ग्रहमंडल दिव्यसभा-१

      विश्वाच्या अफाट पसाऱ्यात आजवर तरी मानवाला पृथ्वी वगळता इतरत्र जीवसृष्टी सापडलेली नाही. केवळ पृथ्वीवरच जीवसृष्टी आहे की काय? पृथ्वीवासीय हे ह्या विश्वामध्ये एकटेच आहेत का? हे मानवाला पडलेले चिरंतन प्रश्न आहेत. ह्याचे कोणतेही ठोस उत्तर देणे सध्या तरी शक्य नाही. ह्या प्रश्नाचे उत्तर मिळवण्याचे प्रयत्न मात्र फार पूर्वीपासून होत आहेत. ह्या विश्वाबद्दल, त्याच्या उगमाबद्दल, त्याच्या नियमांबद्दल वाटणाऱ्या कुतूहलाने मानवाला प्रगतीची नवनवीन शिखरे पादाक्रांत करण्याचे सामर्थ्य दिले आहे. आपल्या सूर्याला पृथ्वीप्रमाणे अनेक ग्रहबाळे आहेत. पूर्वी पृथ्वी धरून केवळ सहा ग्रहांची माहिती आपल्याला होती, कारण ते ग्रह नुसत्या डोळ्यांनी स्पष्ट दिसत. विज्ञानाच्या प्रगतीमुळे पुढे आणखी ग्रह सापडले, तसेच अनेकानेक प्रश्नही निर्माण झाले. ग्रहबाळे असणारा केवळ आपला सूर्यच एकमेवाद्वितीय, की इतर ताऱ्यांनाही ग्रहबाळे असतील? इतर ताऱ्यांच्या ग्रहांवर सजीवसृष्टी असेल का? विश्वाचा प्रचंडपणा, त्यातील दीर्घिकांची (galaxy) संख्या आणि दीर्घिकांतील ताऱ्यांची संख्या पाहता आपला सूर्य हा ग्रहबाळे असण्याच्या बाबतीत आणि त्यावर जीवसृष्टी असण्याच्या बाबतीत एकमेवाद्वितीय असण्याची शक्यता अगदीच कमी वाटते.

      परसूर्य ग्रह (extrasolar planets वा exoplanets) म्हणजे आपल्या सूर्याव्यतिरिक्त इतर ताऱ्यांभोवती भ्रमण करणारे ग्रह. आपल्या सूर्याभोवती अनेक ग्रह भ्रमण करीत असले तरी पृथ्वी वगळता इतर ग्रहांवर जीवसृष्टी असल्याचा माग आजवर सापडलेला नाही. जीवसृष्टी निर्माण होण्यासाठी वा टिकून राहण्यासाठी सर्वात महत्त्वाची गोष्ट कोणती, तर ती म्हणजे ग्रहाचे वा ग्रहाच्या पृष्ठभागाचे तापमान. तापमानाच्या निकषावर 'वसतीयोग्य प्रदेशा'ची (habitable zone) संकल्पना अस्तित्वात आली (आकृती १क व १ख पाहा). प्रत्येक ताऱ्याभोवती एक वसतीयोग्य प्रदेश असतो. तो ताऱ्यापासून किती अंतरावर असेल हे ताऱ्याच्या आकारावर आणि तापमानावर अवलंबून असते. एखाद्या ताऱ्याचा वसतीयोग्य प्रदेश म्हणजे ताऱ्याभोवतालचा असा प्रदेश, जिथे पाणी द्रव स्वरूपात अस्तित्वात राहू शकते.

आकृती १क: आपल्या सूर्याचा सौरमालेतील वसतीयोग्य प्रदेश. पृथ्वी सूर्याच्या वसतीयोग्य प्रदेशामध्ये आहे.
आकृती १ख: (सूर्याच्या तुलनेत) ताऱ्यांच्या वस्तुमानानुसार त्यांचे वसतीयोग्य प्रदेश.
सौजन्य - प्लॅनेट क्वेस्ट, जेट प्रॉपल्शन लॅबोरेटरी, नासा.

     अगदी शक्तिशाली दुर्बिणीतून पाहिले तरी दूरचा तारा एखाद्या ठिपक्याएवढा दिसतो. ह्या ठिपक्याभोवती फिरणारी आणि त्या ठिपक्याहून कितीतरी लहान असणारी ग्रहबाळे असलीच तरी ती दुर्बिणीतून कशी दिसणार? त्यामुळे परसूर्य ग्रह शोधण्यासाठी ताऱ्याचे, ताऱ्याकडून येणाऱ्या प्रारणांचे निरीक्षण करणे हाच एकमेव पर्याय शिल्लक राहतो. अशी निरीक्षणे फार पूर्वीपासून होत असली तरी परसूर्य ग्रहाच्या अस्तित्वाचा ठोस पुरावा मिळण्यासाठी विसावे शतक उजाडावे लागले. ही परसूर्य ग्रहबाळे शोधण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या महत्त्वाच्या शोधतंत्रांचा थोडक्यात परिचय करून घेऊ. ताऱ्यांकडून येणारी प्रारणे (radiation) हा एकमेव स्रोत वापरून व त्या प्रारणांचे प्रत्यक्ष आणि अप्रत्यक्ष रीतीने विश्लेषण करून ही तंत्रे विकसित केलेली आहेत. 

      १. त्रिज्यगती तंत्र (Radial Velocity Technique) - परसूर्य ग्रहांच्या संशोधकांमध्ये  अतिशय प्रसिद्ध असलेली ही पद्धत आहे. ही पद्धत वापरून आजवर अनेक परसूर्य ग्रहांचे शोध लागले आहेत. त्रिज्यगती तंत्राला डॉप्लर पद्धती असेही म्हणतात. डॉप्लर पद्धतीनुसार ताऱ्याकडून येणारा प्रकाश त्रिकोणी लोलकातून (prism) मधून पाठवून ताऱ्याचा वर्णपट (Spectrum) मिळवतात. ताऱ्याचा वर्णपट सलग नसून ताऱ्यावर असलेल्या मूलद्रव्यांनुसार (elements) त्यामध्ये शोषरेषा (absorption lines) असतात. मात्र स्थिर स्त्रोताच्या वर्णपटांमधील शोषरेषा आणि ताऱ्याच्या वर्णपटातील शोषरेषा जर जुळल्या नाहीत, तर त्याचा अर्थ तो तारा स्थिर नाही असा होतो. म्हणजे तो तारा एक तर आपल्या दिशेने येत आहे वा आपल्यापासून दूर जात आहे. तारा आपल्यापासून दूर जात असल्यास ताऱ्याच्या वर्णपटातील शोषरेषा लाल रंगाकडे सरकलेल्या दिसतात. ह्या घटनेला अभिरक्त विस्थापन (red shift) असे म्हणतात. याउलट तारा आपल्यादिशेने येत असेल तर ताऱ्याच्या वर्णपटातील शोषरेषा निळ्या रंगाच्या दिशेने सरकलेल्या दिसतात. ह्या घटनेला अभिनील विस्थापन (blue shift) असे म्हणतात.

      ताऱ्याभोवती जर ग्रह फिरत असतील तर त्यांच्या गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम म्हणून तारा अवकाशामध्ये गुरुत्वमध्याभोवती लडखडत (wobbling) फेऱ्या घालतो. ताऱ्याला ग्रहबाळे जेवढी अधिक, तेवढे लडखडण्याचे प्रमाणही अधिक. तारा असा गुरुत्वमध्याभोवती फिरत असताना कधी पृथ्वीच्या दिशेने येतो तर कधी पृथ्वीपासून दूर जात असतो आणि त्यामुळे ताऱ्याच्या प्रकाशामध्ये ठराविक कालावधीमध्ये अभिरक्त विस्थापन वा अभिनील विस्थापन झालेले आढळते (आकृती २ पाहा). अशा रीतीने ताऱ्याच्या वर्णपटातील शोषरेषांमध्ये ठराविक स्थानबदल होत राहतात. ताऱ्याला ग्रहबाळे नसल्यास तारा लडखडत नाही व स्थिर भासतो. शोषरेषांमधील स्थानबदलांवरून ताऱ्याला ग्रहबाळे असण्याची शक्यता, तसेच ह्या ग्रहबाळांचे वस्तुमान, ताऱ्यापासूनचे अंतर, परिभ्रमण कालावधी वगैरे अनुमाने काढता येतात. 

 
आकृती २: त्रिज्य गती तंत्र. सौजन्य - युरोपियन ऑर्गनिझेशन फॉर ऍस्ट्रोनॉमिकल रिसर्च इन सदर्न हेमिस्फियर.