मरे हुए तारे के पास छिपा है ग्रहों का बिखरा हुआ संसार।

आसान शब्दों में

एक बूढ़े तारे के बचे हुए हिस्से के चारों ओर खगोलविदों को मलबे की एक नहीं, बल्कि दो अलग-अलग अंगूठियाँ मिली हैं। उनके बीच की खाली जगह और उनमें मौजूद पदार्थ के फर्क से लगता है कि कुछ पथरीले टुकड़े अब भी वहाँ घूम रहे होंगे। यह खोज बताती है कि तारे के बुझने के बाद भी उसके ग्रहों की कहानी लंबे समय तक जारी रह सकती है।

तारे के अंत के बाद ग्रहों के बचे हुए निशान

श्वेत बौना उस घने केंद्र का नाम है, जो सूरज जैसे तारे का ईंधन खत्म होने और उसके जीवन के आखिरी दौर से गुजरने के बाद बचता है। इस अवस्था तक पहुँचने से पहले तारा बहुत फूल जाता है और फिर अपनी बाहरी परतें अंतरिक्ष में उछाल देता है। इस बदलाव से पास के ग्रहों का बच पाना मुश्किल हो सकता है। फैलते तारे की राह में आने वाले ग्रह निगले जा सकते हैं या टूटकर बिखर सकते हैं, जबकि कुछ दूर स्थित पिंड शायद कुछ समय तक इस तबाही से बच जाएँ।

हालाँकि, शुरुआती तौर पर बच निकलने का अर्थ यह नहीं कि ग्रहों का परिवार फिर शांत हो जाता है। तारे की बाहरी परतें हटने और उसकी बनावट बदलने के बाद गुरुत्वाकर्षण में होने वाली उठापटक बची हुई पथरीली वस्तुओं की कक्षाएँ बदल सकती है। उनमें से कुछ श्वेत बौने के पास जा पहुँचती हैं और खिंचाव के कारण टुकड़ों तथा गैस में बिखर जाती हैं। यह मलबा बचे हुए तारे के चारों ओर घूमता रहता है और उससे ऐसी चकरी या छल्ले बन सकते हैं जिन्हें दूर से देखा जा सके।

खगोलविदों ने दूसरे श्वेत बौनों के आसपास भी इस तरह की चकरियाँ देखी हैं। आम तौर पर उनके संकेत तारे के चारों ओर घूमती एक चपटी चकरी से मेल खाते थे। लेकिन J1328−1450 की तस्वीर कुछ ज्यादा पेचीदा है। यहाँ गैस के दो अलग-अलग गोल घेरे हैं—एक तारे के पास और दूसरा उससे दूर—और उनके बीच साफ खाली जगह दिखाई देती है। यही बनावट इस तंत्र को खास बनाती है, क्योंकि इससे लगता है कि पदार्थ न तो बेतरतीब ढंग से फैला है, न ही एक ही जुड़े हुए घेरे में बँटा है।

दूरबीन से कैसे दिखीं दो अंगूठियाँ

शोध दल ने चिली के अटाकामा रेगिस्तान में स्थित यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला की बहुत बड़ी दूरबीन पर लगे X-Shooter उपकरण से लिए गए मापों का इस्तेमाल किया। यह उपकरण प्रकाश की बहुत छोटी से लेकर बहुत लंबी तरंगों तक के दायरे की जाँच कर सकता है। इससे रासायनिक तत्वों के संकेत पकड़ने के साथ-साथ किसी दूर की वस्तु के आसपास घूमती गैस की चाल का भी अध्ययन किया जा सकता है। यानी वैज्ञानिक केवल तंत्र की सामान्य तस्वीर तक सीमित नहीं रहते।

प्रकाश का विश्लेषण करके शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि यह चकरी एक जैसी गैस का अकेला ढेर नहीं है, बल्कि इसमें दो अलग-अलग गैसीय अंगूठियाँ हैं। शोध दल के अनुसार, उनके बीच की दूरी खास तौर पर स्थिर दिखती है। इसलिए यह समझना इस पहेली का अहम हिस्सा है कि बीच की खाली जगह बनी कैसे रहती है। किसी तारे के चक्कर लगाता पदार्थ हमेशा इतनी साफ-सुथरी बनावट में नहीं रहता। ऐसे में दो स्पष्ट सीमाओं का होना इस संभावना की ओर इशारा करता है कि कोई प्रक्रिया इस व्यवस्था को बनाए रख रही है।

इस अध्ययन के नतीजे नेचर एस्ट्रोनॉमी पत्रिका में प्रकाशित हुए। इसका नेतृत्व इटली के त्रिएस्ते विश्वविद्यालय के खगोलविद निकोला जेंटिली फोसेली ने किया। वे इटली के राष्ट्रीय खगोलभौतिकी संस्थान से जुड़ी त्रिएस्ते खगोलीय वेधशाला से भी संबद्ध हैं। अध्ययन में ब्रिटेन के वारविक विश्वविद्यालय और चिली के सांता मारिया तकनीकी विश्वविद्यालय के खगोलविद फेलिपे लागोस-विल्चेस ने भी हिस्सा लिया। शोधकर्ता इस खोज को ऐसे प्रमाणों में रखते हैं जो दिखाते हैं कि मृत तारों के आसपास ग्रहों के बचे-खुचे अवशेष, सरल मॉडलों की अपेक्षा कहीं अधिक जटिल हो सकते हैं।

खाली जगह बनाए रखने वाले दो संभावित पिंड

शोध दल जिन व्याख्याओं पर विचार कर रहा है, उनमें से एक यह है कि अलग-अलग कक्षाओं में दो पथरीले पिंड अब भी मौजूद हैं। किसी अंगूठी के किनारे के पास घूमते पिंड का गुरुत्वाकर्षण आसपास के पदार्थ पर असर डाल सकता है। इससे मलबा फैलने से रुक सकता है या दोनों घेरे अलग बने रह सकते हैं। इस संभावना के मुताबिक, ये अंगूठियाँ किसी पुरानी टूट-फूट के बाद बचा निष्क्रिय मलबा भर नहीं हैं। तंत्र के भीतर घूमते उनसे बड़े पिंड अब भी उन पर असर डाल रहे होंगे।

भीतरी अंगूठी से जुड़ा संभावित पिंड छोटा माना गया है—आम तौर पर देखे जाने वाले किसी क्षुद्रग्रह के आकार का, और उसका व्यास कुछ किलोमीटर से ज्यादा नहीं होगा। बाहरी अंगूठी से जुड़ा संभावित पिंड इससे बहुत बड़ा हो सकता है। उसका आकार प्लूटो या यहाँ तक कि चंद्रमा के बराबर हो सकता है। ये केवल संभावनाओं पर आधारित अनुमान हैं, साफ-साफ देखे गए पिंडों के सीधे माप नहीं। शोध दल ने उन दोनों वस्तुओं को खुद नहीं देखा है; यह विचार उस गुरुत्वीय असर पर आधारित है जो मलबे की व्यवस्था समझा सकता है।

ऐसे छोटे पिंडों को ग्रहाणु या ग्रहों के शुरुआती बीज कहा जाता है। ये ठोस पिंड ग्रह-तंत्रों के बनने और उनके विकास से जुड़े होते हैं। इसका यह मतलब नहीं कि पृथ्वी के आकार के पूरे ग्रह तारे की मृत्यु से बच गए। यहाँ बात उनसे छोटे पथरीले अवशेषों की है, जो सीधे तबाह होने से बच निकले होंगे और तारे के श्वेत बौना बनने के बाद भी उसके चारों ओर घूमते रहे होंगे।

फिर भी, गुरुत्वाकर्षण वाली यह व्याख्या एक परिकल्पना है और इसकी आगे जाँच की जानी बाकी है। देखी गई दोनों अंगूठियाँ साफ हैं, लेकिन जिन पिंडों की मौजूदगी मानी जा रही है, वे उपलब्ध आँकड़ों में सीधे दिखाई नहीं देते। इसलिए शोधकर्ता उस बात को अलग रखते हैं जो प्रकाश से वास्तव में पता चली है—दोहरी बनावट और गैसीय मलबे की मौजूदगी—और उस संभावित कारण को, जो इसे समझा सकता है: तबाही से बचे दो पिंडों का असर। इस विचार की खासियत यह है कि यह खाली जगह बनने की एक संभावित वजह देता है; यह उन पिंडों की पहचान या आकार को पक्का नहीं करता।

रसायन में दर्ज है टूटे पथरीले पिंडों का इतिहास

अंगूठियों का आकार ही यह नहीं बताता कि श्वेत बौने के चारों ओर किस तरह का पदार्थ घूम रहा है। शोध दल को गैस में कैल्शियम, ऑक्सीजन, मैग्नीशियम और लोहे के संकेत मिले। ये तत्व हमारे सौरमंडल के पथरीले पदार्थों में आम हैं। उनकी मौजूदगी इस विचार को बल देती है कि मलबा ठोस पिंडों से आया है, न कि केवल तारे की बची हुई गैस से। इस तरह प्रकाश उन दुनियाओं के पदार्थ की जाँच का जरिया बन जाता है जिनका ग्रह जैसा रूप अब मिट चुका है, लेकिन जिनकी रासायनिक छाप अब भी बाकी है।

सबसे दिलचस्प नतीजों में से एक यह है कि दोनों अंगूठियों की बनावट एक जैसी नहीं है। भीतरी अंगूठी में मैग्नीशियम काफी मात्रा में है, जबकि बाहरी अंगूठी में यह बहुत कम दिखाई देता है। इस अंतर का मतलब है कि दोनों घेरों का मलबा शायद एक ही तरह के एकसमान पदार्थ से नहीं बना, भले ही वे एक ही श्वेत बौने की परिक्रमा कर रहे हों।

एक संभावना यह है कि हर अंगूठी किसी अलग दुनिया का बचा हुआ हिस्सा हो और दोनों की चट्टानों की बनावट अलग-अलग हो। अगर ऐसा है, तो इस तंत्र में दो अलग ग्रहों या पिंडों के नष्ट होने की रासायनिक छाप बची हुई है। तत्वों का यह अंतर उन पिंडों के कुछ गुण फिर से समझने में मदद कर सकता है, हालाँकि इससे अकेले यह तय नहीं हो सकता कि हर दुनिया कैसी दिखती थी या उसका पूरा इतिहास क्या था।

एक दूसरी संभावना में दो अलग-अलग मूल ग्रह होना जरूरी नहीं है। मलबा किसी एक ग्रह-पिंड की अलग-अलग परतों से आया हो सकता है। उसकी बाहरी पपड़ी और भीतर का पदार्थ, जिसमें केंद्र के तत्व भी शामिल हैं, एक जैसी बनावट के हों, यह जरूरी नहीं। अगर वे परतें अलग-अलग बिखरी हों या उनका मलबा अलग ढंग से अंगूठियों तक पहुँचा हो, तो एक ही पिंड से निकले पदार्थ में भी दोनों घेरों के बीच रासायनिक अंतर दिख सकता है।

मौजूदा आँकड़े यह तय नहीं करते कि दोनों में से कौन-सी संभावना सही है। लेकिन वे दिखाते हैं कि तत्वों की जाँच भी चकरी का आकार देखने जितनी ही अहम है। रासायनिक बनावट से पता चल सकता है कि पदार्थ अलग-अलग जगहों से आया था या किसी टूटे हुए पिंड की अंदरूनी परतें कैसी थीं। इस तंत्र में दो तरह के संकेत एक साथ मिले हैं: तारे के आसपास अंतरिक्ष में असामान्य बनावट और पास वाली तथा दूर वाली अंगूठियों की गैस में रासायनिक अंतर।

यह तंत्र असाधारण क्यों है

J1328−1450 इसलिए खास है क्योंकि इसमें श्वेत बौनों के आसपास आम तौर पर एक साथ नहीं दिखने वाली कई बातें मौजूद हैं। यहाँ एक ही घेरे वाली जानी-पहचानी चकरी के बजाय दो अंगूठियों वाली चकरी है, उनके बीच खाली जगह है, दोनों की रासायनिक बनावट अलग है और यह संभावना भी है कि बचे हुए पथरीले पिंड पदार्थ को इधर-उधर बाँटने में भूमिका निभा रहे हों। इनमें से कोई एक बात अकेले किसी जटिल ग्रह-तंत्र को साबित नहीं करती, लेकिन सबका साथ दिखना तारे का जीवन खत्म होने के बाद ग्रहों की हालत की अधिक विस्तृत तस्वीर देता है।

शोधकर्ताओं के अनुसार, यह तंत्र ग्रहों के इतिहास के उथल-पुथल भरे दौर के निशान देखने का दुर्लभ मौका देता है। तारे के फूलते ही उसके चारों ओर घूमने वाली हर चीज़ का मिट जाना जरूरी नहीं, और उनके अवशेष भी हमेशा एक साधारण अंगूठी में नहीं मिल जाते। कुछ पिंड साबुत बचे रह सकते हैं, कुछ गैस और टुकड़ों में बदल सकते हैं, जबकि गुरुत्वाकर्षण लंबे समय तक पूरे दृश्य को नए सिरे से व्यवस्थित करता रह सकता है।

यह अवलोकन श्वेत बौनों के आसपास की चकरियों के बारे में खगोलविदों की समझ को भी बढ़ाता है। एक अंगूठी की कल्पना करने वाले मॉडल शायद हर तंत्र की सही तस्वीर न दें। हो सकता है कि कुछ तंत्रों की बारीकियाँ तब तक छिपी रहें, जब तक प्रकाश का विस्तृत विश्लेषण न किया जाए। दो अंगूठियों की खोज से ऐसे ही दूसरे तंत्र खोजने और उनकी रासायनिक बनावट तथा आकार की तुलना करने का रास्ता खुलता है। इससे पता लगाया जा सकेगा कि इस तरह की बनावट कितनी आम है।

ग्रह-तंत्रों के भविष्य की दूर की झलक

इस कहानी का हमारे सौरमंडल के भविष्य से भी एक खास रिश्ता है, क्योंकि अपने जीवन के अंत में सूरज भी आम तौर पर उन्हीं चरणों से गुजरेगा जिनसे श्वेत बौने बनने वाले तारे गुजरते हैं। अरबों साल बाद वह फूलकर लाल दानव बनेगा, फिर अपनी बाहरी परतें खो देगा और पीछे एक घना तारकीय केंद्र छोड़ जाएगा। इस बदलाव के दौरान उसके आसपास की परिस्थितियाँ पूरी तरह बदल जाएँगी और फैलाव तथा गर्मी से पृथ्वी का बच पाना मुश्किल हो सकता है।

हालाँकि, J1328−1450 को देखकर सौरमंडल के हर पिंड का भविष्य सीधे-सीधे नहीं बताया जा सकता। यह खोज किसी खास ग्रह के अंत की विस्तृत भविष्यवाणी नहीं करती और न ही यह साबित करती है कि सूरज के आसपास भी ऐसी ही अंगूठियाँ बनेंगी। यह बस व्यापक रूप से दिखाती है कि तारे की मृत्यु के साथ उसके चारों ओर घूमने वाली हर चीज़ का मिट जाना जरूरी नहीं। छोटे पिंड बच सकते हैं, पथरीली दुनियाएँ टूट सकती हैं और उनका मलबा तारकीय अवशेष के चारों ओर जटिल बनावट बना सकता है।

इसलिए दो अंगूठियाँ किसी दूर के तारे के आसपास दिखने वाली अनोखी सजावट भर नहीं हैं। वे उस दौर का ठोस रिकॉर्ड हैं जो तारे के सक्रिय जीवन के बाद आता है और खगोलविदों को पथरीले ग्रहों के भविष्य से जुड़े विचारों को परखने का मौका देते हैं। गैस से निकलने वाला प्रकाश हमें उसके तत्वों और चाल की जानकारी देता है, जबकि दोनों अंगूठियों के बीच का फासला उन पिंडों के साथ हुई घटनाओं का मोटा खाका दिखाता है जिनसे यह मलबा बना।

निष्कर्ष

श्वेत बौना J1328−1450 दिखाता है कि ग्रहों के बचे हुए अवशेष एक अकेली चकरी से कहीं अधिक पेचीदा हो सकते हैं। उसके चारों ओर गैस की दो अंगूठियाँ हैं, जिनके बीच खाली जगह है और जिनमें मैग्नीशियम की मात्रा अलग-अलग है। गैस में कैल्शियम, ऑक्सीजन और लोहे जैसे पथरीले पदार्थों के तत्व भी मिले हैं। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि छोटे पिंडों का गुरुत्वाकर्षण अंगूठियों को अलग बनाए रखने में मदद कर सकता है। एक पिंड कुछ किलोमीटर से ज्यादा चौड़ा न हो, जबकि दूसरा प्लूटो या चंद्रमा के आकार का हो सकता है, लेकिन दोनों को सीधे नहीं देखा गया है। मलबा अलग-अलग दुनियाओं से आया हो या एक ही पिंड की अलग परतों से, यह तंत्र बताता है कि किसी तारे के मरने के बाद भी ग्रहों के निशान उसके आसपास घूमते रह सकते हैं।