Elias 2-24 b: దాని నాటల్ డిస్క్‌లో కనుగొనబడిన అత్యంత పిన్న వయస్కుడైన గ్రహం

గ్రహం ఏర్పడే డిస్క్‌లోని గ్రహం

యువ నక్షత్రాల చుట్టూ వాయువు మరియు ధూళితో తిరిగే డిస్క్‌లు ఉంటాయి. వీటిని ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్‌లు అని పిలుస్తారు ఎందుకంటే అవి గ్రహాలు ఏర్పడే పదార్థాన్ని అందిస్తాయి. ధూళి పేరుకుపోతుంది, ఘన వస్తువులు పెరుగుతాయి మరియు తగినంత భారీ వస్తువులు వాయువును సేకరించగలవు. Elias 2-24 b అటువంటి డిస్క్‌తో అనుబంధించబడి ఉంది. అందువల్ల ఇది నేరుగా గమనించడానికి కష్టంగా ఉండే ప్రారంభ దశ యొక్క వీక్షణను అందిస్తుంది.

నక్షత్రాన్ని Elias 2-24 అని పిలుస్తారు, అయితే Elias 2-24 b లోని చిన్న అక్షరం b గ్రహాన్ని గుర్తిస్తుంది. ఈ లేఖకు గ్రహం భూమి లాంటి లక్షణాలను కలిగి ఉందని అర్థం కాదు. పరిశీలనలు బదులుగా ఒక యువ భారీ గ్రహాన్ని సూచిస్తాయి. ఇది దాదాపు 55 ఖగోళ యూనిట్ల (astronomical units) విభజన వద్ద కక్ష్యలో తిరుగుతుంది. ఒక ఖగోళ యూనిట్ అనేది భూమి-సూర్యుని సగటు దూరం, కాబట్టి విభజన దానిని భూమి కక్ష్యా ప్రమాణాలకు మించి ఉంచుతుంది.

ధూళిలోని గ్యాప్ నుండి గ్రహాన్ని గుర్తించడం వరకు

చిలీలోని అటాకామా లార్జ్ మిల్లీమీటర్/సబ్ మిల్లీమీటర్ అర్రేతో (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) చేసిన పరిశీలనలు డిస్క్‌లో ఇరుకైన ఖాళీని చూపించాయి. పరిభ్రమిస్తున్న ఒక శరీరం చుట్టుపక్కల ఉన్న పదార్థానికి భంగం కలిగిస్తుందని అటువంటి అంతరం సూచిస్తుంది. అయితే, గ్యాప్ మాత్రమే గ్రహం ఉందని నిరూపించదు. ఇతర ప్రక్రియలు డిస్క్ రూపాన్ని మార్చగలవు. అందువల్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు సంబంధిత ప్రదేశంలో వస్తువు ఉందని రుజువు కావాలి, ఆకృతికి కేవలం ఆకట్టుకునే వివరణ కాదు.

ఈ దర్యాప్తు వెరీ లార్జ్ టెలిస్కోప్ (Very Large Telescope) మరియు డబ్ల్యూ. ఎం. కెక్ అబ్జర్వేటరీ (W. M. Keck Observatory) నుండి పరిశీలనలను తీసుకువచ్చింది. కెక్ పని మొదట 2018 మరియు 2020లో సేకరించిన పరిశీలనలతో సహా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఇమేజింగ్‌ను ఉపయోగించింది. కాలక్రమేణా గమనించిన పరిశీలనలను పోల్చడం ద్వారా అభ్యర్థి యువ నక్షత్రంతో సంబంధం కలిగి ఉందో లేదో పరీక్షించడంలో సహాయపడింది. ఇది ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే కాంతి యొక్క స్పష్టమైన బిందువు సంబంధం లేని నేపథ్య మూలం లేదా ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్ సమయంలో సృష్టించబడిన కళాఖండంగా (artefact) ఉండవచ్చు.

చాలా ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రం పక్కన మందమైన గ్రహాన్ని గుర్తించడం సాంకేతికంగా డిమాండ్ ఉన్న పని. ఒక కరోనాగ్రాఫ్ నక్షత్రం యొక్క కాంతిని కొంత భాగాన్ని అణిచివేస్తుంది కాబట్టి సమీపంలోని మందమైన నిర్మాణాలు గుర్తించడం సులభం అవుతుంది. అడాప్టివ్ ఆప్టిక్స్ భూమి వాతావరణం వల్ల కలిగే వక్రీకరణలను సరిచేస్తుంది. చిన్న గ్రహాలు వేడిగా ఉండగలవు మరియు ఈ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద బలంగా విడుదల చేయగలవు కాబట్టి పరారుణ పరిశీలనలు ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి. ఈ పద్ధతులలో ఏదీ ఒంటరిగా పని చేయదు: విశ్వసనీయత సంయుక్త పరిశీలనలు మరియు విశ్లేషణల నుండి వస్తుంది.

దాని ద్రవ్యరాశి మరియు వయస్సు పరిశోధకులకు ఏమి చెబుతాయి

నిర్దిష్ట నమూనాల సెట్ కింద బృహస్పతి (Jupiter) ద్రవ్యరాశికి సుమారు 1.9 నుండి 4 రెట్లు ద్రవ్యరాశి ఉంటుందని అధ్యయనం అంచనా వేసింది. ఇది గ్రహం యొక్క ప్రత్యక్ష బరువు కాదు. అతి పిన్న వయస్కుడైన వస్తువు ప్రకాశం దాని వయస్సు మరియు ద్రవ్యరాశితో ఎలా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది అనే దానిపై అంచనా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇప్పటికీ గ్రహంపై పడుతున్న పదార్థం కూడా కాంతిని అందించగలదు. ఈ పేపర్ అక్రిషన్ (accretion) గురించి స్పష్టంగా ఊహలను గమనిస్తుంది, కాబట్టి సంఖ్యా పరిధిని మోడల్-ఆధారితంగా అర్థం చేసుకోవాలి.

యవ్వనం గురించిన క్లెయిమ్‌కు వయస్సు అంచనా అదే విధంగా కేంద్రంగా ఉంటుంది. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు యువ నక్షత్ర వ్యవస్థల లక్షణాలు మరియు అభివృద్ధి నుండి వయస్సును అంచనా వేస్తారు. Elias 2-24 b ను కనుగొనబడిన అతి చిన్న వయస్సు గల గ్రహంగా పిలవడం అంటే చిన్న గ్రహాలు మరెక్కడా ఉండవని కాదు. ప్రస్తుతం గుర్తించబడిన మరియు వర్గీకరించబడిన గ్రహాలలో ఈ వస్తువు అసాధారణంగా ప్రారంభ దశను ఆక్రమించిందని దీని అర్థం. కొత్త పరిశీలనలు లేదా సవరించిన వయస్సు నమూనాలు ఆ పోలికను మార్చగలవు.

భారీ గ్రహాలు ఎలా పెరుగుతాయో పరీక్ష

భారీ-గ్రహ నిర్మాణానికి ఒక ప్రధాన వివరణ కోర్ అక్రిషన్. ఘన పదార్థం మొదట గణనీయమైన కోర్‌ను నిర్మిస్తుంది. పెరుగుతున్న శరీరం అప్పుడు దాని పరిసరాల నుండి పెద్ద వాయువు ఆవరణను సేకరిస్తుంది. ప్రతిపాదించబడిన మరో మార్గం స్వీయ-గురుత్వాకర్షణ గుబ్బలుగా విడిపోయే అస్థిర డిస్క్. ఈ విధానాలు విభిన్న పరిస్థితులు మరియు కాల ప్రమాణాలను అంచనా వేస్తాయి. దాని డిస్క్ ఇంకా ఉనికిలో ఉన్నప్పుడు ఒక గ్రహాన్ని కనుగొనడం పరిశోధకులను ఆ అంచనాలను మరింత నేరుగా పరిశీలించడానికి అనుమతిస్తుంది.

రచయితలు కోర్ అక్రిషన్ ద్వారా వేగవంతమైన వృద్ధికి నిదర్శనంగా Elias 2-24 b ని అర్థం చేసుకున్నారు. ఇరుకైన అంతరం లోపల దాని స్థానం గ్రహాన్ని చుట్టుపక్కల ఉన్న డిస్క్‌లోని మార్పులతో కనెక్ట్ చేయడానికి సహాయపడుతుంది. అయితే, వ్యవస్థ గ్రహాల ఏర్పాటుకు సంబంధించిన పూర్తి చిత్రం కాదు. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు పరిమిత కాలాన్ని గమనించి దానిని భౌతిక నమూనాలతో పోల్చారు. నిరంతర పర్యవేక్షణ చలనం, ద్రవ్యరాశి మరియు పదార్థం గ్రహాన్ని చేరే రేటు అంచనాలను మెరుగుపరుస్తుంది.

ముగింపు

Elias 2-24 b విలువైనది ఎందుకంటే ఇది నేరుగా కనుగొనబడిన యువ వస్తువును గ్రహాల ఏర్పాటులో ఇంకా పాలుపంచుకునే డిస్క్‌తో కలుపుతుంది. దాని అంచనా వయస్సు దీనిని అసాధారణమైన ప్రారంభ ఉదాహరణగా చేస్తుంది, అయితే దాని అనిశ్చిత ద్రవ్యరాశి నవజాత గ్రహాలను అధ్యయనం చేయడంలో ఉన్న సవాళ్లను వివరిస్తుంది. అన్వేషణ ఫార్మేషన్ మోడల్‌లను పరీక్షించే అవకాశాలను బలపరుస్తుంది. తాత్కాలిక వయో శ్రేణిని లేదా మోడల్ ఆధారిత ద్రవ్యరాశి అంచనాను మార్చలేని రికార్డుగా పరిగణించడంపై దీని ప్రాముఖ్యత ఆధారపడి ఉండదు.