ماہرین فلکیات نے مشتری جیسا غیر معمولی سیارہ دیکھا جو ایک ٹھنڈے سرخ بونے ستارے کے گرد چکر لگا رہا ہے

ایک ٹھنڈے سرخ بونے ستارے کے گرد مدار میں مارشمیلو کی کثافت کے ساتھ ایک گیس دیو سیارہ کا پتہ چلا ہے، جس میں آلات کے ایک سوٹ کے ذریعے ناساNSF کی NOIRLab کا ایک پروگرام، کٹ پیک نیشنل آبزرویٹری میں WIYN 3.5-میٹر ٹیلی سکوپ پر NEID ریڈیل-ویلوسٹی آلہ کی مالی اعانت۔ سیارہ، جس کا نام TOI-3757 b ہے، اس قسم کے ستارے کے گرد اب تک دریافت ہونے والا سب سے تیز گیس والا سیارہ ہے۔

ایریزونا میں کٹ پیک نیشنل آبزرویٹری میں WIYN 3.5-میٹر ٹیلی سکوپ کا استعمال کرتے ہوئے فلکیات، NSF کا ایک پروگرام NOIRLab، نے ایک ٹھنڈے سرخ بونے ستارے کے گرد مدار میں مشتری جیسا غیر معمولی سیارہ دیکھا ہے۔ Auriga the Charioteer کے برج میں زمین سے تقریباً 580 نوری سال کے فاصلے پر واقع ہے، یہ سیارہ، جس کی شناخت TOI-3757 b کے نام سے کی گئی ہے، سرخ بونے ستارے کے گرد اب تک دریافت ہونے والا سب سے کم کثافت والا سیارہ ہے اور اس کی اوسط کثافت کا اندازہ لگایا گیا ہے۔ ایک marshmallow کے.

سرخ بونے ستارے نام نہاد مرکزی ترتیب کے سب سے چھوٹے اور مدھم ارکان ہیں۔ ستاروں - وہ ستارے جو ہائیڈروجن کو اپنے کور میں مستحکم شرح سے ہیلیم میں تبدیل کرتے ہیں۔ اگرچہ ہمارے جیسے ستاروں کے مقابلے میں "ٹھنڈا" اتوار، سرخ بونے ستارے انتہائی متحرک ہوسکتے ہیں اور طاقتور شعلوں کے ساتھ پھوٹ سکتے ہیں جو کسی سیارے کو اس کی فضا سے چھین سکتے ہیں، اس ستارے کے نظام کو اس طرح کے گوسامر سیارے کی تشکیل کے لیے بظاہر غیر مہمان مقام بنا سکتے ہیں۔

"سرخ بونے ستاروں کے ارد گرد دیوہیکل سیارے روایتی طور پر سوچے جاتے ہیں کہ ان کی تشکیل مشکل ہے،" کارنیگی انسٹی ٹیوشن فار سائنسز ارتھ اینڈ پلانیٹس لیبارٹری کے محقق اور میں شائع ہونے والے ایک مقالے کے پہلے مصنف، شبھم کنودیا کہتے ہیں۔ فلسفہ جرنل. "اب تک اسے صرف ڈوپلر سروے کے چھوٹے نمونوں کے ساتھ دیکھا گیا ہے، جس میں عام طور پر ان سرخ بونے ستاروں سے بہت دور دیوہیکل سیارے ملے ہیں۔ ابھی تک ہمارے پاس سیاروں کا اتنا بڑا نمونہ نہیں ہے کہ قریب میں گیس تلاش کر سکے۔ سیارے مضبوط انداز میں۔"

TOI-3757 b کے ارد گرد اب بھی نامعلوم اسرار باقی ہیں، سب سے بڑا یہ ہے کہ ایک گیس والا سیارہ سرخ بونے ستارے کے گرد کیسے بن سکتا ہے، اور خاص طور پر اس طرح کے کم کثافت والے سیارے کے۔ کنودیا کی ٹیم، تاہم، سوچتی ہے کہ ان کے پاس اس راز کا کوئی حل نکل سکتا ہے۔

وہ تجویز کرتے ہیں کہ TOI-3757 b کی اضافی کم کثافت دو عوامل کا نتیجہ ہو سکتی ہے۔ پہلا سیارے کے پتھریلے حصے سے متعلق ہے۔ گیس جنات کے بارے میں دس گنا بڑے پیمانے پر پتھریلی cores کے طور پر شروع کرنے کے بارے میں سوچا جاتا ہے زمین، جس مقام پر وہ تیزی سے پڑوسی گیس کی بڑی مقدار کو کھینچتے ہیں تاکہ ہم آج دیکھتے ہیں۔ TOI-3757 b کے ستارے میں گیس کے جنات کے ساتھ دیگر M-dwarfs کے مقابلے میں بھاری عناصر کی کثرت کم ہے، اور اس کے نتیجے میں ہو سکتا ہے کہ چٹانی کور زیادہ آہستہ سے بن رہا ہو، گیس کے بڑھنے کے آغاز میں تاخیر ہو اور اس وجہ سے سیارے کی مجموعی کثافت متاثر ہو۔

دوسرا عنصر سیارے کا مدار ہو سکتا ہے، جسے عارضی طور پر تھوڑا بیضوی سمجھا جاتا ہے۔ بعض اوقات یہ دوسرے اوقات کے مقابلے میں اپنے ستارے کے قریب آتا ہے، جس کے نتیجے میں کافی حد سے زیادہ حرارت پیدا ہوتی ہے جو سیارے کی فضا کو پھولنے کا سبب بن سکتی ہے۔

اس سیارے کو ابتدائی طور پر NASA کے Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) نے دیکھا تھا۔ کنوڈیا کی ٹیم نے پھر زمین پر مبنی آلات کا استعمال کرتے ہوئے فالو اپ مشاہدات کیے، جن میں NEID اور NESSI (NN-EXPLORE Exoplanet Stellar Speckle Imager) شامل ہیں، دونوں WIYN 3.5-میٹر دوربین میں رکھے گئے ہیں۔ Hobby-Eberly Telescope پر Habitable-zone Planet Finder (HPF)؛ اور وومنگ میں ریڈ بٹس آبزرویٹری (RBO)۔

TESS نے اپنے ستارے کے سامنے اس سیارے TOI-3757 b کے کراسنگ کا سروے کیا، جس نے ماہرین فلکیات کو سیارے کا قطر تقریباً 150,000 کلومیٹر (100,000 میل) یا مشتری کے قطر سے تھوڑا سا بڑا کرنے کی اجازت دی۔ سیارہ اپنے میزبان ستارے کے گرد ایک مکمل مدار صرف 3.5 دنوں میں ختم کرتا ہے، جو ہمارے نظام شمسی کے قریب ترین سیارے سے 25 گنا کم ہے۔ مرکری - ایسا کرنے میں تقریباً 88 دن لگتے ہیں۔

اس کے بعد ماہرین فلکیات نے NEID اور HPF کو نظر کی لکیر کے ساتھ ستارے کی ظاہری حرکت کی پیمائش کرنے کے لیے استعمال کیا، جسے اس کی ریڈیل رفتار بھی کہا جاتا ہے۔ ان پیمائشوں نے سیارے کی کمیت فراہم کی، جس کا حساب مشتری کے تقریباً ایک چوتھائی، یا زمین کے کمیت کا تقریباً 85 گنا تھا۔ سائز اور بڑے پیمانے کو جاننے سے کنوڈیا کی ٹیم کو TOI-3757 b کی اوسط کثافت 0.27 گرام فی مکعب سینٹی میٹر (تقریباً 17 گرام فی مکعب فٹ) شمار کرنے کی اجازت دی گئی، جو اسے زحل (سب سے کم کثافت والا سیارہ) کی کثافت کے نصف سے بھی کم کر دے گی۔ میں شمسی نظام)، پانی کی کثافت کا تقریباً ایک چوتھائی (یعنی پانی سے بھرے بڑے باتھ ٹب میں رکھا جائے تو یہ تیرتا رہے گا)، یا درحقیقت، کثافت میں مارشمیلو جیسی ہے۔

"ناسا کے نئے جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ کا استعمال کرتے ہوئے اس سیارے کے ماحول کے ممکنہ مستقبل کے مشاہدات اس کی تیز فطرت پر روشنی ڈالنے میں مدد کر سکتے ہیں،" جیسکا لیبی-رابرٹس کہتے ہیں، ایک پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق پنسلوانیا اسٹیٹ یونیورسٹی اور اس کاغذ پر دوسرا مصنف۔

"دیو سیاروں کے ساتھ اس طرح کے مزید نظام تلاش کرنا - جو کبھی سرخ بونوں کے ارد گرد انتہائی نایاب ہونے کا نظریہ تھا - یہ سمجھنے کے لئے ہمارے مقصد کا حصہ ہے کہ سیارے کیسے بنتے ہیں،" کنوڈیا کہتے ہیں.

دریافت کچھ امیدواروں کی تصدیق کرنے کی صلاحیت میں NEID کی اہمیت کو اجاگر کرتی ہے۔ Exoplanets فی الحال NASA کے TESS مشن کے ذریعے دریافت کیا جا رہا ہے، جو نئے کے لیے اہم اہداف فراہم کر رہا ہے۔ جیمز ویب خلائی دوربین (JWST) کو فالو اپ کرنا اور ان کے ماحول کی خصوصیات بنانا شروع کرنا۔ اس کے نتیجے میں ماہرین فلکیات کو آگاہ کیا جائے گا کہ سیارے کس چیز سے بنے ہیں اور ان کی تشکیل کیسے ہوئی اور ممکنہ طور پر قابل رہائش پتھریلی دنیا کے لیے، آیا وہ زندگی کو سہارا دینے کے قابل ہو سکتے ہیں۔

جرنل حوالہ

1. شبھم کنوڈیا، جیسیکا لیبی-رابرٹس، کالیب آئی کیناس، جو پی نینان، سوراتھ مہادیون، گڈمنڈور سٹیفنسن، اینڈریا ایس جے لن، سنکلیئر جونز، اینڈریو مونسن، بروک اے پارکر، ہنری اے کوبلنکی، ٹیرا این سوابی، لیوک پاورز، کوری بیئرڈ، چاڈ ایف بینڈر، کولن ایچ بلیک، ولیم ڈی کوچران، جیاین ڈونگ، سکاٹ اے ڈیڈمز، کونور فریڈرک، اروند ایف گپتا، سیموئل ہالورسن، فریڈ ہارٹی، سارہ ای لاگسڈن، اینڈریو جے۔ Metcalf، Michael W. McElwain، Caroline Morley، Jayadev Rajagopal، Lawrence W. Ramsey، Paul Robertson، Arpita Roy، Christian Schwab، Ryan C. Terrien، John Wisniewski، اور Jason T. Wright۔ TOI-3757 b: ایک کم کثافت گیس کا وشال جو شمسی دھاتی M Dwarf کے گرد چکر لگا رہا ہے۔ فلکیاتی جریدہ، جلد 164، نمبر 3 DOI: DOI: 10.3847/1538-3881/ac7c20