मंगलवार, 8 अक्टूबर को, रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज ने घोषणा की कि भौतिकी में नोबेल पुरस्कार तीन लोगों को जाएगा: इसका आधा हिस्सा जिनेवा विश्वविद्यालय के मिशेल मेयर और डिडिएर क्वेलोज़ द्वारा साझा किया जाएगा, जो पहली बार हमारे सौर मंडल के बाहर एक ग्रह की खोज करेगा, जो सूर्य जैसे तारे की परिक्रमा करता है; अन्य आधा जेम्स पीबल्स, प्रिंसटन विश्वविद्यालय, भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान में उनके योगदान के लिए जाएगा। वैज्ञानिकों को उन खोजों के लिए सम्मानित किया गया, जिन्होंने “ब्रह्मांड में हमारे स्थान पर नए दृष्टिकोण” को जोड़ा।

एक्सोप्लैनेट क्या हैं? उन्हें कब से ढूंढा जा रहा है?

ग्रह शब्द एक सामान्य शब्द है जो किसी भी आकाशीय पिंड का वर्णन करता है जो एक तारे के चारों ओर घूमता है। वैसे, “दुष्ट” ग्रह भी हैं जो सितारों की परिक्रमा नहीं करते हैं। एक एक्सोप्लैनेट हमारे सौर मंडल के बाहर का ग्रह है। यह एक एक्स्ट्रासोलर ग्रह है।

निकोलस कोपरनिकस (1473 – 1543) ने सबसे पहले सूर्य को केंद्र में रखा, जिसमें पृथ्वी जैसे ग्रह चल रहे थे। यह वस्तुतः एक पृथ्वी-हिलाने वाला सिद्धांत था, क्योंकि इससे पहले, लोगों ने पृथ्वी को ब्रह्मांड के केंद्र में होने की कल्पना की थी। सोलहवीं शताब्दी में इतालवी दार्शनिक गियोर्डानो ब्रूनो द्वारा कोपर्निकन क्रांति का अनुसरण किया गया था और बाद में सर आइजैक न्यूटन ने सूर्य की स्थिति की विशिष्टता को यह बताकर चकनाचूर कर दिया कि कई सितारे ग्रहों की परिक्रमा कर सकते हैं। लेकिन क्या वे सभी हमारी दुनिया की तरह थे? वे कितनी दूर थे? कोई नहीं जानता था। लेकिन वह तब था जब लोग हमारे अलावा दुनिया की खोज और कल्पना करने लगे थे।

एक्सोप्लैनेट की खोज में इतना समय क्यों लगा?

51 पेगासी बी दिसंबर, 1995 में मेयर और क्वेलोज़ द्वारा खोजा जाने वाला पहला एक्सोप्लैनेट था। देरी अच्छे टेलिस्कोप की कमी या एक उपयुक्त विधि के कारण थी। अप्रत्यक्ष तरीके जो द्विआधारी सितारों की कक्षाओं में मामूली लड़खड़ाहट का उपयोग करते थे या अलग-अलग सितारों की चमक में भिन्नता – कोई भी सही परिणाम नहीं देता था और खगोल विज्ञान समुदाय द्वारा खारिज कर दिया गया था।

भारतीय खगोलशास्त्री क्या कर रहे थे?

बहुत पहले, महत्वपूर्ण “गलत अलार्म” चेन्नई के अलावा किसी भी जगह से नहीं आया, जिसे मद्रास के रूप में जाना जाता है। 1849 से 1858 तक कैप्टन विलियम स्टीफन जैकब जो मद्रास वेधशाला (मद्रास में ईस्ट इंडिया ऑब्जर्वेटरी) के निदेशक थे, ने 1855 में इसे “खोज” बनाया।

वह बाइनरी स्टार (सितारों की एक जोड़ी जो एक-दूसरे की परिक्रमा करते हैं) का अध्ययन कर रहे थे, जिसका नाम 70 ओफ़िउची था और इस जोड़ी की कक्षीय गतियों में थोड़ा अंतर देखा गया था। उन्होंने इसके लिए उन्हें परिक्रमा करने वाले ग्रह की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार ठहराया। उन्होंने इस परिणाम को रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस में प्रकाशित किया।

उनके निष्कर्ष खगोल विज्ञानी थॉमस जेफरसन जैक्सन द्वारा देखे गए थे जिन्होंने यह भी कहा था कि इस ग्रह को सितारों की परिक्रमा करने में 36 साल लगेंगे। हालांकि, अफसोस की बात है कि बाद में उनकी दोनों गणनाओं में गलतियाँ दिखाई गईं। यह कहानी इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स, बेंगलुरु के प्रोफेसर सुजान सेनगुप्ता की किताब वर्ल्ड्स बियॉन्ड अवर ओन में बताई गई है। संयोग से, मद्रास वेधशाला बाद में भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान में विकसित हुई।

51 पेगासी बी किस ग्रह की तरह है? क्या यह रहने योग्य है?

तारामंडल पेगासस में एक सितारा 51 पेगासी है जो पृथ्वी से लगभग 50 प्रकाश वर्ष दूर है। 6 अक्टूबर, 1995 को, पुरस्कार विजेता जोड़ी ने एक ग्रह की परिक्रमा की। खगोलीय सम्मेलनों के अनुसार इसका नाम 51 पेगासी बी रखा गया था। यह एक गैस विशालकाय है, जो बृहस्पति के लगभग आधे आकार का है, यही वजह है कि इसे डिमिडियम नाम दिया गया, जिसका अर्थ है एक-आधा। यह केवल चार दिनों में अपने तारे की परिक्रमा करता है। यह संभावना नहीं है कि हम जीवित रह सकते हैं।

ऐसे कितने एक्सोप्लैनेट की खोज की गई है? एक्सोप्लैनेट की सूची कौन रखता है?

नासा के एक्सोप्लैनेट संग्रह के अनुसार, 10 अक्टूबर 2019 तक, 4,073 पुष्टि किए गए एक्सोप्लैनेट हैं।

जेम्स पीबल्स को पुरस्कार क्यों मिला?

शुरुआत में बिग बैंग लगभग 13.8 बिलियन साल पहले था। ब्रह्मांड के शुरुआती राज्यों के बारे में कोई नहीं जानता है, लेकिन सिद्धांतों का मानना है कि यह एक कॉम्पैक्ट, गर्म और अपारदर्शी कण सूप था। बिग बैंग के लगभग 400,000 साल बाद, ब्रह्मांड का विस्तार हुआ और कुछ हजार डिग्री सेल्सियस तक ठंडा हो गया। इससे यह पारदर्शी हो गया, जिससे प्रकाश को वहां से गुजरने की अनुमति मिली। बिग बैंग के इस प्राचीन बाद के अवशेष, जिसके अवशेष अभी भी देखे जा सकते हैं, को कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) के रूप में जाना जाता है। ब्रह्मांड का विस्तार और ठंडा होना जारी रहा और इसका वर्तमान तापमान 2 केल्विन के करीब है। यानी लगभग माइनस 271 डिग्री सेल्सियस।

माइक्रोवेव में मिलीमीटर की सीमा में तरंगदैर्ध्य होते हैं जो दृश्य प्रकाश की तुलना में लंबे समय से हैं। CMB में माइक्रोवेव रेंज में प्रकाश होता है क्योंकि ब्रह्मांड के विस्तार ने प्रकाश को इतना बढ़ाया। माइक्रोवेव विकिरण अदृश्य प्रकाश है। सीएमबी को पहली बार 1964 में पता चला था, जो 1978 में अपने खोजकर्ताओं के लिए नोबेल पुरस्कार जीता था।

पीबल्स ने महसूस किया कि सीएमबी के तापमान को मापने से इस बात की जानकारी मिल सकती है कि बिग बैंग में कितना पदार्थ बना था। उन्होंने यह भी देखा कि इस प्रकाश की रिहाई ने इस बात में भूमिका निभाई कि हम आकाशगंगाओं के रूप में दिखाई देने वाली चीजों को बनाने में किस तरह से उलझ सकते हैं। यह एक बड़ी सफलता थी।

पीबल्स की इस खोज ने ब्रह्मांड विज्ञान के एक नए युग की शुरुआत की। कई सवाल – ब्रह्मांड कितना पुराना है? इसका भाग्य क्या है? इसमें कितना पदार्थ और ऊर्जा होती है? सीएमबी की भिन्नता का अध्ययन करके इनका उत्तर दिया जा सकता है। नोबेल अकादमी की समाचार विज्ञप्ति में इन बदलावों को समुद्र की सतह पर तरंगों के रूप में वर्णित किया गया है – दूर से छोटा लेकिन करीब होने पर महत्वपूर्ण।

डार्क पदार्थ को समझने में पीबल्स की भूमिका क्या है? उस मामले के लिए, ‘डार्क’ पदार्थ क्या है?

घूर्णन आकाशगंगाओं की गति को मापने से, वैज्ञानिकों को यह देखने में सक्षम था कि बहुत सारे द्रव्यमान होने की आवश्यकता है जो आकाशगंगाओं को उनके गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की ताकत के साथ पकड़ लेंगे। इससे पहले कि पीबल्स ने हस्तक्षेप किया, लापता द्रव्यमान को न्यूट्रिनो के लिए जिम्मेदार ठहराया गया। इसके बजाय पीबल्स ने कहा कि यह “अंधेरे” पदार्थ कणों के एक अज्ञात प्रकार के कारण है। हालाँकि, जब वे इस द्रव्यमान के एक हिस्से को “देख” सकते थे, तो इसका एक बड़ा हिस्सा नहीं देखा जा सकता था। इसलिए दृश्य से गायब द्रव्यमान को “डार्क” पदार्थ का नाम दिया गया था। यह समझा जाना चाहिए कि इस मामले में “देख” का उपयोग इस अर्थ में नहीं किया जा रहा है कि प्रश्न में पदार्थ बहुत दूर है और इसलिए इसे नहीं देखा जा सकता है। इसका मतलब यह है कि भले ही यह पदार्थ हमारे चारों ओर है, लेकिन साथ ही साथ दूर तक, हम इसे केवल इसके गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से महसूस करते हैं, लेकिन हम इसे अन्य इंटरैक्शन के माध्यम से नहीं देख सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह प्रकाश के साथ संपर्क नहीं करता है। ब्रह्मांड के द्रव्यमान का लगभग 25% डार्क पदार्थ से बना है। वैज्ञानिकों ने काले पदार्थ के कणों के निशान को पकड़ने के लिए दुनिया भर में बड़े प्रयोग किए हैं।

डार्क एनर्जी क्या है?

1998 में, यह पता चला कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है और यह विस्तार गति प्राप्त कर रहा है। वहाँ एक “अदृश्य” ऊर्जा होना चाहिए जो इसे चला रही थी। गणनाओं से पता चला कि यह अंधेरे ऊर्जा – तथाकथित इसलिए है क्योंकि यह अवशोषित द्रव्यमान के साथ संपर्क नहीं करता है – लगभग 70% ब्रह्मांड बनाता है।

Source: The Hindu

Relevant for GS Prelims & Mains Paper III; Science & Technology