HR 8799
ایچ آر 8799 تقریبا 30 ملین سال پرانا مرکزی ترتیب والا ستارہ ہے جو پیگاسس کے نکشتر میں زمین سے دور واقع ہے۔ اس کی کمیت سورج سے تقریبا 1.5 گنا اور چمک 4.9 گنا زیادہ ہے۔ یہ ایک ایسے نظام کا حصہ ہے جس میں ملبے کی ڈسک اور کم از کم چار بڑے سیارے بھی شامل ہیں۔ وہ سیارے، ان کے ساتھ، پہلے بیرونی سیارے تھے جن کی مداری حرکت کی تصدیق براہ راست امیجنگ کے ذریعے کی گئی تھی۔ یہ ستارہ ایک گاما ڈوراڈس متغیر ہے: اس کی چمک اس کی سطح کی غیر شعاعی دھڑکنوں کی وجہ سے تبدیل ہوتی ہے۔ ستارے کو لیمبڈا بوٹس ستارے کے طور پر بھی درجہ بند کیا گیا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اس کی سطح کی پرتیں لوہے کے چوٹی عناصر میں ختم ہو جاتی ہیں۔ یہ واحد معلوم ستارہ ہے جو بیک وقت گاما ڈوراڈس متغیر، ایک لیمبڈا بوٹس قسم، اور ویگا جیسا ستارہ (ایک ستارہ جس میں حالات کی ڈسک کی وجہ سے زیادہ اورکت اخراج ہوتا ہے) ہے۔ لوکیشن ایچ آر 8799 ایک ستارہ ہے جو ننگی آنکھوں سے نظر آتا ہے۔ اس کی شدت 5.96 ہے اور یہ پیگاسس کے عظیم چوک کے مغربی کنارے کے اندر واقع ہے جو شیٹ اور مرکب کے درمیان تقریبا بالکل آدھے راستے پر ہے۔ اس ستارے کا نام ایچ آر 8799 برائٹ اسٹار کیٹلاگ میں اس کا لائن نمبر ہے۔ تارکیی خصوصیات ستارہ ایچ آر 8799 لیمبڈا بوٹس (بو) کلاس کا ایک رکن ہے، جو مخصوص ستاروں کا ایک گروپ ہے جس کے اوپری ماحول میں "دھاتوں" (ہائیڈروجن اور ہیلیم سے بھاری عناصر) کی غیر معمولی کمی ہے۔ اس خصوصی حیثیت کی وجہ سے، ایچ آر 8799 جیسے ستاروں کی سپیکٹرم کی ایک بہت ہی پیچیدہ قسم ہے۔ ستارے کے سپیکٹرم میں بالمر لائنوں کی برائٹ پروفائل کے ساتھ ساتھ ستارے کا موثر درجہ حرارت، F0 V ستارے کی مخصوص خصوصیات سے بہترین طور پر میل کھاتا ہے۔ تاہم، کیلشیم II K جذب لائن اور دیگر دھاتی لائنوں کی طاقت A5 V ستارے کی طرح زیادہ ہے۔ اس لیے ستارے کی سپیکٹرم قسم کو اس طرح لکھا جاتا ہے۔ اس ستارے کی عمر کا تعین استعمال شدہ طریقہ کار کی بنیاد پر کچھ تغیر ظاہر کرتا ہے۔ شماریاتی طور پر، ملبے کی ڈسک کی میزبانی کرنے والے ستاروں کے لیے، اس ستارے کی چمک تقریبا 20-150 ملین سال کی عمر کا اشارہ کرتی ہے۔ خلا کے ذریعے اسی طرح کی حرکت کرنے والے ستاروں کے ساتھ موازنہ 30-160 ملین سال کی حد میں ایک عمر دیتا ہے۔ روشنی بمقابلہ درجہ حرارت کے ہرٹز اسپرنگ-رسل خاکہ پر ستارے کی پوزیشن کو دیکھتے ہوئے، اس کی تخمینہ عمر 30-1,128 ملین سال کی حد میں ہے۔ اس طرح کے بوٹی ستارے عام طور پر چھوٹے ہوتے ہیں، جن کی اوسط عمر ایک ارب سال ہوتی ہے۔ مزید درست طریقے سے، فلکیات بھی تقریبا ایک ارب سال کی عمر کا اشارہ کرتی ہے۔ تاہم، یہ متنازعہ ہے کیونکہ اس سے سیارے ٹھنڈک کے نمونوں میں فٹ ہونے کے لیے بھوری بونا بن جائیں گے۔ براؤن ڈوارف اس طرح کی ترتیب میں مستحکم نہیں ہوں گے۔ ایچ آر 8799 کی عمر کے لیے سب سے زیادہ قبول شدہ قیمت 30 ملین سال ہے، جو کہ کولمبا ایسوسی ایشن کے شریک حرکت پذیر ستاروں کے گروپ کا رکن ہونے کے مطابق ہے۔ ستارے کے سپیکٹرم کے ابتدائی تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ سورج کے مقابلے میں اس میں کاربن اور آکسیجن کی قدرے زیادہ مقدار ہے (بالترتیب تقریبا 30 فیصد اور 10 فیصد)۔ اگرچہ کچھ لیمبڈا بوٹس ستاروں میں سورج کی طرح سلفر کی کثرت ہوتی ہے، لیکن ایچ آر 8799 کے معاملے میں ایسا نہیں ہے۔ سلفر کی کثرت سطح شمسی کا صرف 35 فیصد ہے۔ ستارہ سوڈیم سے بھاری عناصر میں بھی ناقص ہے: مثال کے طور پر، لوہے کی کثرت شمسی لوہے کی کثرت کا صرف 28 فیصد ہے۔ دوسرے دھڑکتے ہوئے لیمبڈا بوٹس ستاروں کے کشودرگرہ کے مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ ان ستاروں کے انوکھے کثرت کے نمونے صرف سطح تک محدود ہیں: بلک کمپوزیشن ممکنہ طور پر زیادہ عام ہے۔ یہ اس بات کی نشاندہی کر سکتا ہے کہ مشاہدہ شدہ عنصر کی کثرت ستارے کے ارد گرد کے ماحول سے دھات کی ناقص گیس کے اضافے کا نتیجہ ہے۔ 2020 میں، متعدد ڈیٹا ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے سپیکٹرم تجزیہ نے پہلے کے اعداد و شمار میں عدم مطابقت کا پتہ لگایا ہے اور یہ نتیجہ اخذ کیا ہے کہ اسٹار کاربن اور آکسیجن کی کثرت شمسی سے یکساں یا قدرے زیادہ ہے۔ لوہے کی کثرت کو شمسی قیمت کے 30 فیصد تک اپ ڈیٹ کیا گیا۔ سپیکٹروسکوپک ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے فلکیاتی تجزیہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ستارے کا گردشی جھکاؤ 40° سے زیادہ یا تقریبا برابر ہونے تک محدود ہے۔ یہ سیاروں کے مداری جھکاؤ سے متصادم ہے، جو تقریبا ایک زاویہ پر تقریبا ایک ہی سطح پر ہیں۔ لہذا، ستارے کی گردش اور اس کے سیاروں کے مداروں کے درمیان ایک غیر واضح غلط صف بندی ہو سکتی ہے۔ چندرا ایکس رے آبزرویٹری کے ساتھ اس ستارے کا مشاہدہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ اس میں مقناطیسی سرگرمی کی سطح کمزور ہے، لیکن ایکس رے کی سرگرمی الٹیئر جیسے اے قسم کے ستارے کے مقابلے میں بہت زیادہ ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ ستارے کی اندرونی ساخت ایک F0 ستارے سے زیادہ ملتی جلتی ہے۔ 13 نومبر 2008 کو، کینیڈا کے ہرزبرگ انسٹی ٹیوٹ آف ایسٹرو فزکس کی نیشنل ریسرچ کونسل کے کرسچن ماروئس اور ان کی ٹیم نے اعلان کیا کہ انہوں نے ہوائی میں کیک اور جیمنی دوربینوں کے ساتھ ستارے کے گرد چکر لگانے والے تین سیاروں کا براہ راست مشاہدہ کیا ہے، دونوں صورتوں میں اورکت میں مشاہدات کرنے کے لیے انکولی آپٹکس کا استعمال کیا گیا ہے۔ بیرونی 3 سیاروں کا قبل از دریافت مشاہدہ بعد میں 1998 میں ہبل اسپیس ٹیلی اسکوپ کے این آئی سی ایم او ایس آلے کے ذریعہ حاصل کردہ اورکت تصاویر میں پایا گیا، جب ایک نئی تیار کردہ امیج پروسیسنگ تکنیک کا اطلاق کیا گیا۔ 2009-2010 میں مزید مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ چوتھا دیو سیارہ پہلے تین سیاروں کے اندر صرف 15 سے کم متوقع علیحدگی پر چکر لگا رہا ہے، جس کی تصدیق متعدد مطالعات سے ہوئی ہے۔ بیرونی سیارہ شمسی کوئپر بیلٹ کی طرح دھول دار ڈسک کے اندر چکر لگاتا ہے۔ یہ زمین کے 300 ہلکے سالوں کے اندر کسی بھی ستارے کے ارد گرد معلوم سب سے بڑی ڈسک میں سے ایک ہے، اور اندرونی نظام میں زمینی سیاروں کے لیے گنجائش موجود ہے۔ سب سے اندرونی سیارے کے مدار کے اندر ایک اضافی ملبے کی ڈسک موجود ہے۔ سیاروں ای، ڈی، سی، اور بی کے مداری رداس جپٹر، سیٹرن، یورینس اور نیپٹون کے مداروں سے بالترتیب 2 سے 3 گنا زیادہ ہیں۔ ماخذ سے فاصلے پر تابکاری کی شدت سے متعلق الٹا مربع قانون کی وجہ سے، تقابلی تابکاری کی شدت سورج کے مقابلے میں ایچ آر 8799 سے دور فاصلے پر موجود ہوتی ہے، جس کا نتیجہ یہ ہے کہ شمسی اور ایچ آر 8799 نظاموں میں متعلقہ سیارے اسی طرح کی مقدار میں تارکیی تابکاری حاصل کرتے ہیں۔ یہ اشیا سیاروں کی درجہ بندی کے لیے اوپری کمیت کی حد کے قریب ہیں۔ اگر وہ 13 مشتری کے کمیت سے تجاوز کر جائیں تو وہ اپنے اندرونی حصوں میں ڈیوٹیریم فیوژن کے قابل ہو جائیں گے اور اس طرح آئی اے یو کے ورکنگ گروپ برائے ماورائے شمسی سیاروں کی طرف سے استعمال کی جانے والی ان اصطلاحات کی تعریف کے تحت بھوری بونے کے طور پر اہل ہو جائیں گے۔ اگر بڑے پیمانے پر تخمینے درست ہیں، تو ایچ آر 8799 نظام پہلا متعدد سیارے کا ماورائے شمسی نظام ہے جس کی براہ راست تصویر لی گئی ہے۔ سیاروں کی مداری حرکت گھڑی کی مخالف سمت میں ہے اور اس کی تصدیق 1998 کے متعدد مشاہدات کے ذریعے کی گئی تھی۔ اگر سیارے ای، ڈی، اور سی 4:2:1 گونج میں ہوں تو نظام کے مستحکم ہونے کا زیادہ امکان ہے، جس کا مطلب یہ ہوگا کہ مشاہداتی رکاوٹوں سے ملنے کے لیے سیارے ڈی کے مدار میں سنکیتا 0.04 سے زیادہ ہے۔ ارتقائی نمونوں سے بہترین فٹ ماس والے سیاروں کے نظام مستحکم ہوں گے اگر بیرونی تین سیارے 1:2:4 مداری گونج میں ہوں (جوپیٹر کے اندرونی تین گیلیلین سیٹلائٹس: آئی او، یوروپا، اور گینیمیڈ کے ساتھ ساتھ گلیز 876 سسٹم کے تین سیاروں کے درمیان لیپلیس گونج کی طرح)۔ تاہم، یہ متنازعہ ہے کہ آیا سیارہ بی دیگر 3 سیاروں کے ساتھ گونج میں ہے۔ متحرک تخروپن کے مطابق، HR 8799 سیاروں کا نظام ایک سے زیادہ گونج 1:2:4:8 کے ساتھ ایک ماورائے شمسی نظام بھی ہو سکتا ہے۔ 4 نوجوان سیارے اب بھی اپنی تشکیل کی گرمی سے سرخ گرم چمک رہے ہیں، اور مشتری سے بڑے ہیں اور وقت کے ساتھ وہ ٹھنڈے ہو جائیں گے اور مشتری کے ریڈیائی کے سائز تک سکڑ جائیں گے۔ سیاروں b، c اور d کی براڈ بینڈ فوٹومیٹری سے پتہ چلتا ہے کہ ان کے ماحول میں نمایاں بادل ہو سکتے ہیں، جبکہ سیاروں b اور c کی انفراریڈ سپیکٹروسکوپی غیر توازن/کیمسٹری کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ پالومار آبزرویٹری پر پروجیکٹ 1640 انٹیگرل فیلڈ سپیکٹرو گراف کے ساتھ قریب اورکت مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ چاروں سیاروں کے درمیان ترکیبیں نمایاں طور پر مختلف ہیں۔ یہ ایک حیرت کی بات ہے کیونکہ سیارے غالبا ایک ہی ڈسک سے اسی طرح بنے ہیں اور ان کی چمک ایک جیسی ہے۔ سیارہ سپیکٹرم متعدد مطالعات نے ایچ آر 8799 کے سیاروں کے سپیکٹرم کو ان کی کیمیائی ساخت کا تعین کرنے اور ان کی تشکیل کے منظرناموں کو محدود کرنے کے لیے استعمال کیا ہے۔ سیارہ بی کا پہلا سپیکٹروسکوپک مطالعہ (قریب اورکت طول موج پر انجام دیا گیا) نے پانی کے مضبوط جذب اور میتھین کے جذب کے اشارے کا پتہ لگایا۔ اس کے بعد، اس سیارے کے ماحول میں کمزور میتھین اور کاربن مونو آکسائیڈ کے جذب کا بھی پتہ چلا، جو ماحول کے موثر عمودی اختلاط اور فوٹو گرافی میں عدم توازن/تناسب کی نشاندہی کرتا ہے۔ سیاروں کے ماحول کے نمونوں کے مقابلے میں، سیارہ بی کا یہ پہلا سپیکٹرم بہتر دھاتی ماڈل (سورج کی دھات کاری سے تقریبا 10 گنا زیادہ) کے ساتھ بہترین طور پر مماثل ہے، جو اس خیال کی تائید کر سکتا ہے کہ یہ سیارہ بنیادی اضافے کے ذریعے تشکیل پایا ہے۔ ایچ آر 8799 نظام میں چاروں معروف سیاروں کا پہلا بیک وقت سپیکٹرم 2012 میں پالومر آبزرویٹری میں پروجیکٹ 1640 آلے کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا گیا تھا۔ اس آلے سے قریب اورکت سپیکٹرم نے چاروں سیاروں کے سرخ رنگوں کی تصدیق کی اور سیاروں کے ماحول کے نمونوں سے بہترین طور پر مماثل ہیں جن میں بادل شامل ہیں۔ اگرچہ یہ سپیکٹرم کسی بھی معروف فلکی طبیعیات سے براہ راست مطابقت نہیں رکھتے ہیں، لیکن کچھ سیارے سپیکٹرم ایل اور ٹی قسم کے بھوری بونوں اور سیارہ کے نائٹ سائیڈ سپیکٹرم کے ساتھ مماثلت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ پروجیکٹ 1640 کے ساتھ حاصل ہونے والے چاروں سیاروں کے بیک وقت سپیکٹرا کے مضمرات کا خلاصہ اس طرح کیا گیا ہے: سیارہ بی میں امونیا اور/یا ایسیٹیلین کے ساتھ ساتھ کاربن ڈائی آکسائیڈ بھی ہے، لیکن اس میں بہت کم میتھین ہے۔ سیارہ سی میں امونیا ہے، شاید کچھ ایسیٹیلین لیکن نہ تو کاربن ڈائی آکسائیڈ اور نہ ہی کافی میتھین ؛ سیارہ ڈی میں ایسیٹیلین، میتھین اور کاربن ڈائی آکسائیڈ ہے لیکن امونیا کا قطعی طور پر پتہ نہیں چلا ہے۔ سیارہ ای میں میتھین اور ایسیٹیلین ہے لیکن امونیا یا کاربن ڈائی آکسائیڈ نہیں ہے۔ سیارے ای کا سپیکٹرم سیارہ کے سرخ رنگ کے سپیکٹرم سے ملتا جلتا ہے۔ کیک دوربین سے حاصل کردہ اعتدال پسند-ریزولوشن قریب-اورکت سپیکٹروسکوپی نے سیارے کے ماحول میں کاربن مونو آکسائیڈ اور پانی جذب کرنے والی لکیروں کا قطعی طور پر پتہ لگایا۔ کاربن سے آکسیجن کا تناسب، جو کہ دیو سیاروں کی تشکیل کی تاریخ کا ایک اچھا اشارہ سمجھا جاتا ہے، سیارے سی کے لیے میزبان ستارے ایچ آر 8799 سے قدرے زیادہ ناپا گیا۔ کاربن سے آکسیجن کا بڑھتا ہوا تناسب اور سیارے میں کاربن اور آکسیجن کی کم ہوتی ہوئی سطح ایک ایسی تاریخ کی حمایت کرتی ہے جس میں سیارہ بنیادی اضافے کے ذریعے تشکیل پایا۔ تاہم، یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ کسی سیارے کی تشکیل کی تاریخ کے بارے میں مکمل طور پر اس کی ساخت پر مبنی نتائج غلط ہو سکتے ہیں اگر اس سیارے کی نمایاں نقل مکانی، کیمیائی ارتقاء، یا بنیادی کھدائی ہوئی ہو۔ بعد میں، نومبر 2018 میں، محققین نے کیک آبزرویٹری میں ہائی ریزولوشن سپیکٹروسکوپی اور نیئر انفراریڈ اڈاپٹو آپٹکس (این آئی آر ایس پی اے او) کا استعمال کرتے ہوئے ماحول میں پانی کے وجود اور میتھین کی عدم موجودگی کی تصدیق کی۔ سیاروں کے سرخ رنگوں کی وضاحت لوہے اور سلیکیٹ ماحولیاتی بادلوں کی موجودگی سے کی جا سکتی ہے، جبکہ ان کی سطح کی کم کشش ثقل کاربن مونو آکسائیڈ کی مضبوط عدم توازن کی حراستی اور میتھین کے مضبوط جذب کی کمی کی وضاحت کر سکتی ہے۔ ملبے کی ڈسک جنوری 2009 میں اسپٹزر خلائی دوربین نے ایچ آر 8799 کے ارد گرد ملبے کی ڈسک کی تصاویر حاصل کیں۔ ملبے کی ڈسک کے تین اجزاء کو ممتاز کیا گیا: گرم دھول (≈ 150 K) جو اندرونی سیارے (e) کے اندر چکر لگا رہی ہے۔ اس بیلٹ کے اندرونی اور بیرونی کنارے سیارے کے ساتھ 4:1 اور 2:1 گونج کے قریب ہیں۔ ٹھنڈی دھول کا ایک وسیع زون (≈ 45 K) جس کا تیز اندرونی کنارہ سیارے کے بالکل باہر چکر لگا رہا ہے (b)۔ اس بیلٹ کا اندرونی کنارہ تقریبا 3:2 گونج میں اس سیارے کے ساتھ ہے، جو نیپٹون اور کوئپر بیلٹ سے ملتا جلتا ہے۔ ٹھنڈی دھول کے جزو میں پیدا ہونے والے چھوٹے اناج کا ایک ڈرامائی ہالہ۔ ہالو غیر معمولی ہے اور اعلی سطح کی متحرک سرگرمی کا اشارہ کرتا ہے جو ممکنہ طور پر بڑے سیاروں کی طرف سے کشش ثقل کی ہلچل کی وجہ سے ہے۔ اسپٹزر ٹیم کا کہنا ہے کہ ممکنہ طور پر کوئپر بیلٹ سے ملتی جلتی لاشوں کے درمیان تصادم ہو رہے ہیں اور یہ کہ تین بڑے سیارے ابھی تک اپنے آخری، مستحکم مدار میں آباد نہیں ہوئے ہیں۔ تصویر میں، دھول کے بادل کے روشن، پیلے رنگ کے سفید حصے بیرونی کولڈ ڈسک سے آتے ہیں۔ نارنجی-سرخ رنگ میں دیکھا جانے والا بہت بڑا توسیعی دھول کا ہالہ، جس کا قطر ≈ 2,000 ہے۔ پلوٹو کے مدار کا قطر (≈ 80) مرکز میں ایک نقطے کے طور پر حوالہ کے لیے دکھایا گیا ہے۔ یہ ڈسک اتنی موٹی ہوتی ہے کہ اس سے نوجوان نظام کے استحکام کو خطرہ لاحق ہوتا ہے۔ ورٹیکس کروناگراف: ہائی کانٹریسٹ امیجنگ ٹیکنالوجی کے لیے ٹیسٹ بیڈ سال 2010 تک، دوربین غیر معمولی حالات میں صرف براہ راست بیرونی سیاروں کی تصویر لے سکتی تھیں۔ خاص طور پر، تصاویر حاصل کرنا اس وقت آسان ہوتا ہے جب سیارہ خاص طور پر بڑا ہو (جوپیٹر سے کافی بڑا ہو)، اپنے اصل ستارے سے وسیع پیمانے پر الگ ہو، اور گرم ہو تاکہ وہ شدید اورکت تابکاری کا اخراج کرے۔ تاہم، 2010 میں ناسا کی جیٹ پروپلشن لیبارٹری کی ایک ٹیم نے مظاہرہ کیا کہ ایک وورٹیکس کرونگراف چھوٹی دوربینوں کو براہ راست سیاروں کی تصویر لینے کے قابل بنا سکتا ہے۔ انہوں نے ہیل دوربین کے صرف 1.5 میٹر حصے کا استعمال کرتے ہوئے پہلے سے لی گئی ایچ آر 8799 سیاروں کی امیجنگ کرکے ایسا کیا۔ 2009 میں، ایک پرانی NICMOS تصویر پر عمل کیا گیا تاکہ HR 8799 کے ارد گرد ایک پیش گوئی شدہ بیرونی سیارے کو دکھایا جا سکے۔ 2011 میں، جدید ڈیٹا پروسیسنگ کا استعمال کرتے ہوئے 1998 میں لی گئی این آئی سی ایم او ایس تصویر میں مزید تین بیرونی سیاروں کو دیکھنے کے قابل بنایا گیا تھا۔ یہ تصویر سیاروں کے مدار کو بہتر طور پر نمایاں کرنے کی اجازت دیتی ہے، کیونکہ انہیں اپنے میزبان ستارے کے گرد چکر لگانے میں کئی دہائیاں لگتی ہیں۔ ریڈیو کے اخراج کی تلاش 2010 میں شروع کرتے ہوئے ماہرین فلکیات نے اریسیبو آبزرویٹری میں ریڈیو دوربین کا استعمال کرتے ہوئے ایچ آر 8799 کے گرد چکر لگانے والے بیرونی سیاروں سے ریڈیو کے اخراج کی تلاش کی۔ بڑے پیمانے پر، گرم درجہ حرارت، اور بھوری بونے جیسی روشنیوں کے باوجود، وہ 5 گیگا ہرٹز پر 1 ایم جے وائی کی بہاؤ کثافت کا پتہ لگانے کی حد تک کسی بھی اخراج کا پتہ لگانے میں ناکام رہے۔ بیرونی روابط A قسم کے مرکزی ترتیب والے ستارے گاما ڈوراڈس متغیر پیگاسس (نکشتر) 218396 114189 8799 پیگاسی، V342 سیاروں کے نظام چار تصدیق شدہ سیاروں کے ساتھ لیمبڈا بوٹس ستارے سرکم اسٹیلر ڈسک ڈورچماسٹرنگ آبجیکٹ