जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWSTs) के मिड-इंफ्रारेड उपकरण (MIRI) का उपयोग करते हुए, खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने K5V-प्रकार के तारे Epsilon Indi A (जिसे HD 209100 या HIP 108870 के नाम से भी जाना जाता है) की परिक्रमा कर रहे एक नए बाह्यग्रह का प्रत्यक्ष चित्र लिया है। निकटवर्ती परिपक्व बाह्यग्रह का प्रत्यक्ष चित्रण, अंतरिक्ष अन्वेषण के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। अप्रत्यक्ष तरीकों से किसी ग्रह के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव या उसके होस्ट तारे के सामने से गुज़रने पर तारों की रोशनी के मंद होने के माध्यम से उसके अस्तित्व का अनुमान लगाया जाता हैं, जबकि प्रत्यक्ष इमेजिंग खगोलविदों को सीधे एक्सोप्लैनेट का निरीक्षण करने की सुविधा प्रदान करता है। यह सफलता उच्च संवेदनशीलता, अवरक्त क्षमताओं और उन्नत इमेजिंग तकनीकों के अपने अद्वितीय संयोजन के साथ JWST की अविश्वसनीय क्षमताओं को दर्शाती है। इस तरह की प्रगति भविष्य की खोजों का मार्ग प्रशस्त करती है और दूर अंतरिक्ष के रहस्यों को उजागर करने की हमारी खोज को मजबूती प्रदान करती है।
नया खोजा गया ग्रह हमसे 12 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। यह ग्रह काफी ठंडा है, जिसका तापमान लगभग -1°C (30°F) है। इसकी कक्षा भी बहुत बड़ी है, और यह अपने तारे की परिक्रमा हमारी पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी से 28 गुना अधिक दूरी पर करता है।
एलिजाबेथ मैथ्यूज, जर्मनी के हीडलबर्ग स्थित मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी की शोधकर्ता और शोध लेख की मुख्य लेखिका* ने कहा, "जब हमें एहसास हुआ कि हमने इस नए ग्रह की तस्वीर ले ली है, तो हम बहुत उत्साहित हो गए।" मैथ्यूज ने बताया, "हमारे आश्चर्य के लिए, MIRI छवियों में दिखाई देने वाला चमकीला स्थान उस स्थिति से मेल नहीं खाता था जिसको हम ग्रह के लिए उम्मीद कर रहे थे। पिछले अध्ययनों ने इस प्रणाली में एक ग्रह की सही पहचान की थी, लेकिन इसके द्रव्यमान और कक्षीय पृथक्करण को कम करके आंका गया था"। JWST की मदद से, टीम सही रिकार्ड स्थापित करने में सफल रही।
प्रोफेसर मणींद्र अग्रवाल, निदेशक,आईआईटी कानपुर ने कहा, कि "यह खोज एक्सोप्लेनेट शोध में एक प्रमुख मील का पत्थर है और भविष्य की खोजों के लिए मंच तैयार करती है, जिससे हम अपने ग्रह प्रणालियों से परे रहस्यों को उजागर करने के एक कदम और करीब आ जाते हैं। हमारे नज़दीकी ग्रह की सीधे छवि लेने में सक्षम होना गहन अध्ययन के लिए एक अभूतपूर्व अवसर प्रदान करता है। अंतरराष्ट्रीय विशेषज्ञों के साथ मिलकर डॉ. प्रशांत पाठक का काम अंतरिक्ष के बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाने में आईआईटी कानपुर के वैश्विक योगदान को उजागर करता है।"
डॉ. प्रशांत पाठक, सहायक प्रोफेसर, स्पेस, प्लैनिटेरी एण्ड ऐस्ट्रनामिकल साइंसस् एण्ड इंजीनियरिंग (एसपीएएसई) विभाग, आईआईटी कानपुर और शोध दल के प्रमुख सदस्य ने बताया, "यह खोज रोमांचक रही क्योंकि इससे हमें ऐसे ग्रहों के बारे में और अधिक जानने का मौका मिलता है जो हमारे अपने ग्रहों से बहुत अलग हैं। इस ग्रह के वायुमंडल में एक असामान्य संरचना प्रतीत होती है जो हमारे अपने सौर मंडल के ग्रहों की तुलना में उच्च धातु सामग्री और एक अलग कार्बन-से-ऑक्सीजन अनुपात को इंगित करती है। इससे इसके निर्माण और विकास के बारे में दिलचस्प सवाल उठते हैं। Eps Ind Ab और अन्य नजदीकी एक्सोप्लैनेट का अध्ययन करके, हम ग्रहों के निर्माण, वायुमंडलीय संरचना और हमारे सौर मंडल से परे जीवन की संभावना के बारे में और गहरी समझ हासिल करने की उम्मीद करते हैं।"
रेडियल वेग माप का उपयोग करके विशाल ग्रह Eps Ind Ab का अध्ययन करने के पिछले प्रयास सफल नहीं हुए थे क्योंकि ग्रह की परिक्रमा अवधि लगभग 200 वर्ष है और अल्पकालिक अवलोकनों से प्राप्त डेटा ग्रह के गुणों को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं था। इसलिए टीम ने प्रत्यक्ष इमेजिंग दृष्टिकोण का पालन करने का निर्णय लिया। चूंकि होस्ट तारे की अत्यधिक चमक आमतौर पर एक्सोप्लैनेट की मंद रोशनी का पता लगाने में बाधा डालती है। टीम ने स्टारलाइट को ब्लॉक करने के लिए कोरोनग्राफ से लैस JWST के MIRI कैमरे का इस्तेमाल किया, जिससे प्रभावी रूप से एक कृत्रिम ग्रहण बना। यह तकनीक ग्रहण के दौरान सौर कोरोना के अवलोकन के समान, उज्ज्वल वस्तुओं के आसपास मंद संकेतों का पता लगाने में सक्षम बनाती है। Eps Ind A पृथ्वी से निकटता (केवल 12 प्रकाश वर्ष) फायदेमंद साबित हुई। JWST के 6.5 मीटर एपर्चर जैसे बड़े टेलीस्कोप का उपयोग करके आस-पास के ग्रह प्रणालियों को हल किया जा सकता है, जो तारे और ग्रह के बीच कोणीय पृथक्करण को बढ़ाता है। थर्मल इंफ्रारेड में निरीक्षण करने की MIRI की क्षमता, जहां ग्रहों जैसी ठंडी वस्तुएं मजबूत विकिरण उत्सर्जित करती हैं, इसे इस ग्राउंड-ब्रेकिंग अवलोकन के लिए आदर्श उपकरण बनाती है।
थॉमस हेनिंग, MPIA में एमेरिटस निदेशक, MIRI के सह-पीआई, और अंतर्निहित लेख के सह-लेखक* ने कहा यह कार्य Eps Ind Ab की विशेषता निर्धारित करने की दिशा में पहला कदम मात्र है। "हमारा अगला लक्ष्य स्पेक्ट्रा प्राप्त करना है जो हमें ग्रह की जलवायु और रासायनिक संरचना का विस्तृत फिंगरप्रिंट प्रदान करता है । दूरगामी शोध में, हम ठंडे गैस भंडारों की खोज के लिए अन्य आस-पास के ग्रह प्रणालियों का भी निरीक्षण करने की उम्मीद करते हैं जो पता लगाने से बच गए होंगे। इस तरह का सर्वेक्षण गैस ग्रहों के निर्माण और विकास के बारे में बेहतर समझ के लिए आधार के रूप में काम करेगा।"
दुनिया भर के प्रतिष्ठित संस्थानों के शोधकर्ताओं की टीम में एलिजाबेथ मैथ्यूज, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी, जर्मनी; आर्यन कार्टर, स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट, यूएसए; प्रशांत पाठक, डिपार्ट्मन्ट ऑफ स्पेस, प्लैनिटेरी एण्ड ऐस्ट्रनामिकल साइंसस् एण्ड इंजीनियरिंग (SPASE), भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान कानपुर, भारत; कैरोलीन मोर्ले, डिपार्ट्मन्ट ऑफ एस्ट्रोनॉमी, यूएसए; मार्क फिलिप्स, इंस्टिट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी, एडिनबर्ग विश्वविद्यालय, यूके; साई कृष्ण पुलकेसी मन्नान, स्टीवर्ड ऑब्जर्वेटरी और डिपार्ट्मन्ट ऑफ एस्ट्रोनॉमी, यूएसए; फैबो फेंग, शंघाई जियाओ टोंग विश्वविद्यालय, पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना; मार्कस बोन्स, ईटीएच ज्यूरिख (ETH Zurich), इंस्टीट्यूट ऑफ पार्टिकल फिज़िक्स एण्ड एस्ट्रोफिजिक्स, स्विट्जरलैंड / मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर इंटेलिजेंट सिस्टम, जर्मनी; लेइंडर्ट बूगार्ड, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी, जर्मनी; जेनिफर बर्ट, जेट प्रोपल्शन लैब्रटोरी, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, यूएसए; इयान क्रॉसफील्ड, डिपार्ट्मन्ट ऑफ फिज़िक्स एण्ड एस्ट्रोनॉमी, कैनसस विश्वविद्यालय, यूएसए; इवान डगलस, स्टीवर्ड ऑब्जर्वेटरी और डिपार्ट्मन्ट ऑफ एस्ट्रोनॉमी, यूएसए; थॉमस हेनिंग, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी, जर्मनी; जस्टिन होम, स्टीवर्ड ऑब्जर्वेटरी और डिपार्ट्मन्ट ऑफ एस्ट्रोनॉमी, यूएसए; मार्कस कैस्पर, यूरोपीय सदर्न ऑब्जर्वेटरी, गार्चिंग बी मुंचेन, जर्मनी; चिया-लिन को, स्टीवर्ड ऑब्जर्वेटरी और डिपार्ट्मन्ट ऑफ एस्ट्रोनॉमी, यूएसए; Anne-Marie Lagrange, LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, France / Univ. Grenoble Alpes, CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG), France; Dominique Petit dit de la Roche, Department of Astronomy, University of Geneva, Switzerland; और Florian Philipot, LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, फ्रांस शामिल थे।