अंतराळाचे अंतरंग – फॉस्फिनचा गूढ ठसा

>> सुजाता बाबर, [email protected]

प्रा. अॅडम बर्गेसर यांच्या नेतृत्वाखालील पथकाने वुल्फ 1130 C नावाच्या थंड, प्राचीन तपकिरी खुजा या वस्तूच्या वातावरणात फॉस्फिन या अत्यंत दुर्मिळ आणि विषारी वायूचे अस्तित्व नोंदवले आहे. फॉस्फिनच्या या शोधाने खगोल रसायनशास्त्र आणि ग्रहविज्ञान या दोन्ही क्षेत्रांमध्ये नवे प्रश्न निर्माण केले आहेत.

अवकाशातील प्रचंड, पण शांत वस्तूंच्या अभ्यासात प्रत्येक नवीन शोध मानवाच्या ज्ञानाच्या सीमांना नव्याने परिभाषित करतो. अशाच एका अभ्यासातून प्रा. अॅडम बर्गेसर यांच्या नेतृत्वाखालील पथकाने वुल्फ 1130 C नावाच्या थंड, प्राचीन तपकिरी खुजा या वस्तूच्या वातावरणात फॉस्फिन या अत्यंत दुर्मिळ आणि विषारी वायूचे अस्तित्व नोंदवले आहे. जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपच्या अवरक्त निरीक्षणांमधून हा शोध लागला आहे. फॉस्फिनच्या या शोधाने खगोल रसायनशास्त्र आणि ग्रहविज्ञान या दोन्ही क्षेत्रांमध्ये नवे प्रश्न निर्माण केले आहेत. कारण हा वायू इतर तपकिरी खुजा किंवा बाह्यग्रहांच्या वातावरणात अद्याप आढळलेला नाही.

‘तपकिरी खुजा’ ही खगोलीय वस्तू जी आकाराने ग्रहापेक्षा मोठी, पण ताऱ्यापेक्षा लहान. दाट आण्विक ढगांच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या पतन आणि विखंडनातून ताऱयांसारखेच तपकिरी खुजे तयार होतात. तो आपल्या मध्यभागी हायड्रोजनचे स्थिर अणु-संलयन करू शकेल इतके द्रव्यमान त्याच्यात नसते. त्यामुळे त्याला कधी कधी ‘अपयशी तारा’ असेही म्हटले जाते. तो स्वत प्रकाश उत्सर्जित करत नाही, पण अवरक्त किरण उत्सर्जित करतो. अशा वस्तूंच्या वातावरणाचा अभ्यास केल्याने ताऱयांच्या आणि ग्रहांच्या निर्मितीमधील दुवा समजून घेता येतो.

फॉस्फरस हे पृथ्वीवरील जीवनासाठी आवश्यक असलेल्या सहा मूलभूत घटकांपैकी एक आहे. हायड्रोजनशी जोडल्यावर तो फॉस्फिन तयार करतो, जो अत्यंत विषारी आणि स्फोटक वायू आहे. पृथ्वीवर तो सजीव घटकांच्या विघटनातून तयार होतो. त्यामुळे तो जीवसृष्टीशी संबंधित ‘बायोसिग्नेचर’ मानला जातो. आपल्या सौरमालेतील गुरु आणि शनि यांच्या वातावरणात तो आढळतो, परंतु अन्य ग्रहांच्या वा तपकिरी खुजाच्या वातावरणात त्याचा शोध लागला नव्हता. म्हणूनच वुल्फ 1130 C मधील फॉस्फिनचे निरीक्षण हे खगोलशास्त्रासाठी अत्यंत लक्षणीय आहे. वुल्फ 1130 C ही वस्तू सुमारे 54 प्रकाशवर्षे दूर हंस या तारकासमूहात आहे. ती वुल्फ 1130 A (लाल तारा) आणि वुल्फ 1130 B (श्वेत बटुका तारा) या द्विस्तरीय ताऱयांच्या जोडीभोवती दूर कक्षेत फिरते. हे तीनही घटक मिळून वुल्फ 1130ABC असा त्रिस्तरीय तारा समूह तयार करतात. या प्रणालीतील वुल्फ 1130 C विशेष मानला जातो. कारण त्याच्या रचनेत जड मूलद्रव्यांचे प्रमाण अत्यल्प आहे. अशा परिस्थितीत त्याच्या वातावरणातील रासायनिक संतुलन सर्वसामान्य ताऱयांपेक्षा पूर्णत वेगळे असते. जेम्स वेब टेलिस्कोपच्या अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे मिळालेल्या डेटात वुल्फ 1130 C च्या वातावरणात फॉस्फिनचे स्पष्ट संकेत मिळाले. ही पहिलीच वेळ होती की, अशा प्राचीन काळातील तपकिरी खुजामध्ये या वायूची नोंद झाली. इथे फॉस्फिनचे प्रमाण सुमारे 100 भाग प्रतिअब्ज इतके आहे.

कमी जड मूलद्रव्यांमुळे या वस्तूच्या वातावरणात ऑक्सिजनचे प्रमाणही कमी आहे. त्यामुळे फॉस्फरस इतर संयुगांमध्ये जसे फॉस्फरस ट्रायऑक्साइड अडकून न राहता थेट हायड्रोजनशी संयोग करून फॉस्फिन बनवतो. दुसरी शक्यता अशी की, वुल्फ 1130 B हा श्वेत बटू तारा आपल्या पूर्वीच्या उक्रांतीदरम्यान प्रचंड ऊर्जायुक्त स्फोटांमधून फॉस्फरस निर्माण करत असावा. हे अणुस्फोट हजारो वर्षांच्या अंतराने होतात आणि त्यातून बाहेर फेकलेले पदार्थ जवळच्या वस्तूंच्या वातावरणात मिसळतात. त्यामुळे वुल्फ 1130 C च्या वातावरणातील फॉस्फिन हा या प्राचीन तारकीय प्रक्रियेचा परिणाम असू शकतो.

हा शोध केवळ एका वस्तूपुरता मर्यादित नाही. तो आपल्या आकाशगंगेतील फॉस्फरससारख्या जीवनावश्यक घटकांच्या निर्मितीविषयी नवे दृष्टिकोन देतो. वुल्फ 1130 C मधील फॉस्फिन हा विश्वातील एक रासायनिक संदेशवाहक ठरू शकतो. तो आपल्याला केवळ रासायनिक प्रक्रियांविषयीच नव्हे, तर ताऱयांच्या मृत्यूनंतरही चालू राहणाऱ्या पदार्थचक्रांविषयी सांगतो. पुढील निरीक्षणे आणि इतर तपकिरी खुजाचे संशोधन हे विश्वातील जीवनाच्या शोधाला एक नवीन दिशा नक्की देतील!

(लेखिका खगोल अभ्यासक आहेत.)