कम-द्रव्यमान सितारों के आसपास ग्रह का गठन पीटर पैन सिंड्रोम से पीड़ित हो सकता है। जबकि पिछली टिप्पणियों और मॉडलों ने सुझाव दिया है कि ग्रह निर्माण ब्लॉकों की एक डिस्क ‘पूरी तरह से विकसित’ होनी चाहिए – अपनी विश्व निर्माण सामग्री के माध्यम से जलाया जाना चाहिए – लगभग 10 मिलियन वर्षों में, ब्लॉक पर एक नया बच्चा उन्हें गलत साबित कर रहा है, तौलना लगभग 30 मिलियन साल।
अटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सबमिलिमीटर सरणी (ALMA) का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने पहले से पहचाने गए पीटर पैन डिस्क में से एक की जांच की है। लेकिन एक डिस्क को देखने के बजाय जो ग्रह के गठन से बाहर संक्रमण हुआ था, उन्हें हाइड्रोकार्बन से समृद्ध एक डिस्क मिली, रासायनिक हस्ताक्षर पहले कभी भी इस तरह के दिनांकित डिस्क में नहीं देखे गए थे। इस विस्तारित जीवनकाल में ग्रह गठन के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हो सकते हैं, कम से कम कम-द्रव्यमान वाले सितारों के आसपास।
एरिज़ोना के लूनर एंड प्लैनेटरी लैब के एक शोधकर्ता, “एक लंबे समय तक रहने वाली डिस्क बड़े पैमाने पर कोर के निर्माण के लिए अधिक समय प्रदान कर सकती है।” द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्सईमेल द्वारा Space.com को बताया। “इस प्रकार विशाल ग्रह डिस्क अपव्यय से पहले बनने में सक्षम हो सकते हैं।”
मैं बड़ा नहीं होऊंगा!
एक स्टार रूपों के बाद, बचे हुए धूल और गैस एक सामग्री-समृद्ध जलाशय बनाने के लिए गठबंधन के रूप में जाना जाता है प्रोटोप्लानेटरी डिस्क। सामग्री के टकराव, दोनों को गैस द्वारा संचालित और स्थिर किया जाता है, ग्रह गठन प्रक्रिया को ट्रिगर करता है। पिछले दो दशकों में डिस्क के अवलोकन से पता चला है कि इनमें से अधिकांश पहले 10 मिलियन वर्षों के अंदर गैस से बाहर निकलते हैं, जिससे दुनिया के निर्माण को खत्म करने के लिए रॉक और बर्फ के टुकड़े को पीछे छोड़ दिया जाता है।
2020 में, डिस्क डिटेक्टिव सिटीजन साइंस प्रोजेक्ट के साथ काम करने वाले शोधकर्ताओं ने चार कम-द्रव्यमान वाले सितारों की पहचान की, जो वे किस तरह से संदर्भित करते हैं ‘पीटर पैन डिस्क‘।
डिस्क डिटेक्टिव्स के वर्तमान प्रोजेक्ट लीड, स्टीवन सिल्वरबर्ग ने कहा, सिल्वरबर्ग, जो नए शोध का हिस्सा नहीं है, युवा कम-द्रव्यमान सितारों और प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क का अध्ययन करता है।
सिल्वरबर्ग और उनके सहयोगियों के अनुसार, पीटर पैन डिस्क के चार प्राथमिक गुण हैं: वे एक कम मास स्टार के चारों ओर घूमते हैं, 20 मिलियन वर्ष से कम की उम्र नहीं है, इन्फ्रारेड में चमकीले चमकते हैं, और उनके हस्ताक्षर गर्म गैस के लक्षण दिखाते हैं। वर्तमान में, केवल नौ डिस्क हैं जो इस योग्यता को फिट करते हैं।
लेकिन पिछली टिप्पणियों ने केवल यह स्थापित किया कि गैस के निशान के साथ एक डिस्क थी। यह निर्धारित करने के लिए आगे की टिप्पणियों की आवश्यकता थी कि क्या वे ठंड सामग्री के जलाशयों का दावा करते हैं और उनका अनुमान लगाने के लिए धूल और गैस की मात्रा।
लॉन्ग और उनके सहयोगियों ने नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) को स्टार वाइज J044634.16–262756.1b के चारों ओर इन डिस्क में से एक की ओर रुख किया, जिसे J0446B कहा जाता है। JWST धूल भरी सामग्री में झांकने और इस तरह की पुरानी डिस्क में कभी नहीं देखा गया अणुओं के धन की पहचान करने में सक्षम था। लॉन्ग के अनुसार, JWST की बेहतर संवेदनशीलता इसे उन अणुओं को बाहर निकालने की अनुमति देती है जो नासा के स्पिट्जर टेलीस्कोप जैसे पुराने उपकरणों द्वारा देखे जाने के लिए बहुत बेहोश हो सकते हैं।
J0446B की डिस्क में मौजूद सामग्री ने खगोलविदों को बताया कि डिस्क में क्या हो रहा है। आर्गन और नीयन परमाणु लाइनों की उपस्थिति से पता चलता है कि नरम एक्स-रे और चरम पराबैंगनी किरणें डिस्क को आयनित करने के लिए जिम्मेदार हो सकती हैं। यह समझाने में मदद कर सकता है कि डिस्क इतनी देर तक क्यों चली है। डिस्क को मारने वाली स्टेलर एनर्जी गैस को आयनित कर सकती है, जिससे गैस उड़ा सकती है। तारकीय विकिरण और आयनीकरण भी सीधे डिस्क के तापमान को प्रभावित करता है, जिससे यह प्रभावित होता है कि धूल और गैस कैसे चलती है। साथ में, यह डिस्क के रसायन विज्ञान को प्रभावित कर सकता है, अधिक जटिल अणुओं के गठन को चला सकता है।
वैज्ञानिक एक डिस्क की उम्र कैसे निर्धारित करते हैं? यह सब स्टार पर निर्भर करता है।
“स्टेलर की उम्र को मापने को चुनौतीपूर्ण माना जाता है,” लॉन्ग ने कहा। सौभाग्य से, अधिकांश सितारे अपने दम पर नहीं होते हैं, लेकिन एक समूह के भीतर रहते हैं। “हालांकि पूर्ण तारकीय आयु अनिश्चित है, सापेक्ष उम्र का अंतर मजबूत हो सकता है।”
खगोलविद एक व्यक्ति के आसपास सितारों के समूह की जांच करते हैं। सितारों के समूह एक साथ गुंडे के एक पैकेट की तरह आकाशगंगा के माध्यम से चलते हैं, और एक समूह के रूप में दिनांकित किया जा सकता है। यह बताता है कि वे लगभग एक ही समय में गठित हुए।
जैसे -जैसे उपकरण अधिक सटीक होते जाते हैं, खगोलविदों को उन उम्र को बाधित करने में सक्षम होते हैं। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के GAIA मिशन ने इसके ऊपर एक अरब से अधिक सितारों के लिए सटीक माप प्रदान किया है हाल ही में पूरा 12-वर्षीय मिशन इसने शोधकर्ताओं को उन उम्र को और अधिक परिष्कृत करने की अनुमति दी है, जो J0446B और इसकी डिस्क को लगभग 33 मिलियन वर्ष की उम्र में सेट कर रहे हैं।
एक ग्रह बनाने के लिए
प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के जीवनकाल के दौरान कुछ बिंदु पर, चट्टान, बर्फ और गैस ग्रहों को कोर में समेटना शुरू कर देते हैं। लंबे समय तक रहने वाले डिस्क उनके गठन और संरक्षण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। विशाल ग्रहों को पहले कुछ मिलियन वर्षों के भीतर बनने के लिए माना जाता है क्योंकि उन्हें बड़ी मात्रा में गैस की आवश्यकता होती है। चट्टानी ग्रहों को गैस के रूप में जाने के दसियों मिलियन साल बाद तक ले जा सकते हैं, लॉन्ग ने कहा।
लेकिन अगर गैस लंबे समय तक समय के लिए घूमती है, तो यह विशाल ग्रहों के लिए अधिक समय बनाने की अनुमति दे सकता है। और गैस की उपस्थिति उन्हें लंबे समय तक छड़ी करने में मदद कर सकती है, जंगली कक्षा के झूलों को कम कर सकती है जो अन्यथा बेदखल दुनिया में हो सकती है।
सिल्वरबर्ग सतर्क है, यह बताते हुए कि कम-द्रव्यमान वाले सितारे अपने बड़े तारकीय चचेरे भाई की तुलना में कम गैस के साथ शुरू करते हैं। यहां तक कि अगर गैस लंबे समय तक चिपक जाती है, तो बड़े पैमाने पर दिग्गजों का निर्माण करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है। यह अवलोकन फिट बैठता है, जहां कम-द्रव्यमान वाले सितारों में कुछ भी नहीं है।
डिस्क का मेकअप यह भी प्रभावित करता है कि किस प्रकार के ग्रहों का गठन हो सकता है। J0446B में हाइड्रोकार्बन विशेष रूप से मोटे थे। लंबे समय से सोचता है कि कार्बन-समृद्ध डिस्क कम-द्रव्यमान वाले सितारों के आसपास लंबे समय तक रहने वाले डिस्क का हस्ताक्षर हो सकता है। ऊंचा कार्बन स्तर ग्रहों के वायुमंडल को प्रभावित करने के लिए घूम सकता है। इन छोटे सितारों की परिक्रमा करने वाली रॉकी वर्ल्ड में सैटर्न के मून टाइटन की तरह समृद्ध कार्बन वायुमंडल, या यहां तक कि खतरे हो सकते हैं। टाइटन को हमारे सौर मंडल में विकसित करने के लिए जीवन के लिए सबसे अच्छे उम्मीदवारों में से एक माना जाता है।
“उच्च कार्बन-से-ऑक्सीजन अनुपात मीथेन-समृद्ध वायुमंडल बनाने में मदद कर सकता है और धुंध के गठन को जन्म दे सकता है,” लॉन्ग ने कहा।
लौकिक दुर्लभता
तो ये पीटर पैन डिस्क कितने आम हैं? बहुत नहीं। अब तक केवल नौ का पता चला है, किसी ने भी J0446B के रूप में गहराई से जांच नहीं की है। जबकि अधिकांश तारकीय समूहों में रहते हैं जो आसान डेटिंग के लिए अनुमति देते हैं, गैया की बेहतर परिशुद्धता कुछ सितारों की उम्र में समायोजन कर रही है।
यह सवाल कि इन सितारों, विशेष रूप से, इस तरह के लंबे समय तक रहने वाले डिस्क अज्ञात क्यों बने हुए हैं। कम द्रव्यमान तारों में कम विकिरण होता है, जो उनके डिस्क को जीवित रहने के लिए अधिक समय दे सकता है। लेकिन स्पष्ट रूप से सभी कम-द्रव्यमान वाले सितारे पीटर पैन डिस्क नहीं बनाते हैं।
कमी से संबंधित हो सकता है कि आज कौन से उपकरण मिल सकते हैं। सिल्वरस्टोन ने अपने 2020 के पेपर में लिखा है, “यह प्रशंसनीय लगता है कि इस तरह के डिस्क की कमी के बजाय इस तरह की प्रणालियों की वास्तविक कमी के बजाय अवलोकन की सीमाओं के कारण है।”
वैकल्पिक रूप से, यह स्वयं डिस्क के लिए कुछ विशिष्ट हो सकता है।
“इन विशिष्ट लंबे समय तक रहने वाले डिस्क के लिए, उनकी डिस्क भी किसी भी तरह से समान सितारों के आसपास अपने डिस्क-कम समकक्षों की तुलना में धीमी गति से विकसित हो सकती है,” लॉन्ग ने कहा।
