लाल बौने तारे के चारों ओर उल्टी दिशा में घूमता ग्रह, पास में कोई विशाल पिंड जिम्मेदार नहीं

पृथ्वी से 72 प्रकाश-वर्ष दूर एक ग्रह अपने तारे की परिक्रमा गलत दिशा में कर रहा है। GJ 3090 b, पृथ्वी की चौड़ाई से थोड़ा अधिक, यानी दोगुने से कुछ बड़ा संसार, अपने लाल बौने तारे के घूमने की दिशा के विरुद्ध चलता है और उसका कक्षीय झुकाव उस स्थान से लगभग 136 डिग्री है जहां ग्रहों को होना चाहिए। यह किसी लाल बौने तारे के इर्द-गिर्द उलटी दिशा में गतिमान पाया गया पहला ग्रह है; लाल बौने तारे आकाशगंगा में सबसे आम प्रकार के तारे हैं।

उलटी दिशा में घूमने वाले ग्रह दुर्लभ हैं, लेकिन नए नहीं हैं। कई ग्रहों वाले किसी तंत्र में इतनी बुरी तरह विचलित कक्षा के हर पुराने मामले में खगोलविद एक दोषी की ओर इशारा कर सकते थे: कोई साथी तारा या बाहरी क्षेत्र का विशाल ग्रह, जिसने लाखों वर्षों में अपने गुरुत्वाकर्षण से पड़ोसी ग्रह को उसकी राह से खींच दिया हो। GJ 3090 के आसपास ऐसा कोई दबंग नहीं है। यही अनुपस्थिति असली खबर है, क्योंकि यह संकेत देती है कि ग्रह का जन्म गैस और धूल की ऐसी चक्रिका में हुआ होगा जो पहले से ही गलत दिशा में घूम रही थी।

जिनेवा विश्वविद्यालय के डॉक्टरेट छात्र और Astronomy & Astrophysics में प्रकाशित अध्ययन के प्रथम लेखक यान कार्तेरे (Yann Carteret) ने कहा, “हमारे लिए बड़े आश्चर्य की बात यह रही कि ग्रह GJ 3090 b न केवल अत्यधिक असंरेखित कक्षा में है, बल्कि यह प्रतिगामी दिशा में भी परिक्रमा करता है।”

यह ग्रह एक उप-नेपच्यून है, जिसकी त्रिज्या पृथ्वी से लगभग 2.2 गुना और द्रव्यमान 4.5 गुना है, तथा यह करीब 2.9 दिनों में एक परिक्रमा पूरी कर लेता है। इसका तारा दक्षिणी तारामंडल Phoenix में स्थित M-प्रकार का लाल बौना है, जो सूर्य से छोटा और ठंडा है। इस तंत्र में कम-से-कम एक और ग्रह भी है, 16-दिन की कक्षा वाला एक पुष्ट उप-नेपच्यून, साथ ही 13-दिन की कक्षा वाला एक संभावित ग्रह।

उन्होंने गलत दिशा में जाते ग्रह को कैसे पकड़ा

कोई भी कक्षा को सीधे तस्वीर में नहीं देख सकता। इसके बजाय टीम ने तारकीय प्रकाश से इसे पढ़ा और Rossiter-McLaughlin प्रभाव नाम की युक्ति का इस्तेमाल किया। घूमते हुए तारे का एक भाग हमारी ओर आता है और दूसरा हमसे दूर जाता है, इसलिए पहले भाग का प्रकाश हल्का-सा नीले की ओर तथा दूसरे का लाल की ओर खिसक जाता है। जब कोई ग्रह तारे के सामने से गुजरता है, तो वह पहले एक आधे हिस्से का और फिर दूसरे का एक छोटा क्षेत्र ढकता है। वह उन्हें किस क्रम में ढकता है, इससे उसकी यात्रा की दिशा का पता चलता है।

सामान्य दिशा में चलने वाले ग्रह के लिए पहले हमारी ओर आने वाला आधा हिस्सा ढकता है। GJ 3090 b इन्हें उलटे क्रम में ढकता है।

संकेत बहुत छोटा है। यहां एक पारगमन करीब सवा घंटे तक रहता है, ग्रह छोटा है और तारा धीमी गति से घूमता है। टीम ने चिली के La Silla में European Southern Observatory की 3.6-मीटर दूरबीन पर लगे निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोग्राफ NIRPS का उपयोग किया, जिसे जिनेवा विश्वविद्यालय और Université de Montréal के नेतृत्व वाले संघ ने बनाया है। लाल बौने तारे दृश्य प्रकाश की तुलना में अवरक्त में कहीं अधिक चमकते हैं, इसी कारण अवरक्त उपकरण वह कर सका जिसके लिए प्रकाशीय उपकरण संघर्ष करते हैं।

शोधकर्ताओं ने NIRPS से छह पारगमन देखे, जिनमें से चार को पुराने HARPS स्पेक्ट्रोग्राफ के साथ एक साथ देखा गया, और लगभग 23 घंटों में 193 स्पेक्ट्रा एकत्र किए। तारे की समग्र गति में आने वाले पारंपरिक डगमगाहट संकेत को खोजने के बजाय, जो पकड़ में आने के लिए बहुत धुंधला था, उन्होंने RM Revolutions नाम की विधि अपनाई। यह हर क्षण ग्रह के पीछे छिपी तारे की ठीक उसी पट्टी से आने वाले प्रकाश का विश्लेषण करती है। GJ 3090 b अब लाल बौने तारे के आसपास सबसे छोटा ग्रह है, जिसके झुकाव का पूर्ण त्रि-आयामी मापन उपलब्ध है।

136 डिग्री का स्थान

हमारे सौर मंडल में ग्रह सूर्य के विषुवत वृत्त से करीब 7 डिग्री के भीतर परिक्रमा करते हैं और सभी उसी दिशा में चलते हैं जिस दिशा में सूर्य घूमता है। 90 डिग्री का कोण ध्रुवीय कक्षा होगा, जो तारे के ध्रुवों के ऊपर से गुजरती है। 90 डिग्री से अधिक का हर कोण प्रतिगामी होता है। 136 डिग्री पर GJ 3090 b पार्श्व दिशा की अपेक्षा पूरी तरह उलटा होने के ज्यादा करीब है।

यह उसे उन सबसे अधिक झुके हुए ग्रहों में रखता है, जिनके लिए खगोलविदों के पास त्रि-आयामी मापन है; इनमें दो गैस दानव KELT-19 b और TOI-1710 b भी शामिल हैं। यह कई ग्रहों वाले केवल छठे पुष्ट तंत्रों में से एक है, जिसमें एक ग्रह 70 डिग्री से अधिक झुका हुआ है। अन्य पांच मामलों में, टीम बताती है, हमेशा या तो दूर स्थित द्वितारा साथी होता है या फिर इतना विशाल बाहरी ग्रह, जो ऐसा नुकसान कर सके।

लाल बौने तारे इस नतीजे को और भी अजीब बनाते हैं। माना जाता है कि उनकी गहरी, मंथन करती बाहरी परतें निकटवर्ती ग्रहों पर प्रबल ज्वारीय प्रभाव डालती हैं और झुकी हुई कक्षाओं को धीरे-धीरे वापस संरेखण में खींच लाती हैं। GJ 3090 b इस सुधार से बच निकला प्रतीत होता है, संभवतः इसलिए कि यह छोटा है और तारे की त्रिज्या से करीब 13 गुना दूरी पर बस इतना बाहर स्थित है कि ज्वारीय खिंचाव कमजोर बना रहे।

गायब दोषी और दूसरी पीढ़ी की चक्रिका

टीम ने किसी छिपे हुए विक्षोभक की तलाश की। HARPS और NIRPS से वर्षों के रेडियल-वेग आंकड़ों, उच्च-रिजॉल्यूशन स्पेकल इमेजिंग और Gaia अंतरिक्ष दूरबीन के मापों को मिलाकर उन्होंने करीब 3 खगोलीय इकाइयों के भीतर किसी भी साथी तारे को खारिज कर दिया, साथ ही बृहस्पति से भारी किसी भी ग्रह को 15 खगोलीय इकाइयों के भीतर खारिज कर दिया, बशर्ते वह GJ 3090 b के समान तल में परिक्रमा करता हो। इसी मान्यता के तहत 13 बृहस्पति-द्रव्यमान से भारी कोई भी पिंड, वह सीमा जिसके ऊपर वस्तुओं को भूरे बौने के रूप में गिना जाता है, 100 खगोलीय इकाइयों तक बाहर कर दिया गया है।

जिनेवा विश्वविद्यालय के सह-लेखक विन्सेंट बूरिये (Vincent Bourrier) ने कहा, “इस असामान्य कक्षा की व्याख्या करने वाले किसी विशाल साथी की अनुपस्थिति हमें अन्य परिकल्पनाओं की पड़ताल की ओर ले जाएगी।”

उनकी पसंदीदा व्याख्या दूसरी पीढ़ी की चक्रिका है। तारे की मूल चक्रिका साफ हो जाने के बाद, युवा लाल बौने ने अंतरतारकीय अंतरिक्ष से ताजा गैस और धूल समेट ली होगी। यह पदार्थ किसी यादृच्छिक अभिविन्यास के साथ पहुंचता, और इस मामले में वह तारे के विपरीत दिशा में घूमता हुआ पहुंचा। तब ग्रह इसी झुकी हुई चक्रिका के भीतर बने होंगे और एक साथ भीतर की ओर प्रवास कर गए होंगे। लेखक इस विचार को तथाकथित Peter Pan disks से जोड़ते हैं, यानी लाल बौने तारों की वे चक्रिकाएं जो मॉडलों की अपेक्षा से कहीं अधिक समय तक, करोड़ों वर्षों तक, अपने तारों को पदार्थ देती रहती हैं।

उनकी गणना एक सीमा भी जोड़ती है। तारे के नई चक्रिका के साथ पुनःसंरेखित न होने के लिए, उसने लगभग 1,500 पृथ्वी-द्रव्यमान से कम पदार्थ निगला हो सकता था, जिसका मानक अनुपातों में अर्थ करीब 15 पृथ्वी-द्रव्यमान धूल है। अकेले ग्रह ही उसका बड़ा हिस्सा समझाते हैं, इसलिए चक्रिका की अधिकांश धूल तारे पर गिरने के बजाय ग्रहों में पहुंची होगी।

यह क्या तय नहीं करता

136 डिग्री के आंकड़े के साथ त्रुटि सीमाएं काफी चौड़ी हैं, लगभग 118 से 160 डिग्री तक। टीम 2.5 सिग्मा पर ध्रुवीय कक्षा को खारिज करती है; यह अर्थपूर्ण परिणाम है, लेकिन खोजों के लिए भौतिकविद जिस 5-सिग्मा मानक को सुरक्षित रखते हैं, उससे बहुत कम है। पूर्ण त्रि-आयामी झुकाव केवल पारगमन आंकड़ों पर नहीं, बल्कि तारे की घूर्णन अवधि, त्रिज्या और झुकाव के अनुमानों पर भी निर्भर करता है।

अंतिम मिलान एक ही उपकरण से मिली पांच रातों की टिप्पणियों पर टिका है। कमजोर संकेत वाले NIRPS के एक पारगमन को हटा दिया गया, और HARPS के आंकड़े कोण को सीमित करने के लिए बहुत कमजोर थे, इसलिए कोई दूसरा उपकरण स्वतंत्र रूप से दिशा की पुष्टि नहीं करता।

साथी की खोज में एक छेद है, जिसे लेखक स्पष्ट रूप से बताते हैं। उनकी सीमाएं मानती हैं कि कोई भी छिपा विशाल पिंड GJ 3090 b के समान तल में परिक्रमा करता है। अत्यधिक झुकी हुई कक्षा में कोई विशाल पिंड पूरी तरह खारिज नहीं किया गया है। दूसरी चक्रिका का परिदृश्य उस चीज से निकाला गया अनुमान है जो अनुपस्थित है, न कि ऐसी कोई चीज जिसे किसी ने देखा हो।

उलटी दिशा में घूमने वाले ग्रहों पर आम सवाल

प्रतिगामी ग्रह क्या होता है?

प्रतिगामी ग्रह अपने तारे के स्वयं के घूर्णन की विपरीत दिशा में उसकी परिक्रमा करता है। ग्रह उसी घूमती हुई चक्रिका से बनते हैं जो उनके तारे को पदार्थ देती है, इसलिए सामान्यतः वे उसकी दिशा साझा करते हैं। प्रतिगामी कक्षा का अर्थ है कि किसी चीज ने ग्रह या उसकी जन्म-चक्रिका को 90 डिग्री से अधिक झुका दिया।

खगोलविदों को कैसे पता चलता है कि कोई ग्रह किस दिशा में परिक्रमा करता है?

वे ग्रह को अपने तारे के सामने से गुजरते देखते हैं और मापते हैं कि तारकीय प्रकाश का रंग किस तरह खिसकता है। चूंकि घूमते तारे का एक किनारा हमारी ओर आता है और दूसरा दूर जाता है, ग्रह किस क्रम में दोनों किनारों को ढकता है, यह उसकी यात्रा की दिशा दिखाता है। इसे Rossiter-McLaughlin प्रभाव कहते हैं।

क्या हमारे सौर मंडल में कुछ उलटी दिशा में परिक्रमा करता है?

कोई भी ग्रह सूर्य की उलटी दिशा में परिक्रमा नहीं करता और सभी आठ सूर्य के विषुवत वृत्त के निकट रहते हैं। कुछ चंद्रमा ऐसा करते हैं: नेपच्यून का सबसे बड़ा चंद्रमा Triton ग्रह के घूर्णन के विरुद्ध परिक्रमा करता है और उसे पकड़ी गई वस्तु माना जाता है। शुक्र अपनी धुरी पर उलटी दिशा में घूमता है, लेकिन उसकी कक्षा सामान्य दिशा में है।

क्या GJ 3090 b जीवन का समर्थन कर सकता है?

अध्ययन जीवन के बारे में कुछ नहीं कहता। ग्रह तीन दिनों से कम समय में अपने तारे की परिक्रमा करता है, यानी बुध की सूर्य से दूरी की तुलना में कहीं अधिक निकट। करीब 4.5 पृथ्वी-द्रव्यमान और 2.2 पृथ्वी-त्रिज्या के साथ यह एक उप-नेपच्यून है, ऐसा वर्ग जिसके बारे में आम तौर पर माना जाता है कि उसकी खुली चट्टानी सतह के बजाय मोटा गैसीय आवरण होता है।

ग्रह की पहचान पहले NASA की TESS अंतरिक्ष दूरबीन ने की थी और 2022 में इसकी पुष्टि हुई। नए मापन के आधार बने NIRPS पारगमन 2024 में दर्ज किए गए थे, और शोधपत्र को Astronomy & Astrophysics ने अगस्त 2026 में स्वीकार किया तथा सितंबर में प्रकाशित किया। लेखकों का परिदृश्य एक जांचने योग्य भविष्यवाणी करता है: यदि तंत्र के हर ग्रह का निर्माण उसी झुकी हुई चक्रिका में हुआ है, तो GJ 3090 b के सहोदर ग्रहों में भी उसका यही उलटा झुकाव होना चाहिए। अगला कदम उनकी कक्षाओं को भी मापना है, जो कठिन होगा क्योंकि 16-दिन वाला ग्रह हमारी दृष्टि से अपने तारे के सामने कभी नहीं गुजरता।

संदर्भ: Carteret et al., “Upside down: GJ 3090 b the first retrograde exoplanet around an M dwarf detected with NIRPS,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661989

टैग: ESO, GJ 3090 b, La Silla Observatory, NIRPS, red dwarf, प्रतिगामी कक्षा