार होंगे। वह दूरबीन के जीवनकाल के अंत तक "निश्चित रूप से दर्जनों" देखने की उम्मीद करता है। "मुझे आशा है कि यह सैकड़ों की तरह है।"

दूर के आसमान में झांकना

एक्सोप्लैनेट फोटो के अलावा, हिंकले की टीम आने वाले दिनों में यह घोषणा करेगी कि उन्होंने एक संदिग्ध भूरे रंग के बौने के वातावरण में अणुओं की एक सरणी की खोज की है - जिसे कभी-कभी "असफल तारा" के रूप में जाना जाता है - एक साथी तारे की परिक्रमा करता है। बृहस्पति की तुलना में लगभग 20 गुना भारी, वस्तु का द्रव्यमान उस दहलीज के ठीक नीचे होता है जहां उसके मूल में संलयन शुरू हो सकता है।

JWST पर एक उपकरण का उपयोग करना जो प्रकाश की आवृत्तियों को अलग करता है, एक प्रक्रिया जिसे स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है, वैज्ञानिकों ने पानी, मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड और सोडियम पाया, सभी एक अभूतपूर्व स्तर पर विस्तार से प्रकट हुए। उन्होंने उम्मीदवार भूरे रंग के बौने के वातावरण में सिलिका के धुएं जैसे बादलों का भी पता लगाया, ऐसी वस्तुओं में पहले कुछ संकेत दिया गया था लेकिन कभी स्थापित नहीं हुआ। "मेरे दिमाग में यह एक सबस्टेलर साथी से प्राप्त अब तक का सबसे बड़ा स्पेक्ट्रम है," हिंकले ने कहा। "हमने कभी ऐसा कुछ नहीं देखा।"

यह खोज पिछले हफ्ते की एक घोषणा के बाद शुरू हुई, जब खगोलविदों की एक अलग टीम ने बताया कि उन्होंने JWST का उपयोग किया है कार्बन डाइऑक्साइड का पता लगाएं पृथ्वी से 39 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित WASP-650 b नामक एक विशाल एक्सोप्लैनेट में - पहली बार किसी एक्सोप्लैनेट में गैस देखी गई है। उन्होंने वातावरण में एक रहस्यमय अणु भी देखा। वही टीम आने वाले महीनों में अपेक्षित परिणामों के साथ दो और विशाल दुनिया का भी अध्ययन कर रही है, जो इन जैसे गैस दिग्गजों की वायुमंडलीय संरचना की लगभग पूरी तस्वीर को एक साथ जोड़ने में मदद करेगी। "वह जेम्स वेब की शक्ति है," ने कहा जैकब बीन, शिकागो विश्वविद्यालय में एक खगोलशास्त्री और टीम के सह-नेता।

टीम लीडर ने कहा कि अवलोकन एक "रासायनिक सूची" का भी निर्माण करेंगे जो दिखाएगा कि JWST पृथ्वी के समान छोटे चट्टानी दुनिया के आसमान में क्या पता लगा सकता है। नताली बटाल्हा, सांताक्रूज में एक खगोल भौतिक विज्ञानी। उन्होंने कहा कि टीम की योजना उनके आगामी गैस विशाल अवलोकनों में "जेडब्लूएसटी को अपनी सीमा तक धकेलने" की है, जो "हमें बताएगा कि हम स्थलीय ग्रहों पर क्या कर सकते हैं।"

अन्य टीमें की पहली JWST टिप्पणियों का संचालन कर रही हैं ट्रेपिस्ट -1, एक अपेक्षाकृत पास का लाल बौना तारा जो सात पृथ्वी-आकार के चट्टानी संसारों की परिक्रमा करता है। इनमें से कई ग्रह तारे के रहने योग्य क्षेत्र में हैं, जहां तरल पानी और यहां तक ​​कि जीवन के अनुकूल परिस्थितियां संभव हो सकती हैं। जबकि JWST सीधे ग्रहों की छवि नहीं बना सकता है, स्पेक्ट्रोस्कोपी उनके वायुमंडल में गैसों की पहचान करने में मदद करेगी - संभवतः गैसों के संकेत भी जो जैविक गतिविधि का संकेत दे सकते हैं। "जो हम वास्तव में चाहते हैं वह पृथ्वी है," मैकिन्टोश ने कहा।