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ESA Science & Technology – Unique exoplanet photobombs CHEOPS study of nearby star system

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Nu2 Lupi ग्रहीय प्रणाली के कलाकार की छाप। साभार: ईएसए

यह खोज ESA के CHEOPS (CHaracterising ExOplanet Satellite) के पहले परिणामों में से एक है, और पहली बार 100 से अधिक दिनों की अवधि वाले एक एक्सोप्लैनेट को एक ऐसे तारे को स्थानांतरित करते हुए देखा गया है जो नग्न आंखों से दिखाई देने के लिए पर्याप्त उज्ज्वल है।

Nu2 Lupi नाम का, यह चमकीला, सूर्य जैसा तारा पृथ्वी से 50 प्रकाश वर्ष की दूरी पर ल्यूपस (भेड़िया) के तारामंडल में स्थित है। 2019 में, चिली में ESO 3.6-मीटर टेलीस्कोप में हाई एक्यूरेसी रेडियल वेलोसिटी प्लैनेट सर्चर (HARPS) ने तीन एक्सोप्लैनेट (नाम ‘बी’, ‘सी’ और ‘डी’ की खोज की, जिसमें स्टार को ऑब्जेक्ट ‘ए’ माना गया) सिस्टम में, पृथ्वी और नेपच्यून के बीच के द्रव्यमान और 11.6, 27.6 और 107.6 दिनों तक चलने वाली कक्षाओं के साथ। इनमें से सबसे भीतरी दो ग्रह – b और c – बाद में नासा के ट्रांजिटिंग एक्सोप्लेनेट सर्वे सैटेलाइट (TESS) द्वारा Nu2 Lupi को ट्रांजिट करने के लिए पाए गए, जिससे यह केवल तीन नग्न आंखों वाले सितारों में से एक बन गया, जो कई ट्रांजिटिंग ग्रहों की मेजबानी करने के लिए जाना जाता है।

ग्रह कैसे बनते और विकसित होते हैं, इस बारे में हमारी समझ में ट्रांज़िटिंग सिस्टम जैसे Nu2 Lupi सबसे महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि हम एक ही चमकीले तारे के चारों ओर कई ग्रहों की विस्तार से तुलना कर सकते हैं,“लीज, बेल्जियम विश्वविद्यालय के लेटिटिया डेलरेज़ कहते हैं, और नई खोज के प्रमुख लेखक हैं।

CHEOPS के कलाकार की छाप। क्रेडिट: ईएसए / एटीजी मेडियालैब

हम Nu2 Lupi के पिछले अध्ययनों पर निर्माण करने के लिए निकल पड़े और CHEOPS के साथ Nu2 Lupi के चेहरे को पार करने वाले ग्रहों b और c का अवलोकन किया, लेकिन ग्रह c के एक पारगमन के दौरान हमने कुछ आश्चर्यजनक देखा: ग्रह ‘d’ द्वारा एक अप्रत्याशित पारगमन, जो आगे स्थित है सिस्टम में बाहर।

ग्रहों के पारगमन ग्रह के वातावरण, कक्षा, आकार और आंतरिक अध्ययन के लिए एक मूल्यवान अवसर पैदा करते हैं। एक पारगमन ग्रह अपने तारे के प्रकाश के एक छोटे लेकिन पता लगाने योग्य अनुपात को अवरुद्ध करता है क्योंकि यह अपने तारे के सामने से गुजरता है – और यह प्रकाश में गिरावट थी जिसने लेटिटिया और उनके सहयोगियों को उनकी खोज के लिए प्रेरित किया। लंबी अवधि के एक्सोप्लैनेट्स अपने सितारों से अब तक परिक्रमा करते हैं, एक पारगमन के दौरान एक को देखने की संभावना अविश्वसनीय रूप से कम है, जिससे CHEOPS को वास्तविक आश्चर्य मिल रहा है।

CHEOPS की उच्च-परिशुद्धता क्षमताओं का उपयोग करते हुए, ग्रह d को पृथ्वी के त्रिज्या का लगभग 2.5 गुना पाया गया, इसकी पुष्टि की गई कि वह अपने तारे के चारों ओर चक्कर लगाने में सिर्फ 107 दिनों का समय लेता है और जमीन-आधारित दूरबीनों से अभिलेखीय टिप्पणियों का उपयोग करता है। पृथ्वी के 8.8 गुना द्रव्यमान।

कई अन्य खोजे गए बाह्य ग्रहों की तुलना में ग्रह डी तक पहुंचने वाले तारकीय विकिरण की मात्रा भी हल्की है; हमारे सौर मंडल में, Nu2 Lupi d बुध और शुक्र के बीच परिक्रमा करेगा,“स्विट्ज़रलैंड के जिनेवा विश्वविद्यालय के सह-लेखक डेविड एहरनेरिच कहते हैं।”अपने चमकीले पैरेंट स्टार, लंबी कक्षीय अवधि और अनुवर्ती लक्षण वर्णन के लिए उपयुक्तता के साथ संयुक्त, यह ग्रह डी को बेहद रोमांचक बनाता है – यह एक असाधारण वस्तु है जिसका कोई ज्ञात समकक्ष नहीं है, और भविष्य के अध्ययन के लिए एक सुनहरा लक्ष्य होना निश्चित है।

तिथि करने के लिए खोजे गए अधिकांश लंबी अवधि के पारगमन एक्सोप्लैनेट सितारों के आसपास पाए गए हैं जो विस्तृत अनुवर्ती टिप्पणियों की अनुमति देने के लिए बहुत बेहोश हैं, जिसका अर्थ है कि उनके ग्रहों के गुणों के बारे में बहुत कम जानकारी है। Nu2 Lupi, हालांकि, अंतरिक्ष में स्थित अन्य शक्तिशाली दूरबीनों के लिए एक आकर्षक लक्ष्य होने के लिए पर्याप्त उज्ज्वल है – जैसे कि NASA / ESA हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी या आगामी नासा/ईएसए/सीएसए जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कॉप – या जमीन पर बड़ी वेधशालाएं।

इसके समग्र गुणों और कक्षा को देखते हुए, यह ग्रह दा को सूर्य के समान तारे के चारों ओर हल्के तापमान वाले वातावरण के साथ एक एक्सोप्लैनेट का अध्ययन करने के लिए विशिष्ट रूप से अनुकूल लक्ष्य बनाता है।“लेटिटिया कहते हैं।

अन्य वेधशालाओं से अभिलेखीय डेटा के साथ नए CHEOPS डेटा को जोड़कर, शोधकर्ता सभी Nu2 Lupi के ज्ञात ग्रहों के औसत घनत्व को सटीक रूप से निर्धारित करने में सक्षम थे, और उनकी संभावित रचनाओं पर मजबूत अवरोध डालते थे।

Nu2 Lupi ग्रहीय प्रणाली का इन्फोग्राफिक। क्रेडिट: ईएसए; डेटा: एल. डेलरेज़ एट अल। (2021)

उन्होंने ग्रह बी को मुख्य रूप से चट्टानी पाया, जबकि ग्रह सी और डी में हाइड्रोजन और हीलियम गैसों के लिफाफे में बड़ी मात्रा में पानी समाया हुआ प्रतीत होता है। वास्तव में, ग्रहों सी और डी में पृथ्वी की तुलना में कहीं अधिक पानी है: पृथ्वी के 0.1% से कम की तुलना में प्रत्येक ग्रह के द्रव्यमान का एक चौथाई पानी से बना है। हालाँकि, यह पानी तरल नहीं है, इसके बजाय उच्च दबाव वाली बर्फ या उच्च तापमान वाली भाप का रूप ले लेता है।

जबकि इनमें से कोई भी ग्रह रहने योग्य नहीं होगा, उनकी विविधता प्रणाली को और भी रोमांचक बनाती है, और यह परीक्षण करने के लिए एक महान भविष्य की संभावना है कि ये निकाय कैसे बनते हैं और समय के साथ बदलते हैं,“ESA CHEOPS प्रोजेक्ट वैज्ञानिक केट इसाक कहते हैं।”Nu2 Lupi सिस्टम में रिंग्स या चंद्रमाओं की खोज करने की भी संभावना है, क्योंकि CHEOPS की उत्तम सटीकता और स्थिरता मंगल के आकार के मोटे तौर पर पिंडों का पता लगाने की अनुमति दे सकती है।

CHEOPS को कई सितारों के आस-पास संभावित एक्सोप्लैनेट के लिए आम तौर पर व्यापक रूप से व्यापक करने के बजाय मेजबान ग्रहों के लिए जाने जाने वाले अलग-अलग सितारों के अति-उच्च परिशुद्धता डेटा एकत्र करने के लिए डिज़ाइन किया गया है – और यह फोकस और सटीकता हमारे चारों ओर स्टार सिस्टम को समझने में असाधारण रूप से उपयोगी साबित हो रही है।

ये रोमांचक परिणाम एक बार फिर CHEOPS की विशाल क्षमता को प्रदर्शित करते हैं,“केट जोड़ता है।”CHEOPS न केवल ज्ञात एक्सोप्लैनेट्स को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देगा, जैसा कि इसमें दिखाया गया है और मिशन के अन्य शुरुआती परिणाम हैं, बल्कि नए लोगों की खोज करने और उनके रहस्यों को उजागर करने की भी अनुमति देगा।

संपादकों के लिए नोट्स

CHEOPS के साथ लंबी अवधि के अस्थिर-समृद्ध सुपर-अर्थ Nu2 Lupi d का ट्रांज़िट डिटेक्शन“डेलरेज़ द्वारा, एल। एट अल। (2021) में प्रकाशित किया गया है प्रकृति खगोल विज्ञान. डीओआई: 10.1038/एस41550-021-01381-5

CHEOPS डेटा 4 अप्रैल और 6 जुलाई 2020 के बीच पूरे किए गए छह अवलोकन रन से प्राप्त किए गए थे, जिसमें ग्रह b के चार और ग्रह c के तीन पारगमन लक्षित थे।

CHEOPS के बारे में अधिक

CHEOPS एक ESA मिशन है जिसे स्विट्जरलैंड के साथ साझेदारी में विकसित किया गया है, जिसमें बर्न विश्वविद्यालय के नेतृत्व में एक समर्पित संघ है, और ऑस्ट्रिया, बेल्जियम, फ्रांस, जर्मनी, हंगरी, इटली, पुर्तगाल, स्पेन, स्वीडन और यूके के महत्वपूर्ण योगदान हैं।

ESA CHEOPS मिशन आर्किटेक्ट है, जो उपग्रह की खरीद और परीक्षण, प्रक्षेपण और प्रारंभिक संचालन चरण, और कक्षा में कमीशनिंग के साथ-साथ अतिथि पर्यवेक्षकों के कार्यक्रम के लिए जिम्मेदार है, जिसके माध्यम से दुनिया भर के वैज्ञानिक CHEOPS के साथ निरीक्षण करने के लिए आवेदन कर सकते हैं। स्विट्ज़रलैंड के नेतृत्व में 11 ईएसए सदस्य राज्यों के संघ ने मिशन के आवश्यक तत्व प्रदान किए। अंतरिक्ष यान के डिजाइन और निर्माण के लिए मुख्य ठेकेदार मैड्रिड, स्पेन में एयरबस डिफेंस एंड स्पेस है।

CHEOPS मिशन कंसोर्टियम मैड्रिड, स्पेन के पास Torrejón de Ardoz में INTA में स्थित मिशन ऑपरेशंस सेंटर और स्विट्जरलैंड के जिनेवा विश्वविद्यालय में स्थित साइंस ऑपरेशंस सेंटर चलाता है।

आगे की जानकारी के लिए कृपया संपर्क करें:

ईएसए मीडिया संबंध
मीडिया@esa.int

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