VLT के SPHERE उपकरण से युवा सितारों के चारों ओर धूल की डिस्क की एक नई गैलरी खगोलविदों ने प्रस्तुत की

खगोलविदों ने हाल ही में धूल के छल्लों की छवियों का एक नया संग्रह जारी किया है जो युवा सितारों को घेरे हुए हैं। यह संग्रह ग्रह प्रणालियों की प्रारंभिक संरचना की गहरी समझ प्रदान करता है। ये महत्वपूर्ण परिणाम यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ESO) की बहुत बड़ी दूरबीन (VLT) पर लगे SPHERE उपकरण का उपयोग करके किए गए अवलोकनों से प्राप्त हुए हैं।

इस व्यापक अध्ययन में पृथ्वी के निकट स्थित 161 युवा सितारों को शामिल किया गया। शोधकर्ताओं ने 51 संभावित ऐसी प्रणालियों का दस्तावेजीकरण किया जो ग्रह निर्माण की प्रक्रिया के लिए अनुकूल मानी जाती हैं। इन प्रणालियों की विशेषता मलबे के डिस्क (debris discs) की उपस्थिति है। ये डिस्क क्षुद्रग्रहों या धूमकेतुओं के टकराव से बनती हैं, जो हमारी अपनी सौर प्रणाली के क्षुद्रग्रह बेल्ट और कूपर बेल्ट के समान हैं। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी के SPHERE परियोजना के वैज्ञानिक सहयोगी गैल शॉवन ने इस डेटासेट को 'खगोलीय खजाना' बताया। यह डेटा मलबे के डिस्क की विशेषताओं के बारे में असाधारण जानकारी देता है और हमें उन छोटे पिंडों के अस्तित्व का अनुमान लगाने की अनुमति देता है जिन्हें सीधे नहीं देखा जा सकता। मुख्य रूप से, यह अध्ययन उन मलबे के डिस्क पर केंद्रित है जिनकी आयु 50 मिलियन वर्ष से कम है, क्योंकि इस अवधि के दौरान टकराव अभी भी पता लगाने योग्य धूल उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त रूप से बार-बार होते हैं।

चार विशिष्ट प्रणालियों—HD 197481 और HD 39060—के लिए अभूतपूर्व विवरण पहली बार प्राप्त किए गए। इन प्रणालियों ने किनारे से देखने पर सामग्री की तीव्र धाराएँ (sharp streams of material) प्रदर्शित कीं। इसके विपरीत, HD 109573 और HD 181327 ने डिस्क के तल से देखने पर लगभग पूर्ण रूप से गोलाकार धूल के छल्ले दिखाए। इसके विपरीत, HD 145560 और HD 156623 जैसी प्रणालियों में धूल का वितरण अधिक अव्यवस्थित पाया गया, जो संभवतः विकास के प्रारंभिक चरण का संकेत देता है। ETH ज्यूरिख की नतालिया एंगलर सहित शोधकर्ताओं ने उन सभी 161 सितारों के डेटा का विश्लेषण किया, जिनके अवरक्त उत्सर्जन ने मलबे के डिस्क की उपस्थिति का संकेत दिया था।

शोधकर्ताओं ने यह निष्कर्ष निकाला कि देखे गए संरचनात्मक पैटर्न, जैसे कि स्पष्ट रूप से परिभाषित छल्ले, अदृश्य विशाल ग्रहों की उपस्थिति से मजबूती से जुड़े हुए हैं। ये ग्रह गुरुत्वाकर्षण बल के माध्यम से आसपास के क्षेत्रों को छोटे पिंडों से साफ करते हैं, ठीक उसी तरह जैसे हमारे सौर मंडल में नेपच्यून कूपर बेल्ट को आकार देता है। तकनीकी रूप से, SPHERE उपकरण एक कोरोनोग्राफ का उपयोग करता है ताकि केंद्रीय तारे की तीव्र चमक को अवरुद्ध किया जा सके। साथ ही, यह वास्तविक समय में वायुमंडलीय विकृतियों को ठीक करने के लिए अनुकूली प्रकाशिकी (adaptive optics) का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया धूल के मंद बिखरे हुए विकिरण का पता लगाने में सक्षम बनाती है। ये निष्कर्ष भविष्य के अध्ययनों के लिए एक महत्वपूर्ण आधारशिला के रूप में कार्य करते हैं, जिसमें जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) और ESO के आगामी एक्सट्रीमली लार्ज टेलीस्कोप (ELT) जैसे उपकरणों का उपयोग शामिल है।

यह ध्यान देने योग्य है कि लगभग 23 मिलियन वर्ष पुरानी प्रणाली HD 181327 में, JWST ने मई 2025 में क्रिस्टलीय जल धूल का पता लगाया था, जो ग्रह निर्माण के शुरुआती चरणों में वाष्पशील पदार्थों की उपस्थिति की पुष्टि करता है। HD 181327 डिस्क के सबसे ठंडे बाहरी क्षेत्रों में 20% से अधिक सामग्री बनाने वाली जल बर्फ की यह खोज उन मॉडलों के अनुरूप है जहाँ बर्फ का परिवहन बनने वाले ग्रहों तक होता है। इस प्रकार, डिस्क की संरचना पर SPHERE के अवलोकन और HD 181327 में बर्फ की संरचना पर JWST के डेटा एक दूसरे के पूरक हैं, जो प्रारंभिक ग्रह वास्तुकला की एक समग्र तस्वीर पेश करते हैं।

जांच किए गए 161 लक्ष्यों में से 51 हल किए गए डिस्क की एकत्रित गैलरी इस बात की पुष्टि करती है कि युवा धूल भरी प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा आधुनिक उच्च-विपरीत इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करके बिखरे हुए प्रकाश में चित्रित किया जा सकता है। एक ही डेटासेट में विभिन्न प्रणालियों की तुलना करने से वैश्विक रुझान सामने आए: अधिक विशाल युवा सितारों में आमतौर पर अधिक विशाल मलबे के डिस्क पाए गए। यह उन मॉडलों के साथ मेल खाता है जो अधिक विशाल प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के ढहने के बाद बचे हुए प्लेनेटेसिमल के बड़े भंडारों की भविष्यवाणी करते हैं। यह कार्य दर्शाता है कि हमारा सौर मंडल आज से चार अरब वर्ष से भी पहले अपने प्रारंभिक विकास के दौरान कैसा दिखता होगा।