काठमाडौँ । सौर्यमण्डलको बाहिरी क्षेत्रमा प्लुटोभन्दा पनि पर रहेको अर्को ठूलो खगोलीय पिण्ड पत्ता लागेको छ। अमेरिकी वैज्ञानिकहरूले चिलीस्थित भेरा सी. रुबिन वेधशालाबाट प्राप्त तथ्याङ्क विश्लेषण गर्दा ईडी१३८  नाम दिइएको उक्त पिण्ड फेला पारेका हुन्। प्रारम्भिक अनुमानअनुसार यसको व्यास ६०० देखि १ हजार ५०० किलोमिटरसम्म हुन सक्छ।

यो आकार सही प्रमाणित भएमा ईडी१३८ सौर्यमण्डलको बाहिरी क्षेत्रमा भेटिएका ठूला खगोलीय पिण्डमध्ये एक हुनेछ। वैज्ञानिकहरूले यसलाई सम्भावित बौना ग्रहका रूपमा पहिचान गरेका छन्। तर यसको वास्तविक आकार, सतहका विशेषता र भौतिक बनावटबारे थप अध्ययन आवश्यक भएकाले अहिले नै यसलाई आधिकारिक बौना ग्रह घोषणा गरिएको छैन।

अन्तर्राष्ट्रिय खगोलीय सङ्घ (आईएयू) ले हाल सौर्यमण्डलमा पाँचवटा बौना ग्रहलाई औपचारिक मान्यता दिएको छ। ती हुन्—सेरेस, प्लुटो, हाउमिया, माकेमाके र एरिस। ईडी१३८ बौना ग्रह भएको पुष्टि भएमा यो सूचीमा छैटौँ पिण्ड थपिनेछ।

अमेरिकाको स्मिथसोनियन संस्थासँग आबद्ध वरिष्ठ खगोलभौतिकविद् तथा हार्वर्ड विश्वविद्यालयका खगोलशास्त्रका प्राध्यापक म्याथ्यु होलम्यानले रुबिन वेधशालाबाट प्राप्त तथ्याङ्कमा काम गर्ने क्रममा उक्त पिण्ड फेला पारेका हुन्। प्रारम्भिक रूपमा यसको सङ्केत देखिँदा आफूले उत्साहित हुँदै पनि पत्याउन नसकेको प्रतिक्रिया दिएको उनले बताएका छन्।

होलम्यानले सम्भावित खोजलाई कम्प्युटरको त्रुटि वा गलत सङ्केतका रूपमा बुझ्नुपर्ने हो कि भन्ने आशङ्कासमेत गरेका थिए। त्यसैले उनले पहिलो चरणमा तथ्याङ्क र खोज प्रक्रियामा त्रुटि भए–नभएको जाँच गरे। त्यसपछि आफ्ना सहकर्मीसँग मिलेर थप अवलोकन र अभिलेखको अध्ययन गरिएको थियो।

यो खोजले सौर्यमण्डलको बाहिरी भागमा अझै धेरै ठूला पिण्ड लुकेर रहेका हुन सक्ने सम्भावनालाई बल दिएको छ। साथै, आधुनिक दूरबिन, शक्तिशाली डिजिटल क्यामेरा र विशाल खगोलीय तथ्याङ्कको कम्प्युटरमार्फत विश्लेषण गर्ने प्रविधिले पहिले पत्ता लगाउन कठिन भएका वस्तुहरू पहिचान गर्न सक्ने देखाएको छ।

दस वर्षअघिसम्म पुग्यो खोजको सुराक

ईडी१३८ पत्ता लगाउन रुबिन वेधशालाबाट प्राप्त ताजा तस्बिर र पुराना खगोलीय अभिलेख दुवै उपयोगी बने। होलम्यानले विकासमा योगदान दिएको कम्प्युटर कार्यक्रमले आकाशमा स्थान परिवर्तन गरिरहेका वस्तुहरू खोज्ने क्रममा यसलाई पहिचान गरेको थियो।

रुबिन वेधशालाको तथ्याङ्कमा देखिएको सङ्केतलाई पुष्टि गर्न उनले रुबिनको सौर्यमण्डलसम्बन्धी वैज्ञानिक टोलीका प्रमुख तथा वासिङ्टन विश्वविद्यालयका प्राध्यापक मारियो जुरिचसँग सहकार्य गरे। जुरिचले वेधशालाको अभिलेखमा थप अवलोकन खोज्दा सन् २०२६ को मार्च ४ देखि जुलाई ११ सम्मका २० रातमा गरिएका ३० वटा अवलोकन फेला पारे।

त्यसपछि अनुसन्धानकर्ताहरूले अन्य खगोलीय सर्वेक्षणका पुराना तस्बिरसमेत खोतले। एस्टेरोइड इन्स्टिच्युटको एडीएएम प्रिकभरी सेवाले उपलब्ध गराएको अभिलेख तथा अन्य स्रोतबाट सन् २०१६ सम्मका तस्बिर पहिचान गर्न सकियो। यसले ईडी१३८ को कक्षीय गति र विगतको अवस्थाबारे एक दशकभन्दा लामो अवधिको जानकारी उपलब्ध गरायो।

खगोलीय पिण्डको कक्षा पत्ता लगाउन यस्ता पुराना अवलोकन महत्त्वपूर्ण हुन्छन्। कुनै वस्तु आकाशमा कुन दिशातर्फ र कति गतिमा सर्दै छ भन्ने जानकारी विभिन्न मितिका तस्बिर तुलना गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। पर्याप्त अवलोकन भएपछि वैज्ञानिकहरूले त्यसको सूर्य वरिपरिको सम्भावित कक्षा गणना गर्न सक्छन्।

अमेरिकी राष्ट्रिय विज्ञान प्रतिष्ठान (एनएसएफ) र ऊर्जा विभाग (डीओई) द्वारा समर्थित रुबिन वेधशालाले उपलब्ध गराएको तथ्याङ्कमा आधारित यो खोज अक्टोबर २०२६ मा सार्वजनिक गरिएको हो। प्रारम्भिक अध्ययनले ईडी१३८ नेप्च्युनभन्दा बाहिरका ठूला खगोलीय पिण्डमध्ये एक हुन सक्ने देखाएको छ।

सूर्यबाट पृथ्वीको भन्दा ४६ गुणा टाढा

ईडी१३८ अहिले सूर्यबाट करिब ४६ खगोलीय एकाइको दूरीमा रहेको अनुमान छ। खगोलीय एकाइ भनेको पृथ्वी र सूर्यबीचको औसत दूरी हो, जुन करिब १५ करोड किलोमिटर हुन्छ। यस हिसाबले ईडी१३८ अहिले सूर्यबाट करिब ६ अर्ब ९० करोड किलोमिटर टाढा छ।

तुलनाका लागि प्लुटो सूर्यबाट औसतमा करिब ४० खगोलीय एकाइ टाढा रहन्छ। त्यसैले ईडी१३८ अहिले प्लुटोभन्दा पनि टाढा अवस्थित छ। यद्यपि दुवै पिण्ड सूर्यको परिक्रमा गर्ने भएकाले तिनको दूरी कक्षामा रहेका स्थानअनुसार परिवर्तन भइरहन्छ।

नेप्च्युनको कक्षाभन्दा बाहिर सूर्यको परिक्रमा गर्ने वस्तुहरूलाई वैज्ञानिक भाषामा ट्रान्स–नेप्च्युनियन वस्तु (टीएनओ) भनिन्छ। यस वर्गमा प्लुटोसहित धेरै बरफयुक्त तथा चट्टानी खगोलीय पिण्ड पर्छन्। तिनको अध्ययनले सौर्यमण्डलको बाहिरी भाग कसरी निर्माण भयो, ग्रहहरूको विकासक्रममा के–कस्ता परिवर्तन भए र साना पिण्डहरू कसरी विभिन्न कक्षामा पुगे भन्ने बुझ्न सहयोग गर्छ।

ईडी१३८ को व्यास ६०० देखि १ हजार ५०० किलोमिटरको बीचमा हुन सक्ने अनुमान यसको चमक, सूर्यबाट रहेको दूरी र सतहले परावर्तन गर्ने प्रकाशको सम्भावित मात्राका आधारमा गरिएको हो। यसको सतहले कति प्रकाश परावर्तन गर्छ भन्ने कुरा अझै निश्चित छैन। सतहको परावर्तन क्षमता फरक भएमा एउटै चमक देखिने वस्तुको वास्तविक आकार पनि फरक हुन सक्छ।

यही कारण वैज्ञानिकहरूले यसको आकारको एउटै निश्चित मापन दिन सकेका छैनन्। अझ सही आकार पत्ता लगाउन इन्फ्रारेड अर्थात् अवरक्त तरङ्गमा गरिने थप अवलोकन आवश्यक पर्नेछ। यस्तो अध्ययनबाट पिण्डले उत्सर्जन गर्ने तापीय विकिरण मापन गरी यसको वास्तविक आकारबारे राम्रो अनुमान गर्न सकिन्छ।

आकाशमै थियो, तर किन देखिएन?

ईडी१३८ यति ठूलो सम्भावित पिण्ड भए पनि दशकौँसम्म किन पत्ता लागेन भन्ने प्रश्नले वैज्ञानिकहरूको ध्यान खिचेको छ। यसको एउटा प्रमुख कारण यो आकाशगङ्गा अर्थात् मिल्की वेको समतल क्षेत्रनजिक देखिनु हो।

मिल्की वेको उक्त क्षेत्रमा पृष्ठभूमिमा असङ्ख्य तारा देखिन्छन्। तिनको तुलनामा टाढा रहेको सानो खगोलीय पिण्डको प्रकाश पहिचान गर्न कठिन हुन्छ। विशेषगरी आकाशका स्थिर ताराहरूको भीडबीच बिस्तारै स्थान परिवर्तन गर्ने वस्तुलाई छुट्याउन परम्परागत अवलोकन विधि पर्याप्त नहुन सक्छ।

अर्को कारण यसको दक्षिणी आकाशमा रहेको अवस्थासँग सम्बन्धित छ। उत्तरी गोलार्द्धबाट अवलोकन गर्ने धेरै दूरबिनका लागि दक्षिणी आकाशका यस्ता क्षेत्र अध्ययन गर्न कठिन हुन्छ। त्यस क्षेत्रमा नियमित रूपमा खोजी गर्ने दूरबिनको सङ्ख्या पनि तुलनात्मक रूपमा कम छ।

यसअघि गरिएका धेरै खगोलीय सर्वेक्षणले मिल्की वेको अत्यन्त ताराघना क्षेत्रमा पर्याप्त गहिराइसम्म खोजी गरेका थिएनन्। तर रुबिन वेधशालाले आकाशका विशाल क्षेत्रको नियमित अवलोकन गर्दै वस्तुहरूको स्थानमा हुने परिवर्तन पहिचान गर्न सक्ने भएकाले ईडी१३८ जस्तो पिण्ड पत्ता लगाउन सम्भव भएको हो।

यसले खगोलीय खोजमा कुनै वस्तु कति चम्किलो छ भन्ने मात्र नभई त्यसको गति, आकाशमा रहेको स्थान र समयक्रममा प्राप्त अवलोकनको सङ्ख्या पनि महत्त्वपूर्ण हुने देखाउँछ।

विश्वकै ठूलो डिजिटल क्यामेराको भूमिका

ईडी१३८ को खोजमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको भेरा सी. रुबिन वेधशाला चिलीको सेरो पाचोन क्षेत्रमा अवस्थित छ। समुद्री सतहबाट करिब २ हजार ६८२ मिटर उचाइमा रहेको यस वेधशालामा विश्वकै सबैभन्दा ठूलो डिजिटल क्यामेरामध्ये होइन, विश्वकै सबैभन्दा ठूलो डिजिटल क्यामेरा जडान गरिएको छ।

वेधशालाले सन् २०२५ मा सञ्चालन सुरु गरेपछि आकाशको विस्तृत अवलोकन गर्ने क्षमताका कारण वैज्ञानिक समुदायको ध्यान आकर्षित गरेको छ। यसको प्रमुख विशेषता भनेको दक्षिणी आकाशको विशाल क्षेत्रलाई नियमित रूपमा तस्बिरमा उतार्नु र समयसँगै परिवर्तन भएका दृश्यहरू तुलना गर्नु हो। पूर्ण आकाश सर्वेक्षणको योजनाअनुसार यसले करिब प्रत्येक तीन दिनमा आकाशको सम्पूर्ण दृश्य पुनः अवलोकन गर्न सक्नेछ।

रुबिनको क्षमता केवल नयाँ ग्रह वा बौना ग्रह खोज्नमा सीमित छैन। यसले क्षुद्रग्रह, धूमकेतु, नेप्च्युनपारिका पिण्ड, विस्फोट हुने तारा तथा समयसँगै चमक परिवर्तन गर्ने अन्य खगोलीय घटनाको अध्ययनमा पनि योगदान पुर्‍याउनेछ।

यसले सङ्कलन गर्ने तथ्याङ्कको मात्रा अत्यन्त ठूलो हुने भएकाले कम्प्युटर कार्यक्रम र स्वचालित विश्लेषण विधि खोज प्रक्रियाका अनिवार्य हिस्सा बनेका छन्। मानिसले प्रत्येक तस्बिर छुट्टाछुट्टै हेरेर सबै गतिशील वस्तु पहिचान गर्नु व्यावहारिक हुँदैन। त्यसैले लाखौँदेखि अर्बौँसम्म सङ्केतमध्ये सम्भावित गतिशील वस्तु छान्ने एल्गोरिदम प्रयोग गरिन्छ।

रुबिनको प्रारम्भिक अवलोकनकै चरणमा ईडी१३८ जस्तो ठूलो सम्भावित बौना ग्रह भेटिनुले भविष्यमा यसले सौर्यमण्डलको बाहिरी भागबारे थप जानकारी दिने अपेक्षा बढाएको छ।

रुबिन सौर्यमण्डल सञ्चालन टोलीकी सदस्य तथा क्विन्स विश्वविद्यालय बेलफास्टकी खगोलभौतिकविद् मेगन स्वाम्बका अनुसार यो खोजले वेधशालाको गति, गहिराइ र आकाश ढाक्ने व्यापक क्षमताले आगामी वर्षहरूमा सौर्यमण्डलसम्बन्धी हाम्रो बुझाइमा ठूलो परिवर्तन ल्याउन सक्ने देखाएको छ।

बौना ग्रह बन्न के चाहिन्छ?

ईडी१३८ लाई बौना ग्रह भन्नुअघि यसको आकार र भौतिक अवस्था पुष्टि गर्नुपर्ने हुन्छ। अन्तर्राष्ट्रिय खगोलीय सङ्घले सन् २००६ मा ग्रहको औपचारिक परिभाषा निर्धारण गरेको थियो। त्यसअनुसार सूर्यको परिक्रमा गर्ने, आफ्नै गुरुत्वाकर्षणका कारण लगभग गोलाकार बन्ने र आफ्नो कक्षवरिपरिको समान आकारका अन्य वस्तुहरूलाई हटाउन वा आफ्नो प्रभावमा पार्न पर्याप्त सक्षम हुने पिण्डलाई ग्रह मानिन्छ।

बौना ग्रह पनि सूर्यको परिक्रमा गर्छ र आफ्नै गुरुत्वाकर्षणका कारण लगभग गोलाकार हुन्छ। तर ग्रहले जस्तै आफ्नो कक्षवरिपरिको क्षेत्रलाई अन्य तुलनात्मक आकारका पिण्डबाट खाली गर्न सकेको हुँदैन। त्यसैले बौना ग्रह र पूर्ण ग्रहबीचको भिन्नता केवल आकारमा मात्र आधारित छैन; यसको कक्षीय अवस्थासमेत महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

सन् २००६ मा प्लुटोलाई ग्रहको सूचीबाट हटाएर बौना ग्रहको वर्गमा राखिएको थियो। त्यसपछि सौर्यमण्डलमा मान्यता प्राप्त ग्रहको सङ्ख्या नौबाट आठमा झरेको थियो। यो निर्णयले विश्वव्यापी बहस निम्त्याए पनि खगोलीय पिण्डलाई वैज्ञानिक आधारमा वर्गीकरण गर्ने नयाँ ढाँचा स्थापित गरेको थियो।

अमेरिकी अन्तरिक्ष निकाय नासाका अनुसार हाल औपचारिक मान्यता प्राप्त पाँच बौना ग्रह छन्। तीमध्ये सेरेस मङ्गल र बृहस्पतिबीचको क्षुद्रग्रह घेरामा पर्छ भने प्लुटो, हाउमिया, माकेमाके र एरिस नेप्च्युनपारिको क्षेत्रमा अवस्थित छन्।

ईडी१३८ को प्रारम्भिक अनुमानित आकारलाई हेर्दा यसको गुरुत्वाकर्षणले पिण्डलाई गोलाकार बनाउन सक्ने सम्भावना छ। तर चमकका आधारमा गरिएको आकारको अनुमान मात्रै यसको गोलाकार स्वरूप प्रमाणित गर्न पर्याप्त हुँदैन। त्यसका लागि थप अवलोकन, तापीय मापन र सम्भव भएसम्म अन्य विधिबाट प्राप्त प्रमाण आवश्यक पर्छ।

अर्को प्लुटो भेटिएला?

ईडी१३८ को खोजमा संलग्न वैज्ञानिकहरूका लागि यसको आकार मात्र होइन, भौतिक बनावट पनि चासोको विषय बनेको छ। न्यूजिल्यान्डस्थित क्यान्टरबरी विश्वविद्यालयकी सहप्राध्यापक तथा सौर्यमण्डलका साना पिण्डको अध्ययन गर्ने वैज्ञानिक मिचेल ब्यानिस्टरले यसलाई वैज्ञानिक दृष्टिले रोचक खोजका रूपमा व्याख्या गरेकी छन्।

उनका अनुसार ईडी१३८ नेप्च्युनभन्दा बाहिरको पिण्ड हुनुका साथै आकारका हिसाबले पनि उल्लेखनीय छ। यद्यपि अहिले यसको सतह कस्तो छ, त्यहाँ कुन पदार्थ छन् वा यसमा प्लुटोमा जस्तै बरफका विशेष संरचना छन् कि छैनन् भन्नेबारे पर्याप्त जानकारी छैन।

प्लुटोमा नाइट्रोजनको बरफ पाइन्छ। ईडी१३८ पनि पर्याप्त बरफयुक्त पिण्ड भएको पुष्टि भएमा भविष्यमा यसको सतहमा प्लुटोसँग मिल्दोजुल्दो विशेषता भेटिन सक्छ। तर अहिले त्यस्तो निष्कर्ष निकाल्नु अनुमानमा आधारित हुनेछ।

यसको भौतिक अवस्था बुझ्न वैज्ञानिकहरूले अवरक्त तरङ्गमा अवलोकन, चमकमा हुने परिवर्तनको अध्ययन र सम्भावित रूपमा ताराको प्रकाशलाई पिण्डले छेक्ने घटनाको मापन गर्न सक्छन्। यस्ता विधिले यसको आकार, सतहका विशेषता र घुम्ने अवस्थाबारे थप जानकारी दिन सक्छन्।

ईडी१३८ लाई अन्ततः बौना ग्रहको मान्यता दिइएमा त्यसको नामकरण प्रक्रिया पनि अघि बढ्नेछ। सुरुमा अस्थायी पहिचान दिइएको यस्तो पिण्डको कक्षा पर्याप्त रूपमा निर्धारण भएपछि स्थायी सङ्ख्या प्रदान गरिन्छ। त्यसपछि उपयुक्त नाम प्रस्ताव गर्ने र स्वीकृत गर्ने प्रक्रिया अगाडि बढ्छ। नामकरणमा अन्तर्राष्ट्रिय खगोलीय सङ्घका सम्बन्धित निकायको भूमिका रहनेछ।

सौर्यमण्डलको नक्सा अझै अधुरो

ईडी१३८ को खोजले सौर्यमण्डलका सबै ठूला पिण्ड वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाइसकेका छैनन् भन्ने सम्भावनालाई फेरि उजागर गरेको छ। रुबिन वेधशालाबाट प्राप्त तथ्याङ्कले यस वर्ष हजारौँ नयाँ क्षुद्रग्रहसहित धेरै खगोलीय वस्तुको पहिचानमा सहयोग पुर्‍याएको छ।

वैज्ञानिकहरूको अनुमानमा ईडी१३८ जत्रै आकारका अरू केही पिण्ड पनि सौर्यमण्डलको बाहिरी क्षेत्रमा हुन सक्छन्। रुबिनको नियमित सर्वेक्षण जारी रहँदा त्यस्ता पिण्ड फेला पर्ने सम्भावना छ।

यी वस्तुको अध्ययनले सौर्यमण्डलको प्रारम्भिक इतिहास बुझ्न सहयोग गर्नेछ। विशेषगरी बाहिरी ग्रहहरू कसरी बने, तिनको गुरुत्वाकर्षणले साना पिण्डको कक्षामा कस्तो प्रभाव पार्‍यो र बरफयुक्त वस्तुहरू कसरी वर्तमान स्थानसम्म पुगे भन्ने प्रश्नको जवाफ खोज्न यस्ता अवलोकन महत्त्वपूर्ण छन्।

अहिलेलाई ईडी१३८ एउटा सम्भावित बौना ग्रह हो, प्रमाणित नयाँ ग्रह होइन। यसको वास्तविक आकार र भौतिक अवस्था पुष्टि हुन बाँकी छ। तर यसको खोजले सौर्यमण्डलको टाढाको क्षेत्रमा अझै कति रहस्य लुकेका छन् भन्ने प्रश्नलाई फेरि जीवन्त बनाएको छ।
(लेखकः एके शाक्य)