एक्सोप्लैनेट के शिकार के लिए नासा की नवीनतम विधि? आपको सूचीबद्ध कर रहा हूँ

अभी खगोल विज्ञान में सभी बड़े, महत्वाकांक्षी लक्ष्यों में से एक सबसे रोमांचक है एक्सोप्लैनेट, या हमारे सौर मंडल के बाहर के ग्रहों की खोज और लक्षण वर्णन। हम जानते हैं कि ब्रह्माण्ड में जितने तारे हैं उतने ही एक्सोप्लैनेट भी हैं, और यह संख्या लगभग निश्चित है इसमें कुछ ग्रह शामिल हैं जो पृथ्वी की तरह हैं, वास्तव में, हम इन अजीब, नए की खोज की सतह को खरोंचना शुरू कर रहे हैं संसार.

खगोलशास्त्रियों के पास अत्याधुनिक उपकरण मौजूद हैं जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप उन्हें एक्सोप्लैनेट की पहचान करने और उनके वायुमंडल में झांकने में मदद करने के लिए, लेकिन इन बड़े, प्रसिद्ध दूरबीनों पर केवल इतना ही अवलोकन समय उपलब्ध है। इसलिए नए एक्सोप्लैनेट खोजने में मदद करने के लिए, नासा एक कम उपयोग किए गए संसाधन की ओर रुख कर रहा है: नागरिक वैज्ञानिक।

एक नव विस्तारित नासा कार्यक्रम कहा जाता है

एक्सोप्लैनेट वॉच जनता के सदस्यों को पेशेवरों द्वारा उपयोग की जाने वाली समान डेटा-विश्लेषण विधियों का उपयोग करके एक्सोप्लैनेट का निरीक्षण करने में मदद करने के लिए आमंत्रित करता है। यह कैसे काम करता है और इस दृष्टिकोण का उपयोग करके खोज की संभावना के बारे में जानने के लिए, हमने रोब से बात की नासा जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के ज़ेलेम, एक खगोल भौतिकीविद् और एक्सोप्लैनेट वॉच के निर्माता कार्यक्रम.

आसमान पर शौकिया निगाहें

यह देखते हुए कि अब 5,000 से अधिक ज्ञात एक्सोप्लैनेट हैं, आप सोच सकते हैं कि इन ग्रहों का निरीक्षण करना आसान है। लेकिन ऐसा नहीं है. अधिकांश एक्सोप्लैनेट का प्रत्यक्ष रूप से निरीक्षण करना असंभव है, क्योंकि वे उन तारों की तुलना में बहुत छोटे और मंद हैं जिनके चारों ओर वे परिक्रमा करते हैं। इसलिए, पेशेवरों की तरह, शौकिया खगोलशास्त्री, अप्रत्यक्ष अवलोकनों पर भरोसा करते हैं ताकि उन्हें पता चल सके कि कोई ग्रह वहां है।

एक्सोप्लैनेट वॉच का प्राथमिक फोकस एक प्रकार के ग्रह को देखना है जिसे गर्म बृहस्पति कहा जाता है - "चमकीले सितारों के चारों ओर बड़े ग्रह", जैसा कि ज़ेलेम उनका वर्णन करता है - और उनके पारगमन का निरीक्षण करना है। पारगमन तब होता है जब कोई एक ग्रह हमारे और उसके मेजबान तारे के बीच से गुजरता है, जिससे मेजबान तारे से आने वाली रोशनी अस्थायी रूप से कम हो जाती है। चमक में इस गिरावट के सटीक समय और मात्रा को देखकर, खगोलविद यह पता लगा सकते हैं कि ग्रह कितना बड़ा है और यह अपने तारे से कितनी दूर परिक्रमा करता है।

यह वही विधि है जिसका उपयोग नासा के ट्रांज़िटिंग जैसे कई पेशेवर एक्सोप्लैनेट-शिकार दूरबीनों द्वारा किया जाता है एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस) या यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी की विशेषता एक्सोप्लैनेट सैटेलाइट (चॉप्स)। ये दोनों अंतरिक्ष-आधारित दूरबीनें हैं, जिसका अर्थ है कि इनसे पृथ्वी के वायुमंडल से बिना किसी बाधा के अंतरिक्ष का शानदार दृश्य मिलता है, लेकिन इन पर समय का अवलोकन करना बेहद सीमित है।

अन्य ज़मीन-आधारित पेशेवर दूरबीनें भी एक्सोप्लैनेट का निरीक्षण करती हैं, लेकिन उन्हें एक बड़ी और अप्रत्याशित बाधा का सामना करना पड़ता है: मौसम। यदि किसी वेधशाला के ऊपर बादल छाए हों, तो पूरी रात का अवलोकन नष्ट हो जाएगा - ऐसा कुछ जिससे हर पेशेवर खगोलशास्त्री निपटता है। ज़ेलेम ने कहा, "संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण-पश्चिम में या हवाई में मौना केआ में मौसम के कारण मैंने व्यक्तिगत रूप से बहुत सारी रातें खोई हैं।" "किसी भी यादृच्छिक पेशेवर वेधशाला पर समय पाकर आप यही जोखिम उठाते हैं।"

हालाँकि, एक्सोप्लैनेट वॉच दुनिया भर के शौकिया खगोलविदों का एक नेटवर्क है। पर्यवेक्षकों द्वारा कई अलग-अलग स्थानों से रीडिंग लेने से मौसम के प्रभाव कम हो जाते हैं। भले ही एक स्थान पर बादल छाए हों, अन्य स्थानों के पर्यवेक्षकों को स्पष्ट दृश्य मिल सकता है।

दुनिया भर में एक साथ काम करना

नेटवर्क एक्सोप्लैनेट के अवलोकन की भी अनुमति देता है जिसे किसी एक उपयोगकर्ता के लिए देखना असंभव होगा। एक गैस विशाल एक्सोप्लैनेट कहा जाता है एचडी 80606 बीउदाहरण के लिए, अपने तारे को पार करने में 12 घंटे से अधिक का समय लगता है। खगोलविदों को न केवल इस पारगमन की पूरी अवधि का निरीक्षण करने की आवश्यकता है, बल्कि पारगमन से पहले और बाद का भी अवलोकन करना चाहिए आधार रेखा के रूप में उपयोग करें, और चरम के अलावा ग्रह पर कहीं भी पूरे समय का निरीक्षण करने के लिए पर्याप्त लंबी रात नहीं है डंडे.

दिसंबर 2021 में, एक्सोप्लैनेट वॉच के सदस्यों ने उपयोगकर्ताओं के साथ शुरुआत से अंत तक इस पूर्ण पारगमन का निरीक्षण करने के लिए मिलकर काम किया। पूर्वी एशिया में, जिन्होंने बाद में उपयोगकर्ताओं के पास वापस जाने से पहले भारत, फिर यूरोप, फिर उत्तरी अमेरिका में अवलोकन सौंपे। जापान.

इन सभी पर्यवेक्षकों के 24 घंटे के डेटा को एक साथ लाया गया ताकि एक दूरबीन से समतुल्य डेटा प्राप्त किया जा सके जो एक गुब्बारे से जुड़ा हुआ है जो दुनिया भर में घूम रहा है और जैसे ही वह जाता है उसका अवलोकन करता है।

दूसरों द्वारा अवलोकन को सुविधाजनक बनाना

ज़ेलेम और एक्सोप्लैनेट वॉच टीम के अन्य सदस्य शौकिया खगोलविदों को यह सुनिश्चित करने के लिए उत्सुक हैं जो लोग परियोजना पर काम करते हैं उनके योगदान को मान्यता दी गई है, और कई को मुख्य लेखक के रूप में चित्रित किया गया है में अकादमिक प्रकाशन उनके काम के बारे में. लेकिन परियोजना द्वारा किया गया अधिकांश कार्य बिल्कुल नए एक्सोप्लैनेट की खोज जैसी आकर्षक सुर्खियों के बारे में नहीं है - इसके बजाय, यह यह उन लोगों के बारे में है जो बड़ी वैज्ञानिक खोजों को और अधिक करने में सक्षम बनाने के लिए निस्वार्थ रूप से अपना समय और प्रयास दान करते हैं कुशलता से.

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप लें। यह अभूतपूर्व रूप से शक्तिशाली दूरबीन न केवल एक्सोप्लैनेट की पहचान कर सकती है, बल्कि उनके वायुमंडल का निरीक्षण भी कर सकती है, जो व्यावहारिक रूप से खगोल विज्ञान में कोई अन्य उपकरण नहीं कर सकता है। लेकिन एक दिन में केवल इतने ही घंटे होते हैं और समय का अवलोकन करना अत्यधिक मूल्यवान है।

"हमारे पास पेशेवर खगोलशास्त्री आए हैं और कहते हैं, 'अरे, यह वह लक्ष्य है जिसका मैं अवलोकन करना चाहता हूं।" जेम्स वेब के साथ अगले कुछ महीनों में, क्या आप हमें इस लक्ष्य का निरीक्षण करने और समय को परिष्कृत करने में मदद कर सकते हैं?'' ज़ेलम कहा।

फिर एक्सोप्लैनेट वॉच में शौकिया खगोलशास्त्री एक्सोप्लैनेट पारगमन समय पर बाधाओं को खोजने के लिए काम करते हैं, इसलिए जब वेब अपना अवलोकन करता है, तो उसके पास पारगमन को देखने और लक्ष्य के बारे में अधिक से अधिक जानकारी प्राप्त करने का सबसे अच्छा मौका होता है कर सकना।

“जहां एक्सोप्लैनेट वॉच आती है वह यह पूर्व-परीक्षण या पूर्व-अवलोकन करने से होता है। हम समय को परिष्कृत करने में मदद कर रहे हैं ताकि हम जेम्स वेब का अधिक कुशलता से उपयोग कर सकें और उम्मीद है कि इससे बहुत अधिक विज्ञान प्राप्त हो सके, ”ज़ेलम ने समझाया।

अटारी में टेलीस्कोप

अब तक एक्सोप्लैनेट वॉच में योगदान देने वाले कई लोग गंभीर शौकिया खगोलशास्त्री हैं प्रभावशाली दूरबीनों के निर्माण में वर्षों बिताए हैं और एक्सोप्लैनेट अवलोकनों में बहुत अनुभवी हैं। लेकिन उस स्तर की प्रतिबद्धता और उपकरण की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है, और ज़ेलेम और टीम किसी भी व्यक्ति का स्वागत करती है जो उनके साथ जुड़ने में रुचि रखता है।

अब तक अवलोकनों में उपयोग किया गया सबसे छोटा टेलीस्कोप केवल 3.5 इंच का है, जो एक छोटे स्टार्टर टेलीस्कोप के लिए एक विशिष्ट आकार है। चूँकि अधिकांश अवलोकन चमकीली वस्तुओं से किए जाते हैं, इसलिए बहुत शक्तिशाली घरेलू दूरबीनें आवश्यक नहीं हैं।

ज़ेलेम ने कहा, "इन अवलोकनों को करने के लिए आपको बहुत बड़ी दूरबीन की आवश्यकता नहीं है।" "आप वास्तव में बहुत सारी दूरबीनों का उपयोग कर सकते हैं जिन्हें लोग अपने अटारी या गैरेज या अपने भंडारण में लटका सकते हैं।"

पर्यवेक्षकों के लिए अपने अवलोकनों को रिकॉर्ड करने के लिए अपने टेलीस्कोप से जुड़ने के लिए एक डिजिटल कैमरा और आकाश में घूमते समय लक्ष्य का अनुसरण करने में मदद करने के लिए एक ट्रैकिंग तंत्र रखना सहायक होता है। लेकिन परियोजना में प्रवेश की बाधा आपकी कल्पना से कम है।

और जो लोग गलती करने और डेटा को गड़बड़ाने के बारे में चिंतित हैं, ज़ेलम का कहना है कि एकाधिक उपयोगकर्ता होने की ताकत यह है कि डेटा को अन्य के विरुद्ध जांचा जा सकता है अवलोकन: "यदि आपके पास एक उपयोगकर्ता है जो गलती से गलती करता है या अपने डेटा की व्याख्या करते समय गलत मानों का उपयोग करता है, तो उस डेटा को बड़े समूह द्वारा हटाया जा सकता है पर्यवेक्षक।"

बिना दूरबीन के योगदान

यहां तक ​​कि जिनके पास टेलीस्कोप तक पहुंच नहीं है, वे भी एक्सोप्लैनेट वॉच प्रोजेक्ट में शामिल हो सकते हैं। टिप्पणियों के अलावा, परियोजना की दूसरी शाखा डेटा विश्लेषण है। परियोजना के पास अभिलेखीय डेटा तक पहुंच है जिसमें 6 इंच के रोबोट से 10 साल का डेटा शामिल है टेलीस्कोप, जिसे एक स्वायत्त वेधशाला कहा जाता है, टक्सन, एरिज़ोना में स्थित है, इसे एक द्वारा दान किया गया है समूह को बुलाया गया DIY ग्रह खोज.

इस डेटा सेट में, 2,000 से अधिक प्रकाश वक्र हैं जो एक एक्सोप्लैनेट पारगमन का संकेत हो सकते हैं, और जनता को इस डेटा विश्लेषण में मदद करने के लिए आमंत्रित किया जाता है। हालाँकि, इस परियोजना के बारे में कुछ खास बात यह है कि यह डेटा विश्लेषण या वर्गीकरण का एक सरलीकृत प्रकार नहीं है, जैसा कि अन्य नागरिक विज्ञान परियोजनाओं में देखा गया है। ज़ूनिवर्स. इसके बजाय, नागरिक वैज्ञानिक ठीक उसी डेटा प्रोसेसिंग प्रोग्राम का उपयोग कर सकते हैं जिसका उपयोग नासा के पेशेवरों द्वारा किया जाता है।

नासा के पेशेवर खगोलविदों ने डेटा विश्लेषण विकसित करने और उसका उपयोग करने में पहले ही एक दशक लगा दिया है एक्सोटिक नामक उपकरण, जिसे एक्सोप्लैनेट अनुसंधान के लिए सटीक और उपयोगी बनाने के लिए अनुकूलित किया गया था संभव। "और यह बहुत स्पष्ट हो गया कि यह सुनिश्चित करने का सबसे अच्छा तरीका है कि हमारे उपयोगकर्ताओं को उनके डेटा से अच्छे परिणाम मिल रहे हैं, उन्हें उसी सटीक डेटा टूल का उपयोग करने दें," ज़ेलेम ने कहा।

टूल को मोबाइल फोन पर भी एक्सेस करना आसान बनाने के लिए क्लाउड पर अपलोड किया गया है, इसलिए अब कोई भी इसका उपयोग कर सकता है समय है और रुचि यह सीख सकती है कि उन्हीं उपकरणों का उपयोग करके एक्सोप्लैनेट डेटा को कैसे संसाधित किया जाए पेशेवर. वे दूरबीन से कच्चा डेटा लेने से लेकर किसी प्रेक्षित एक्सोप्लैनेट की विशेषताओं का निर्धारण करने तक, हर कदम से गुजरते हैं।

अगली पीढ़ी को प्रेरणा दे रहे हैं

पेशेवर खगोलविदों के लिए अवलोकन और डेटा विश्लेषण में सहायता प्राप्त करना महत्वपूर्ण है, लेकिन परियोजना का लक्ष्य अधिक लोगों को इस क्षेत्र में लाना भी है।

"एक नागरिक विज्ञान परियोजना के रूप में, हमारे पास विज्ञान लक्ष्य हैं, लेकिन शैक्षिक लक्ष्य भी हैं," ज़ेलेम ने कहा, "एसटीईएम सीखने वालों की अगली पीढ़ी को प्रेरित करने के लिए, जो लोग उम्मीद से खगोल विज्ञान में जा सकते हैं।"

इसमें भावुक और सक्षम शौकिया खगोल विज्ञान समुदाय को शामिल करना शामिल है, लेकिन इसमें नए लोगों को लाना भी शामिल है जिनके पास पहले इस तरह के विज्ञान के साथ बहुत कम या कोई अनुभव नहीं था।

ज़ेलेम ने कहा, "हम ऐसे लोगों को शामिल कर रहे हैं जिन्होंने कभी एक्सोप्लैनेट इमेजिंग नहीं की है, कभी एस्ट्रोफोटोग्राफी नहीं की है या दूरबीन से भी नहीं देखा है।" अधिक अनुभवी समूह सदस्य प्रोजेक्ट के स्लैक समूह में नए सदस्यों को पढ़ा रहे हैं और मार्गदर्शन कर रहे हैं, एक-दूसरे का समर्थन कर रहे हैं और उन्हें सीखने में मदद कर रहे हैं। "यह वास्तव में लोगों का एक महान समूह है, और मुझे उन पर बहुत गर्व है।"

एक्सोप्लैनेट अनुसंधान का एक स्वर्ण युग

एक्सोप्लैनेट वॉच प्रोजेक्ट का लगातार विस्तार हो रहा है, नए डेटा स्रोत लगातार पूल में जोड़े जा रहे हैं ताकि लोगों के लिए काम करने के लिए हमेशा कुछ नया हो। लेकिन ज़ेलेम छोटी दूरबीनों से देखी जा सकने वाली चीज़ों की सीमा को आगे बढ़ाते हुए इसे और भी विस्तारित करना चाहता है।

एक योजना यह देखने की है कि क्या एक साथ काम करने वाली पर्याप्त छोटी दूरबीनें सुपर-अर्थ कहे जाने वाले ग्रहों जैसे छोटे ग्रहों का निरीक्षण कर सकती हैं। एक अन्य दीर्घकालिक लक्ष्य तारकीय परिवर्तनशीलता निगरानी नामक प्रक्रिया में मेजबान सितारों का अधिक अवलोकन करना है, जो एक्सोप्लैनेट पारगमन के अधिक सटीक माप में मदद कर सकता है।

हर महीने अधिक एक्सोप्लैनेट की खोज के साथ, पेशेवर और शौकिया खगोलविदों दोनों के लिए खोज करने की क्षमता असीमित है।

ज़ेलम ने कहा, "वास्तव में ऐसा लगता है जैसे हम एक्सोप्लैनेट अनुसंधान के स्वर्ण युग में हैं, और इस क्षेत्र में काम करने में सक्षम होना अविश्वसनीय और बहुत मजेदार है।" "और मैं वास्तव में सोचता हूं कि नागरिक विज्ञान इसका एक बड़ा हिस्सा बना रहेगा।"

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