कक्षीय प्रतिध्वनि – संरेखण कक्षाओं के साथ ग्रहों द्वारा किया गया हड़ताली गुरुत्वाकर्षण नृत्य

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एरिजोना: (बातचीत) ग्रह अपने मूल तारे की परिक्रमा करते हैं, जबकि वे भारी दूरी से अलग होते हैं – हमारे सौर मंडल में, ग्रह एक फुटबॉल मैदान के आकार के क्षेत्र में रेत के कणों की तरह हैं। ग्रहों को अपने सूर्य की परिक्रमा करने में लगने वाले समय का एक-दूसरे से कोई विशेष संबंध नहीं है।
लेकिन कभी-कभी, उनकी कक्षाएँ आश्चर्यजनक पैटर्न प्रदर्शित करती हैं। उदाहरण के लिए, 100 प्रकाश वर्ष दूर एक तारे की परिक्रमा कर रहे छह ग्रहों का अध्ययन करने वाले खगोलविदों ने पाया है कि वे अपने तारे की परिक्रमा लगभग लयबद्ध ताल के साथ, पूर्ण समकालिकता में करते हैं। ग्रहों का प्रत्येक जोड़ा अपनी कक्षाओं को पूर्ण संख्याओं के अनुपात के बराबर समय में पूरा करता है, जिससे अनुमति मिलती है ग्रहों को अपनी कक्षा के दौरान संरेखित करने और गुरुत्वाकर्षण बल लगाने और दूसरे पर खींचने के लिए।
इस प्रकार के गुरुत्वाकर्षण संरेखण को कक्षीय अनुनाद कहा जाता है, और यह एक जैसा है सद्भाव दूर के ग्रहों के बीच.
मैं एक खगोलशास्त्री हूं जो ब्रह्मांड विज्ञान के बारे में अध्ययन और लेखन करता हूं। शोधकर्ताओं ने पिछले 30 वर्षों में 5,600 से अधिक एक्सोप्लैनेट की खोज की है, और उनकी असाधारण विविधता खगोलविदों को आश्चर्यचकित करती रही है।
क्षेत्रों का सामंजस्य
ग्रीक गणितज्ञ पाइथागोरस ने 2,500 साल पहले लोहारों के हथौड़ों और खींचे गए तारों की आवाज़ का विश्लेषण करके संगीत सद्भाव के सिद्धांतों की खोज की थी।
उनका मानना ​​था कि गणित प्राकृतिक दुनिया के केंद्र में है और उन्होंने प्रस्तावित किया कि सूरज, चंद्रमा और प्रत्येक ग्रह अपने कक्षीय गुणों के आधार पर अद्वितीय गुंजन उत्सर्जित करते हैं। उन्होंने सोचा कि यह “गोले का संगीत” मानव कान के लिए अदृश्य होगा।
चार सौ साल पहले, जोहान्स केपलर इस विचार को उठाया. उन्होंने प्रस्तावित किया कि संगीतमय अंतराल और सुर उस समय के छह ज्ञात ग्रहों की गति का वर्णन करते हैं।
केप्लर के अनुसार, सौर मंडल में दो बेस थे, बृहस्पति और शनि; एक टेनर, मंगल; दो अल्टोस, शुक्र और पृथ्वी; और एक सोप्रानो, बुध। ये भूमिकाएँ दर्शाती हैं कि प्रत्येक ग्रह को सूर्य की परिक्रमा करने में कितना समय लगता है, बाहरी ग्रहों के लिए कम गति और आंतरिक ग्रहों के लिए उच्च गति।
उन्होंने इन गणितीय संबंधों पर लिखी गई पुस्तक को “द हार्मनी ऑफ द वर्ल्ड” कहा। हालाँकि इन विचारों में कक्षीय प्रतिध्वनि की अवधारणा के साथ कुछ समानताएँ हैं, ग्रह वास्तव में ध्वनि नहीं बनाते हैं, क्योंकि ध्वनि निर्वात से होकर नहीं गुजर सकती है। अंतरिक्ष.
कक्षीय अनुनाद
अनुनाद तब होता है जब ग्रहों या चंद्रमाओं की कक्षीय अवधि होती है जो पूर्ण संख्याओं का अनुपात होती है। कक्षीय अवधि किसी ग्रह द्वारा तारे का एक पूरा चक्कर लगाने में लगने वाला समय है। इसलिए, उदाहरण के लिए, किसी तारे की परिक्रमा करने वाले दो ग्रह 2:1 प्रतिध्वनि में होंगे, जब एक ग्रह तारे की परिक्रमा करने में दूसरे ग्रह की तुलना में दोगुना समय लेता है। प्रतिध्वनि केवल 5% ग्रह प्रणालियों में देखी जाती है।
सौर मंडल में, नेपच्यून और प्लूटो 3:2 अनुनाद में हैं। बृहस्पति के तीन चंद्रमाओं: गेनीमेड, यूरोपा और आयो के बीच एक ट्रिपल अनुनाद, 4:2:1 भी है। गेनीमेड को बृहस्पति की परिक्रमा करने में जितना समय लगता है, उतने समय में यूरोपा दो बार और आयो चार बार परिक्रमा करता है। अनुनाद स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होते हैं, जब ग्रहों की कक्षीय अवधि होती है जो पूर्ण संख्याओं का अनुपात होती है।
संगीत अंतराल दो संगीत नोट्स के बीच संबंध का वर्णन करता है। संगीत सादृश्य में, आवृत्तियों के अनुपात के आधार पर महत्वपूर्ण संगीत अंतराल चौथा, 4:3, पांचवां, 3:2, और सप्तक, 2:1 हैं। जो कोई भी गिटार या पियानो बजाता है वह इन अंतरालों को पहचान सकता है।
कक्षीय प्रतिध्वनि यह बदल सकती है कि गुरुत्वाकर्षण दो पिंडों को कैसे प्रभावित करता है, जिससे वे तेज़ हो जाते हैं, धीमे हो जाते हैं, अपने कक्षीय पथ पर स्थिर हो जाते हैं और कभी-कभी उनकी कक्षाएँ बाधित हो जाती हैं।
एक बच्चे को झूले पर धकेलने के बारे में सोचें। एक ग्रह और एक झूले दोनों की एक प्राकृतिक आवृत्ति होती है। बच्चे को स्विंग गति से मेल खाने वाला धक्का दें और उन्हें बढ़ावा मिलेगा। यदि आप उन्हें हर बार उस स्थिति में रहने पर, या हर तीसरी बार धक्का देंगे तो उन्हें भी बढ़ावा मिलेगा। लेकिन उन्हें यादृच्छिक समय पर धक्का दें, कभी-कभी स्विंग की गति के साथ और कभी-कभी विपरीत दिशा में, और उन्हें कोई बढ़ावा नहीं मिलता है।
ग्रहों के लिए, बढ़ावा उन्हें अपने कक्षीय पथों पर जारी रख सकता है, लेकिन इससे उनकी कक्षाओं में बाधा आने की अधिक संभावना है।
एक्सोप्लैनेट प्रतिध्वनि
एक्सोप्लैनेट, या सौर मंडल के बाहर के ग्रह, प्रतिध्वनि के अद्भुत उदाहरण दिखाते हैं, न केवल दो वस्तुओं के बीच, बल्कि तीन या अधिक वस्तुओं से जुड़ी गुंजयमान “श्रृंखलाओं” के बीच भी।
ग्लिसे 876 तारे में बृहस्पति के तीन चंद्रमाओं की तरह ही तीन ग्रह हैं जिनकी कक्षा अवधि का अनुपात 4:2:1 है। केप्लर 223 में 8:6:4:3 के अनुपात वाले चार ग्रह हैं।
लाल बौने केपलर 80 में 9:6:4:3:2 के अनुपात के साथ पांच ग्रह हैं, और टीओआई 178 में छह ग्रह हैं, जिनमें से पांच 18:9:6:4:3 के अनुपात के साथ एक गुंजयमान श्रृंखला में हैं।
ट्रैपिस्ट-1 रिकॉर्ड धारक है। इसमें पृथ्वी जैसे सात ग्रह हैं, जिनमें से दो रहने योग्य हो सकते हैं, जिनकी कक्षा का अनुपात 24:15:9:6:4:3:2 है।
गुंजयमान श्रृंखला का नवीनतम उदाहरण एचडी 110067 प्रणाली है। यह लगभग 100 प्रकाश वर्ष दूर है और इसमें छह उप-नेपच्यून ग्रह हैं, जो एक सामान्य प्रकार का एक्सोप्लैनेट है, जिसका कक्षा अनुपात 54:36:24:16:12:9 है। यह खोज दिलचस्प है क्योंकि अधिकांश अनुनाद श्रृंखलाएं अस्थिर होती हैं और समय के साथ गायब हो जाती हैं।
इन उदाहरणों के बावजूद, गुंजयमान श्रृंखलाएँ दुर्लभ हैं, और सभी ग्रह प्रणालियों में से केवल 1% ही उन्हें प्रदर्शित करते हैं। खगोलविदों का मानना ​​है कि ग्रह प्रतिध्वनि में बनते हैं, लेकिन गुजरते तारों और भटकते ग्रहों से निकलने वाले छोटे गुरुत्वाकर्षण प्रभाव समय के साथ प्रतिध्वनि को मिटा देते हैं। एचडी 110067 के साथ, गुंजयमान श्रृंखला अरबों वर्षों तक जीवित रही है, जो सिस्टम का एक दुर्लभ और प्राचीन दृश्य पेश करती है जैसा कि इसके गठन के समय था।
कक्षा ध्वनिकरण
जटिल दृश्य डेटा को ध्वनि में अनुवाद करने के लिए खगोलविद सोनिफ़िकेशन नामक तकनीक का उपयोग करते हैं। यह लोगों को हबल स्पेस टेलीस्कोप से सुंदर छवियों की सराहना करने का एक अलग तरीका देता है, और इसे एक्स-रे डेटा पर लागू किया गया है और गुरुत्वाकर्षण लहरों.
एक्सोप्लैनेट के साथ, सोनीफिकेशन उनकी कक्षाओं के गणितीय संबंधों को बता सकता है। यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के खगोलविदों ने पांचों ग्रहों में से प्रत्येक के साथ पेंटाटोनिक पैमाने पर एक ध्वनि को जोड़कर TOI 178 प्रणाली के लिए जिसे वे “गोले का संगीत” कहते हैं, बनाया।
ट्रैपिस्ट-1 प्रणाली के लिए एक समान संगीतमय अनुवाद किया गया है, जिसमें कक्षीय आवृत्तियों को 212 मिलियन के कारक तक बढ़ाया गया है ताकि उन्हें श्रव्य सीमा में लाया जा सके।
खगोलविदों ने एचडी 110067 प्रणाली के लिए एक सोनीफिकेशन भी बनाया है। लोग इस बात पर सहमत नहीं हो सकते हैं कि ये प्रस्तुतियाँ वास्तविक संगीत की तरह लगती हैं या नहीं, लेकिन 2,500 वर्षों के बाद पाइथागोरस के विचारों को साकार होते देखना प्रेरणादायक है।



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