তারার চারপাশে গ্যাস ডিস্কের ফাঁক সবসময় চিহ্নিত নাও হতে পারে

তারার চারপাশে গ্যাস ডিস্কের ফাঁক সবসময় চিহ্নিত নাও হতে পারে

শিশু গ্রহের ফটো অ্যালবাম জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ধারণার চেয়ে খালি হতে পারে।

নতুন গবেষণা এই তত্ত্ব সম্পর্কে বিতর্কের প্ররোচনা দিচ্ছে যে তরুণ নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহ-গঠনের ডিস্কগুলিতে ফাঁকগুলি স্থানগুলি চিহ্নিত করে যেখানে গ্রহগুলি বাস্তব সময়ে তৈরি হচ্ছে। দেখা যাচ্ছে যে সিমুলেশন অনুসারে যে গ্রহগুলি এই ফাঁকগুলিতে বড় হবে সেগুলি আরও পরিপক্ক নক্ষত্রের চারপাশে পর্যবেক্ষণ করা পূর্ণ বয়স্ক গ্রহগুলির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ নয়৷

তাই, হয়তো এই ভাঙা ডিস্কগুলি গ্রহগুলির গঠনের দিকে ইঙ্গিত করে না – বা অন্তত, বর্তমান টেলিস্কোপগুলি দেখতে পারে এমন সবচেয়ে সাধারণ ধরণের গ্রহ নয়।

উগান্ডার এমবারারা ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির অ্যাস্ট্রোফিজিসিস্ট নেলসন এনডুগু বলেছেন, “আমরা যে প্রশ্নটি উত্থাপন করেছি এবং আমরা সাহসের সাথে এটি রেখেছি, তা হল রিংগুলির ফাঁকগুলি আসলেই গ্রহগুলির দ্বারা সৃষ্ট, নাকি সেগুলি অন্য কিছু দ্বারা সৃষ্ট।” “এই মুহূর্তে, পক্ষ নেওয়া খুব তাড়াতাড়ি।”

শিশুর ছবি

মৌলিক গ্রহ গঠনের রেসিপি গ্যাস এবং ধূলিকণার মেঘ থেকে শুরু হয়, যা একটি ঘূর্ণায়মান ডিস্ক দ্বারা বেষ্টিত একটি কেন্দ্রীয় তারাতে ভেঙে পড়ে (এসএন: 5/12/18, পৃ। 28) মাধ্যাকর্ষণ গ্যাস এবং ধূলিকণাকে নুড়ি আকারের ঝাঁকুনিতে টেনে আনে, যা পাথরের গুচ্ছে পরিণত হয়। অবশেষে এই বোল্ডারগুলি বড় হয় এবং মহাকর্ষীয়ভাবে যথেষ্ট শক্তিশালী হয় যা আশেপাশের গ্যাসকে ঘূর্ণায়মান করতে শুরু করে, শেষ পর্যন্ত গ্যাস জায়ান্টে পরিণত হয়। তাত্ত্বিক মডেলগুলি পরামর্শ দিয়েছে যে পুরো প্রক্রিয়াটি একটি বৃহস্পতি তৈরি করতে প্রায় 10 মিলিয়ন বছর সময় নিতে হবে।

2014 সালে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এই প্রক্রিয়াটির প্রথম আভাস দেখেছিলেন। চিলির আটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে, বা ALMA, বৃষ রাশিতে প্রায় 450 আলোকবর্ষ দূরে তরুণ তারকা এইচএল টাউ-এর একটি শট ছিনিয়ে নিয়েছে, যা অন্ধকার ফাঁক দ্বারা বাধাপ্রাপ্ত একটি ডিস্ক দেখায় (এসএন: 11/29/14, পৃ। 32)

এইচএল টাউ ডিস্ক
প্রথম দেখা তরুণ নক্ষত্র এইচএল টাউ-এর চারপাশে গ্রহ-গঠনের ডিস্কটি রিং দিয়ে গুলি করা হয়েছে, মনে করা হয় ফাঁকের ভিতরে বেড়ে ওঠা গ্রহগুলি দ্বারা ভাস্কর্য করা হয়েছে। কিন্তু এইচএল টাউ, প্রথম ডিস্ক যা এই ধরনের ফাঁকগুলি খেলার জন্য পরিচিত, এই ধরনের উন্নত গ্রহের জন্য খুব কম বয়সী। ALMA/ESO/NAOJ/NRAO

গবেষকরা প্রাথমিকভাবে নবজাতক গ্রহগুলির জন্য এই ধরনের ফাঁকগুলিকে দায়ী করেছেন যেগুলি বড় হওয়ার সাথে সাথে ডিস্কের গ্যাস সংগ্রহ করে। অনুরূপ একটি প্রক্রিয়া শনির চারপাশে বলয় এবং চাঁদের আকার দিয়েছে বলে মনে করা হয় (

এসএন: 9/2/17, পৃ. 16

) তারপরে 2018 সালে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা PDS 70b নামক একটি গ্রহের কথা জানিয়েছেন, এটি প্রথম শিশু গ্রহ যাকে ডিস্কের ফাঁকে বেড়ে উঠতে দেখা গেছে (

এসএন: 8/4/18, পৃ. 5

) পরবর্তী পর্যবেক্ষণে একই নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করে একটি দ্বিতীয় গ্রহ পাওয়া গেছে।

সমস্যা হল, PDS 70 প্রদক্ষিণকারী গ্রহগুলি এখনও একমাত্র উদাহরণ। এই তত্ত্বটি এইচএল টাউ-এর জন্য পুরোপুরি মাপসই ছিল না: নক্ষত্রটির বয়স ছিল মাত্র 1 মিলিয়ন বছর, একটি গ্রহমণ্ডলী গঠনের জন্য এত কম বয়সী।

কানাডার ভিক্টোরিয়ায় হার্জবার্গ ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্স-এর জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী নিনকে ভ্যান ডার মারেল বলেছেন, “এটি আসলেই বোঝা যায় না।” ফেব্রুয়ারিতে, তিনি এবং তার সহকর্মীরা প্রকাশিত হয়েছিল অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল 16টি অন্যান্য প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কের একটি সমীক্ষা, যার বয়স অর্ধ মিলিয়ন বছরের কম থেকে 10 মিলিয়ন বছরেরও বেশি। সমস্ত ডিস্কগুলি গ্যাসের মসৃণ বিস্তৃতির পরিবর্তে ফাঁক এবং রিংগুলিতে ভাঙ্গা হয়েছিল।

“এটি গ্রহ দ্বারা সৃষ্ট কিনা তা ব্যাখ্যা করা কঠিন,” সে বলে৷ যদি এই সমস্ত ফাঁকগুলি গ্রহ গঠনের দাগগুলি চিহ্নিত করে তবে এর অর্থ হবে “গ্রহগুলিকে খুব দ্রুত গঠন করতে হবে।”

মধ্যম ধাপের অমিল

এমনকি যদি গ্রহগুলি পর্যবেক্ষণ করা সমস্ত ফাঁকগুলির জন্য দায়ী ছিল, তবুও জিনিসগুলি এখনও যোগ হয় না, Ndugu এবং সহকর্মীরা 27 জুন arXiv.org-এ পোস্ট করা একটি গবেষণাপত্রে যুক্তি দেন৷ গবেষকরা বড় হওয়া গ্রহগুলির কম্পিউটার সিমুলেশন চালান এবং ফলাফলের সাথে তুলনা করেছিলেন DSHARP নামক 2018 সালের সমীক্ষা থেকে 20টি প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্কের ALMA পর্যবেক্ষণের ডিস্ক।

“আমরা এটা নিয়েছি [survey] আসলে কী ঘটে তা দেখার জন্য আমাদের গঠন সিমুলেশনের জন্য একটি মধ্যম পদক্ষেপ হিসাবে,” জার্মানির হাইডেলবার্গে ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোনমির জ্যোতির্পদার্থবিদ বার্ট্রাম বিটস বলেছেন৷ দলটি তখন সিমুলেশনগুলিকে চালিত করতে দেয় যতক্ষণ না ডিস্কটি চলে যায়, হয় গ্রহে একত্রিত হয় বা তারার বিকিরণ দ্বারা উড়িয়ে দেওয়া হয়।

সিমুলেশনের উভয় ধাপই এমন ফলাফল তৈরি করেছে যা গ্যালাক্সিতে যা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে তা থেকে বিচ্যুত হয়েছে। প্রথমত, সিমুলেশনগুলি পরামর্শ দেয় যে ডিস্কের বাইরের অংশে নুড়িতে পৃথিবীর ভরের প্রায় 2,000 গুণ প্রয়োজন যাতে গ্রহগুলি বৃদ্ধি পায় যা পর্যবেক্ষণ করা ফাঁকগুলি খুলতে পারে। কিন্তু বেশিরভাগ তারার ডিস্কের বাইরের দিকের অংশে এত বেশি উপাদান নেই।

গ্রহ ডিস্ক ফাঁক
শিশুর ছবি এটি একটি ডিস্কের ফাঁকের মধ্যে গঠনের কাজে একটি তরুণ গ্রহের প্রথম স্ন্যাপশট। PDS 70b নামক গ্রহটি কালো-আউট কেন্দ্রের ডানদিকে উজ্জ্বল বিন্দু হিসাবে দৃশ্যমান, যা কেন্দ্রীয় নক্ষত্রের আলোকে অবরুদ্ধ করে। ছবিটি চিলির ভেরি লার্জ টেলিস্কোপে SPHERE যন্ত্র দিয়ে তোলা হয়েছে। ESO/A মুলার ইত্যাদি

DSHARP ডিস্কের ফাঁকগুলি গ্রহগুলির কারণে ছিল বলে ধরে নিলে, সিমুলেশনগুলি নির্দেশ করে যে এই গ্রহগুলি তাদের নক্ষত্র থেকে অন্তত ততটা দূরে প্রদক্ষিণ করে গ্যাস জায়ান্টে পরিণত হবে যেমনটি সূর্য থেকে ইউরেনাস করে। এই ধরনের গ্রহগুলিকে টেলিস্কোপের সাহায্যে দেখতে যথেষ্ট উজ্জ্বল হওয়া উচিত। কিন্তু এখন পর্যন্ত আবিষ্কৃত 4,000 টিরও বেশি প্রাপ্তবয়স্ক এক্সোপ্ল্যানেটের মধ্যে শুধুমাত্র কয়েকটি দূরবর্তী গ্যাস জায়ান্ট।

“আমরা গ্রহগুলির একটি নির্দিষ্ট জনসংখ্যার ভবিষ্যদ্বাণী করি যা পর্যবেক্ষণযোগ্য হবে, কিন্তু আমরা সেগুলি দেখতে পাচ্ছি না,” বিটস বলেছেন। কিভাবে গ্যাস ডিস্কে ফাঁক তৈরি হয় তার তত্ত্ব থেকে কিছু অনুপস্থিত, দলটি উপসংহারে পৌঁছেছে।

অন্যান্য অপশন

এটা সম্ভব, অবশ্যই, এখন পর্যন্ত অধ্যয়ন করা ডিস্কগুলি নিয়মের ব্যতিক্রম। DSHARP চিত্রগুলি সবচেয়ে বড়, উজ্জ্বল ডিস্কগুলিতে ফোকাস করেছে কারণ সেগুলি সনাক্ত করা সবচেয়ে সহজ, ক্যামব্রিজ, ম্যাসে হার্ভার্ড-স্মিথসোনিয়ান সেন্টার ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের জরিপ দলের সদস্য জেন হুয়াং বলেছেন৷ তাই এই ডিস্কগুলির সম্ভাব্য গ্রহগুলিকে সমগ্র এক্সোপ্ল্যানেট জনসংখ্যার সাথে তুলনা করা হচ্ছে ” একটি ন্যায্য তুলনা হতে যাচ্ছে না,” তিনি বলেন.

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ডিস্কে ফাঁক তৈরি হতে পারে এমন অন্যান্য উপায়ও খুঁজছেন। ভ্যান ডের মারেল বলেছেন, “হয়তো ডিস্কগুলিতে কিছু বহিরাগত পদার্থবিদ্যা চলছে যার জন্য গ্রহের প্রয়োজন নেই।” ফেব্রুয়ারিতে প্রকাশিত তার কাজ একটি তত্ত্বকে বাতিল করেছে: যে ফাঁকগুলি তারার চারপাশে “তুষার রেখা” উপস্থাপন করে যেখানে বিভিন্ন রাসায়নিক উপাদানগুলি গ্যাস থেকে কঠিন পর্যন্ত ঘনীভূত হয়। কিন্তু এখনও চৌম্বকীয় ক্ষেত্র, প্রবাহিত স্রোত বা মহাকর্ষীয় অদ্ভুততা জড়িত বিকল্প রয়েছে।

যদিও সেই আরো বহিরাগত সম্ভাবনাগুলি প্রতিটি ডিস্ককে ব্যাখ্যা করতে পারে না। এটি এমনকি স্পষ্ট নয় যে সেই প্রক্রিয়াগুলি সর্বদা ডিস্কে ঘটে। সুতরাং গ্রহ-নির্মাণ তত্ত্ব, তার সমস্ত ত্রুটিগুলির জন্য, এখনও সেরা বাজি হতে পারে।

হুয়াং বলেছেন, “গ্রহের ব্যাখ্যার একটি সুবিধা হল আমরা জানি যে গ্রহের অস্তিত্ব আছে।”