हबल मदद करता है कि बड़े पैमाने पर सितारे कैसे प्राप्त कर सकते हैं

मनुष्यों के विपरीत, तारे उन सभी भारों के साथ पैदा होते हैं जो उनके पास कभी भी होंगे। एक मानव का जन्म वजन केवल कुछ पाउंड से भिन्न होता है, लेकिन एक तारे का वजन दसवें से भी कम समय तक हमारे सूर्य के द्रव्यमान से 100 गुना से अधिक होता है। हालांकि खगोलविदों को पता है कि तारे विभिन्न प्रकार के द्रव्यमान में आते हैं, फिर भी जब वे जन्म के समय तारों की वजन सीमा रखते हैं, तो यह पता लगा लिया जाता है कि वे अभी भी फंसे हुए हैं।

अब खगोलविदों ने सितारों के लिए वजन सीमा स्थापित करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है। नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने हमारे मिल्की वे गैलेक्सी के भीतर पहला प्रत्यक्ष माप किया कि सितारों की सीमा कितनी बड़ी है कि वे कैसे बना सकते हैं। हमारी आकाशगंगा में सितारों के सबसे घने ज्ञात समूह का अध्ययन करते हुए, आर्चेस क्लस्टर, खगोलविदों ने निर्धारित किया कि सितारों को हमारे सूर्य के द्रव्यमान के लगभग 150 गुना या 150 सौर द्रव्यमान से बड़ा नहीं बनाया जाता है।

खोज खगोलविदों को जटिल तारा-निर्माण प्रक्रिया को समझने के करीब ले जाती है और इस विचार को सबसे मजबूत आधार देती है कि सितारों की वजन सीमा होती है। यह जानते हुए कि एक तारा कितना बड़ा हो सकता है, यह महत्वपूर्ण सुराग दे सकता है कि ब्रह्मांड किस तरह से तारे बनाता है। विशाल तारे ब्रह्मांड के "मूवर्स और शेकर्स" हैं। वे ब्रह्मांड में कई भारी तत्वों का निर्माण करते हैं, जो नए सितारों और ग्रहों के लिए बिल्डिंग ब्लॉक हैं। हेफ्टी सितारे भी टाइटैनिक गामा-रे फट के स्रोत हो सकते हैं, जो विकिरण के साथ एक आकाशगंगा में बाढ़ लाते हैं।

"यह एक अविश्वसनीय क्लस्टर है जिसमें आकाशगंगा में सबसे विशाल सितारों में से कुछ का एक समृद्ध संग्रह है, फिर भी यह प्रतीत होता है? लापता 'सितारे हमारे सूर्य के द्रव्यमान के 150 गुना से अधिक बड़े पैमाने पर हैं," खगोलशास्त्री डोनाल्ड एफ। फीगर ने कहा बाल्टीमोर में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट, एमडी। "सिद्धांत भविष्यवाणी करते हैं कि क्लस्टर जितना अधिक विशाल होगा, उतने ही बड़े पैमाने पर तारे होंगे। हमने अपनी आकाशगंगा के सबसे विशाल गुच्छों में से एक को देखा और पाया कि एक तेज कटऑफ कितनी बड़ी तारा बन सकती है।

"मानक सिद्धांत 130 और 1,000 सौर द्रव्यमानों के बीच मेहराब के साथ मेहराब क्लस्टर में 20 से 30 सितारों की भविष्यवाणी करते हैं। लेकिन हमें कोई नहीं मिला। अगर वे बनते, तो हम उन्हें देखते। यदि भविष्यवाणी केवल एक या दो सितारों की थी और हमने कोई नहीं देखा, तो हम दावा कर सकते हैं कि हमारा परिणाम सांख्यिकीय त्रुटियों के कारण हो सकता है। ”

अपने परिणाम का परीक्षण करने के लिए अन्य स्टार समूहों में ऊपरी सीमा निर्धारित करने के लिए फ़ाइगर अनुवर्ती अध्ययन कर रहा है। उनकी खोज हमारी आकाशगंगा में छोटे द्रव्यमान वाले तारा समूहों के सांख्यिकीय अध्ययन के अनुरूप है और हमारे विशालकाय पड़ोसी, बड़े मैगेलैनिक क्लाउड में R136 के रूप में ज्ञात एक विशाल तारा समूह की टिप्पणियों के साथ है। उस क्लस्टर में, खगोलविदों ने पता लगाया कि सितारों को 150 सौर द्रव्यमान से बड़ा नहीं बनाया गया था।

खगोलशास्त्री इस बात को लेकर अनिश्चित रहे हैं कि कोई तारा कितना बड़ा हो सकता है, इससे पहले कि वह खुद को एक साथ पकड़ न सके और खुद को अलग न कर ले। प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ भी, खगोलविदों को सितारों के लिए ऊपरी-द्रव्यमान सीमा निर्धारित करने के लिए स्टार-गठन प्रक्रिया के विवरण के बारे में पर्याप्त जानकारी नहीं है। नतीजतन, सिद्धांतों ने भविष्यवाणी की है कि सितारे हमारे सूर्य की तुलना में कहीं भी बड़े पैमाने पर 100 से 1,000 गुना अधिक हो सकते हैं। सितारों के लिए कम वजन सीमा की भविष्यवाणी करना आसान रहा है। एक सौर द्रव्यमान से दसवें से कम की वस्तुएं अपने कोर में परमाणु संलयन को बनाए रखने और सितारों के रूप में चमकने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।

इस खोज को इतना मुश्किल बना दिया गया कि फिगर ने हबल डेटा पर सात साल गुजार दिए। परिणाम जर्नल नेचर के 10 मार्च के अंक में प्रकाशित हुए हैं।

"यह जानते हुए कि असाधारण दावे असाधारण प्रमाण की मांग करते हैं, मैंने लंबे समय तक यह जानने की कोशिश में अपना सिर खरोंच कर दिया कि परिणाम गलत क्यों हो सकता है," उन्होंने कहा।

Figer ने 6 से 130 सौर द्रव्यमान वाले सैकड़ों सितारों का अध्ययन करने के लिए हबल के पास इन्फ्रारेड कैमरा और मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग किया। (हालांकि फ़िगर को 130 सौर द्रव्यमानों से बड़ा कोई भी तारा नहीं मिला, उसने रूढ़िवादी रूप से 150 सौर द्रव्यमानों में ऊपरी सीमा निर्धारित की।) मेहराब क्लस्टर एक युवा, लगभग 2 से 2.5 मिलियन वर्ष पुराना है, और हमारे प्रकाश में 25,000 प्रकाश वर्ष दूर रहता है। आकाशगंगा का केंद्र, बड़े पैमाने पर तारे का निर्माण। इस उबड़-खाबड़ क्षेत्र में, गैस के विशाल बादल मधुमक्खी के तारों से टकराते हैं।

हबल का अवरक्त कैमरा आर्चेस का विश्लेषण करने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है क्योंकि यह हमारी आकाशगंगा के धूल भरे कोर में प्रवेश करता है और तेज छवियां पैदा करता है, जिससे टेलिस्कोप एक तंग पैक क्लस्टर में अलग-अलग तारों को देख सकता है। फिगर ने सितारों की उम्र और व्यक्तिगत सितारों की चमक को मापकर सितारों के द्रव्यमान का अनुमान लगाया। उन्होंने मैड्रिड में इंस्टीट्यूटो डी एस्ट्रुतुरा डे ला मटेरिया के फ्रांसिस्को नजारो के साथ भी सहयोग किया, जिन्होंने क्लस्टर के सितारों की जनता, रासायनिक बहुतायत और उम्र की पुष्टि करने के लिए विस्तृत मॉडल तैयार किए।

क्लस्टर को खगोलविदों के लिए आवश्यकताओं की एक लंबी सूची को पूरा करने के लिए उपयोग करना चाहिए ताकि वे ऊपरी-सीमा की पहचान कर सकें। ऊपरी सीमा की जांच करने के लिए बड़े पैमाने पर तारों का उत्पादन करने के लिए क्लस्टर को लगभग 10,000 सौर द्रव्यमान पर्याप्त होना चाहिए। एक क्लस्टर भी युवा या बहुत पुराना नहीं हो सकता है। एक पुराने क्लस्टर का चयन? 2.5 मिलियन वर्ष से अधिक? इसका मतलब है कि कई बड़े युवा सितारे सुपरनोवा के रूप में पहले ही विस्फोट कर चुके हैं। बहुत युवा क्लस्टर में? 2 मिलियन वर्ष से कम पुराना? कई सितारों को अभी भी उनके नटखट धूल के बादलों में रखा गया है, और खगोलविद उन्हें नहीं देख सकते हैं।

एक अन्य महत्वपूर्ण कारक पृथ्वी से क्लस्टर की दूरी है। खगोलविदों को क्लस्टर की दूरी को उसके सितारों की चमक का अनुमान लगाने के लिए जानना चाहिए, जो एक प्रमुख घटक है जो किसी सितारे के द्रव्यमान का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। अलग-अलग सितारों को देखने के लिए क्लस्टर भी पर्याप्त होना चाहिए। आर्किस क्लस्टर आकाशगंगा में एकमात्र क्लस्टर है जो उन सभी आवश्यकताओं को पूरा करता है, फिगर ने कहा।

मेहराब आकाशगंगा में लगभग हर दूसरे स्टार क्लस्टर को पार करता है। हमारे सूर्य जैसे 10,000 से अधिक सितारों के समतुल्य द्रव्यमान के साथ, राक्षस क्लस्टर ठेठ युवा स्टार समूहों की तुलना में 10 गुना भारी है, जैसे कि ओरियन क्लस्टर, हमारे मिल्की वे में बिखरे हुए हैं। यदि हमारा गैलैक्टिक पड़ोस सितारों से भरा हुआ था, तो 100,000 से अधिक सितारे हमारे सूर्य और इसके निकटतम पड़ोसी, स्टार अल्फा सेंटौरी, 4.3 प्रकाश-वर्ष के बीच अंतरिक्ष के शून्य को भर देंगे। खगोलविदों का अनुमान है कि आकाशगंगा में प्रत्येक 10 मिलियन सितारों में से केवल 1 उतना ही उज्ज्वल है, जितना कि मेहराब के तारों में। क्लस्टर के सितारों के कम से कम एक दर्जन का वजन हमारे सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 100 गुना होता है।

फ़ाइगर चेतावनी देते हैं कि ऊपरी सीमा 150 सौर द्रव्यमानों से बड़े सितारों के अस्तित्व को खारिज नहीं करती है। ऐसे भारी सितारे, यदि वे मौजूद हैं, तो किसी अन्य बड़े स्टार के साथ विलय करके वजन बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, हमारे गैलेक्टिक हब के पास स्थित युवा पिस्टल स्टार, हमारे सूर्य से 150 से 250 गुना अधिक विशाल है। हालांकि, यह किन्नर सितारा जगह से बाहर लगता है क्योंकि यह पुराने सितारों के पड़ोस में रहता है। इस स्पष्ट विरोधाभास को समझाने का एक तरीका, फ़ाइगर ने कहा, पिस्तौल एक "जन्म-फिर से" सितारा हो सकता है, जो दो सितारों के विलय से बनता है। उनका स्पष्टीकरण केवल सिद्धांत नहीं है। खगोलविदों ने पुराने तारों को पाया है जो प्राचीन गोलाकार तारा समूहों में अन्य सितारों के साथ विलय के माध्यम से पुनर्जन्म हुए हैं।

पिस्टल एक डबल-स्टार सिस्टम का भी हिस्सा हो सकता है जो एकल विशालकाय स्टार के रूप में काम कर रहा है। दो सितारों को बेपर्दा नहीं किया गया है क्योंकि उन्हें हबल दूरबीन द्वारा भी हल नहीं किया जा सकता है।

डबल-स्टार सिस्टम, खगोलविद भी सावधानी बरतते हैं, मेहराब में कुछ सबसे बड़े सितारों को बना सकते हैं। इसका मतलब यह है कि मेहराब में ऊपरी सीमा 150 सौर द्रव्यमान से कम हो सकती है, लेकिन उच्चतर नहीं।

Figer का अगला कदम अपनी वजन सीमा का परीक्षण करने के लिए अधिक समूहों को इंगित करना है। स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप सहित कई टेलिस्कोप, हमारे मिल्की वे में नए स्टार क्लस्टर की खोज कर रहे हैं। पिछले दो वर्षों में, हमारी आकाशगंगा में ज्ञात समूहों की संख्या कुछ सौ से दोगुनी हो गई है, फीगर ने कहा। कई नए पाए गए क्लस्टर टू माइक्रोन ऑल स्काई सर्वे (2MASS) कैटलॉग में संकलित हैं। Figer ने पहले से ही अध्ययन के लिए संभावित उम्मीदवारों के रूप में इन नए खोजे गए समूहों में से लगभग 130 की पहचान की है। नासा ने फिगर के महत्वपूर्ण काम को उन्हें पांच साल का लॉन्ग टर्म स्पेस एस्ट्रोफिजिक्स अवार्ड देकर मान्यता दी है, जो मिल्की वे में सबसे बड़े सितारों के लिए उनके शिकार का समर्थन करेगा।

मूल स्रोत: हबल समाचार रिलीज़