काठमाडौं । सौर्यमण्डलमा वलय भन्नासाथ धेरैको कल्पनामा शनिग्रह आउँछ। विशाल ग्रहको वरिपरि फैलिएका चम्किला वलयले लामो समयदेखि वैज्ञानिक र सर्वसाधारणलाई आकर्षित गर्दै आएका छन्। तर वलय हुन विशाल ग्रह नै चाहिन्छ भन्ने छैन। शनि र अरुण ग्रहको बीचमा सूर्यको परिक्रमा गर्ने एउटा सानो खगोलीय पिण्डले पनि आफ्ना वरिपरि दुईवटा वलय बोकेको छ। त्यो हो-चारिकलो।

करिब २५० किलोमिटर व्यास भएको चारिकलोको कथा त्यसको आकारभन्दा धेरै रोचक छ। सन् २०१३ मा यसको वरिपरि दुईवटा वलय फेला पर्दा वैज्ञानिकहरू चकित भएका थिए। त्यसअघि वलय प्रणालीलाई मुख्यतः विशाल ग्रहसँग जोडेर हेरिन्थ्यो। चारिकलोको खोजले सौर्यमण्डलका साना खगोलीय पिण्डमा पनि वलय हुन सक्ने तथ्य उजागर गर्‍यो। अहिले भने यही सानो पिण्डले वैज्ञानिकहरूलाई अर्को प्रश्नमा अल्झाएको छ-यसका वलय समयसँगै किन र कसरी बदलिरहेका छन् ?

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपबाट प्राप्त नयाँ अवलोकनले चारिकलोका दुई वलयमा विपरीत परिवर्तन भइरहेको देखाएको छ। यसको भित्री वलयको अपारदर्शिता बढेको छ भने बाहिरी वलयको अपारदर्शिता घटेको छ। अर्थात्, भित्री वलयले पहिलेभन्दा बढी प्रकाश रोकिरहेको छ, जबकि बाहिरी वलयले कम प्रकाश रोकिरहेको छ। एउटै खगोलीय पिण्ड वरिपरि रहेका दुई वलयमा यस्तो फरक परिवर्तन देखिनुले तिनको संरचना र विकासबारे नयाँ जिज्ञासा जन्माएको छ।

यो परिवर्तन बुझ्न पहिले वलयको अपारदर्शिता के हो भन्ने जान्नुपर्छ। कुनै वलयबाट गुज्रिने प्रकाशको कति भाग त्यसमा रहेका धुलो तथा साना कणले रोक्छन् भन्ने कुरा त्यसको अपारदर्शितासँग सम्बन्धित हुन्छ। वलय बाक्लो देखिनु वा त्यसले बढी प्रकाश रोक्नु सधैँ त्यसको भौतिक आकार बढेको अर्थमा बुझ्नु हुँदैन। कणहरूको वितरण, तिनबीचको खाली ठाउँ र वलयको संरचनामा आएको परिवर्तनले पनि प्रकाश रोक्ने क्षमतालाई प्रभावित गर्न सक्छ।

चारिकलोका वलय अत्यन्त साँघुरा छन्। त्यसैले शक्तिशाली टेलिस्कोपबाट पनि तिनलाई सामान्य तस्बिरमा स्पष्ट छुट्याउन कठिन हुन्छ। वैज्ञानिकहरूले तिनको अध्ययन गर्न एउटा विशेष विधि अपनाउँछन्, जसलाई ‘तारकीय आवरण’ भनिन्छ। यस विधिमा कुनै खगोलीय पिण्ड पृष्ठभूमिमा रहेको ताराको अगाडिबाट गुज्रिँदा ताराको प्रकाशमा आउने क्षणिक कमी मापन गरिन्छ। प्रकाश कति घट्यो र कति समयसम्म घटिरह्यो भन्ने विश्लेषणबाट पिण्डको आकार, वलयको संरचना र तिनले प्रकाश रोक्ने क्षमताबारे जानकारी प्राप्त गर्न सकिन्छ।

चारिकलोको पछिल्लो अध्ययनमा पनि यही विधि प्रयोग गरिएको थियो। अनुसन्धानकर्ताहरूले सन् २०२२ अक्टोबर १८ मा जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपले गरेको अवलोकनलाई विगत एक दशकमा प्राप्त अन्य तथ्याङ्कसँग तुलना गरे। एन्डालुसियाको खगोल भौतिकी संस्थान (आईएए-सीएसआईसी) का अनुसन्धानकर्ता पाब्लो सान्तोस-सान्जको नेतृत्वमा गरिएको अध्ययनले दुई वलयको अपारदर्शितामा विपरीत परिवर्तन आएको देखाएको हो।

यस अवलोकनको अर्को महत्त्वपूर्ण पक्ष चारिकलो र जेम्स वेबबीचको सापेक्षिक गति थियो। यी दुईबीचको सापेक्षिक गति प्रतिसेकेन्ड २.५ किलोमिटर मात्रै रहेकाले ताराको प्रकाशमा हुने परिवर्तनलाई सूक्ष्म रूपमा मापन गर्ने अवसर मिल्यो। वलयको संरचनाबारे जानकारी लिन प्रकाशमा आउने सानोभन्दा सानो परिवर्तनसमेत महत्त्वपूर्ण हुने भएकाले यस्तो अवलोकन वैज्ञानिक दृष्टिले उपयोगी मानिन्छ।

यो सफलता जेम्स वेब टेलिस्कोपका लागि प्राविधिक रूपमा पनि उल्लेखनीय थियो। टेलिस्कोपबाट अवलोकन गर्न सकिने गरी तारकीय आवरण घटनाको पूर्वानुमान गर्नु आफैँमा चुनौतीपूर्ण काम हो। चारिकलोको कक्ष, पृष्ठभूमिमा रहेको ताराको स्थान र टेलिस्कोपको अन्तरिक्षीय मार्गबीच सटीक तालमेल मिलाउनुपर्छ। यसका लागि युरोपेली अन्तरिक्ष एजेन्सीको गाया मिसनबाट प्राप्त ताराको अवस्थासम्बन्धी तथ्याङ्कले सहयोग गरेको थियो।

पृथ्वीबाट करिब १५ लाख किलोमिटर टाढा रहेको एल२ लाग्रान्ज बिन्दुको आसपास परिक्रमा गर्ने जेम्स वेबले आफ्नो कक्ष कायम राख्न समय-समयमा सुधार गर्नुपर्छ। त्यसैले चारिकलो, पृष्ठभूमिको तारा र टेलिस्कोपको अवस्थाबारे गरिएको सूक्ष्म गणना सफल अवलोकनको महत्त्वपूर्ण आधार बन्यो।

तर भित्री वलय किन बढी अपारदर्शी भयो र बाहिरी वलय किन कम अपारदर्शी भयो भन्ने प्रश्नको पूर्ण उत्तर अझै स्पष्ट छैन। वलयमा रहेका कणहरूको वितरण बदलिएको हो कि तिनको संरचना वा आपसी अन्तरक्रियाले यस्तो परिणाम ल्याएको हो भन्ने बुझ्न थप अवलोकन र अध्ययन आवश्यक पर्छ। अहिलेको खोजले परिवर्तन भएको तथ्य देखाए पनि त्यसको कारण निश्चित गरिसकेको छैन।

चारिकलोका वलयको अध्ययन किन महत्त्वपूर्ण छ भने यसले सौर्यमण्डलका साना पिण्ड वरिपरि वलय कसरी निर्माण हुन्छन्, ती कति समयसम्म टिक्छन् र तिनको संरचना कसरी बदलिन्छ भन्ने प्रश्नको उत्तर खोज्न मद्दत गर्छ। वलयहरू स्थिर र अपरिवर्तित संरचना होइनन् भने तिनलाई कायम राख्ने प्रक्रियाबारे वैज्ञानिकहरूले आफ्नो बुझाइ परिमार्जन गर्नुपर्ने हुन सक्छ।

चारिकलो आफैँमा सानो खगोलीय पिण्ड हो, तर यसले दिएको संकेत ठूलो छ। सौर्यमण्डलका टाढाका क्षेत्रमा रहेका यस्ता पिण्डको अध्ययनले ग्रह निर्माण र खगोलीय संरचनाको विकासबारे नयाँ जानकारी दिन सक्छ। जेम्स वेबको पछिल्लो अवलोकनले एउटा कुरा स्पष्ट पारेको छ-अन्तरिक्षमा टाढाबाट स्थिर देखिने संरचनाभित्र पनि परिवर्तनका जटिल प्रक्रिया चलिरहेका हुन सक्छन्। चारिकलोका दुई वलयमा देखिएको विपरीत परिवर्तन त्यसैको एउटा रोचक उदाहरण बनेको छ।