गैलेक्सी क्लस्टर एबेल 2218 कई और अधिक दूर आकाशगंगाओं से प्रकाश को विकृत कर रहा है। छवि क्रेडिट: ईएसओ बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
उनकी मृत्यु के पचास साल बाद, अल्बर्ट आइंस्टीन का काम अभी भी हमारे ब्रह्मांड को समझने के लिए नए उपकरण प्रदान करता है। खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने अब पहली बार 1936 में आइंस्टीन द्वारा भविष्यवाणी की गई एक घटना का उपयोग किया है, जिसे गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग कहा जाता है, ताकि तारों का आकार निर्धारित किया जा सके। यह घटना, प्रकाश किरणों पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के कारण, गुरुत्वाकर्षण प्रकाशिकी तकनीकों के बीच, गुरुत्वाकर्षण प्रकाशिकी तकनीकों के विकास का कारण बनी। यह पहली बार है कि इस प्रसिद्ध तकनीक का उपयोग किसी तारे के आकार को निर्धारित करने के लिए किया गया है।
आकाश के अधिकांश तारे बिंदु-जैसे हैं, जिससे उनके आकार का मूल्यांकन करना बहुत मुश्किल है। ऑप्टिकल इंटरफेरोमेट्री में हालिया प्रगति ने कुछ सितारों के आकार को मापना संभव बना दिया है। उदाहरण के लिए, जून 2003 में, स्टार अचनार (अल्फा एरिडानी) को सबसे बड़े टेलीस्कोप इंटरफेरोमीटर (इस खोज के बारे में विवरण के लिए ईएसओ प्रेस रिलीज़ देखें) से टिप्पणियों का उपयोग करते हुए, कभी देखा जाने वाला सबसे बड़ा सितारा पाया गया था। अब तक, केवल तारकीय आकार के कुछ मापों की सूचना दी गई है, आंशिक रूप से ऐसे मापों को ले जाने की कठिनाई के कारण। हालांकि, यह महत्वपूर्ण है कि तारकीय आकृति के और अधिक सटीक निर्धारण प्राप्त किए जाएं, क्योंकि ऐसे माप सैद्धांतिक तारकीय मॉडल का परीक्षण करने में मदद करते हैं।
पहली बार खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम [1], जिसका नेतृत्व एनजे रत्नेबरी (जोडरेल बैंक ऑब्जर्वेटरी, यूके से) ने किया, एक तारा के आकार को निर्धारित करने के लिए गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग तकनीकों को लागू किया। ये तकनीक प्रकाश किरणों के गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करती हैं। यदि एक उज्ज्वल स्रोत से आने वाली प्रकाश एक अग्रभूमि भारी वस्तु के करीब से गुजरती है, तो प्रकाश किरणें झुकेंगी, और उज्ज्वल स्रोत की छवि को बदल दिया जाएगा। यदि अग्रभूमि विशाल वस्तु (’लेंस’) बिंदु जैसी है और पूरी तरह से पृथ्वी और उज्ज्वल स्रोत के साथ संरेखित है, तो पृथ्वी से दिखाई गई परिवर्तित छवि एक रिंग आकार, तथाकथित e आइंस्टीन रिंग ’होगी। हालांकि, अधिकांश वास्तविक मामले इस आदर्श स्थिति से भिन्न होते हैं, और देखी गई छवि को और अधिक जटिल तरीके से बदल दिया जाता है। नीचे दी गई छवि एक विशाल आकाशगंगा समूह द्वारा गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का उदाहरण दिखाती है।
गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग, जैसा कि रट्टेनबरी और उनके सहयोगियों द्वारा उपयोग किया जाता है, गुरुत्वाकर्षण पर प्रकाश किरणों के विक्षेपण पर भी निर्भर करता है। गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग का उपयोग गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग घटनाओं का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जहां पृष्ठभूमि की स्रोत की resolvable छवियों का उत्पादन करने के लिए लेंस बड़े पैमाने पर नहीं है। प्रभाव को अभी भी पता लगाया जा सकता है क्योंकि स्रोत की विकृत छवियां अनलिस्टेड स्रोत की तुलना में उज्जवल हैं। इसलिए गुरुत्वाकर्षण microlensing का अवलोकनीय प्रभाव पृष्ठभूमि स्रोत का एक अस्थायी स्पष्ट आवर्धन है। कुछ मामलों में, माइक्रोलेंसिंग प्रभाव पृष्ठभूमि स्रोत की चमक को 1000 तक बढ़ा सकता है। जैसा कि पहले से ही आइंस्टीन द्वारा बताया गया है, देखे जाने के लिए माइक्रोलेंसिंग प्रभाव के लिए आवश्यक संरेखण दुर्लभ हैं। इसके अलावा, जैसा कि सभी सितारे गति में हैं, प्रभाव क्षणभंगुर और गैर-दोहराव है। सप्ताह के महीनों से लेकर कई महीनों तक माइक्रोलेंसिंग की घटनाएं होती हैं, और लंबे समय तक सर्वेक्षण की आवश्यकता होती है। इस तरह के सर्वेक्षण कार्यक्रम 1990 के दशक से मौजूद हैं। आज, दो सर्वेक्षण दल काम कर रहे हैं: एक जापान / न्यूजीलैंड सहयोग जिसे एमओए (एस्ट्रोफिजिक्स में माइक्रोलरिंग ऑब्जर्वेशन) के रूप में जाना जाता है और एक पोलिश / प्रिंसटन सहयोग जिसे ओजीएलई (ऑप्टिकल गुरुत्वीय लेंस प्रयोग) के रूप में जाना जाता है। MOA टीम न्यूजीलैंड और चिली से OGLE टीम का अवलोकन करती है। वे दो अनुवर्ती नेटवर्क, माइक्रोफ़न और प्लैनेट / रोबोनेट द्वारा समर्थित हैं, जो दुनिया भर में लगभग एक दर्जन दूरबीनों का संचालन करते हैं।
हमारे मिल्की वे और अन्य आकाशगंगाओं के आसपास डार्क मैटर की खोज के लिए माइक्रोलेंसिंग तकनीक लागू की गई है। इस तकनीक का उपयोग अन्य सितारों के चारों ओर परिक्रमा करने वाले ग्रहों का पता लगाने के लिए भी किया गया है। पहली बार, रैटनबरी और उनके सहयोगी इस तकनीक का उपयोग करके एक तारे के आकार को निर्धारित करने में सक्षम थे। एमओए समूह द्वारा जुलाई 2002 में पता लगाया गया था कि माइक्रोलाइनिंग इवेंट का उपयोग किया गया था। घटना का नाम MOA 2002-BLG-33 (इसके बाद MOA-33) है। पांच ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप द्वारा एचएसटी छवियों के साथ मिलकर इस आयोजन की टिप्पणियों को जोड़ते हुए, रैटनबरी और उनके सहयोगियों ने इस घटना का एक नया विश्लेषण किया।
घटना एमओए -33 का लेंस एक बाइनरी स्टार था, और इस तरह के बाइनरी लेंस सिस्टम माइक्रोलेंसिंग लाइटक्रव्स का उत्पादन करते हैं जो स्रोत और लेंस सिस्टम दोनों के बारे में अधिक जानकारी प्रदान कर सकते हैं। MOA-33 microlensing घटना के दौरान पर्यवेक्षक, लेंस और स्रोत प्रणालियों की विशेष ज्यामिति का मतलब था कि स्रोत तारे का मनाया गया समय-निर्भर आवर्धन स्रोत के वास्तविक आकार के प्रति बहुत ही संवेदनशील था। माइक्रोलेंसिंग घटनाओं में स्रोत स्टार का आकार आमतौर पर गोलाकार माना जाता है। स्रोत स्टार के आकार का विश्लेषण में वर्णन करने वाले मापदंडों का परिचय स्रोत स्टार के आकार को निर्धारित करने की अनुमति देता है।
रैटनबरी और उनके सहयोगियों ने अनुमान लगाया कि एमओए -33 बैकग्राउंड स्टार 1.02 -0.02 / + 0.04 के ध्रुवीय और इक्वेटोरियल त्रिज्या के बीच के अनुपात के साथ थोड़ा लम्बा होगा। हालांकि, माप की अनिश्चितताओं को देखते हुए, स्टार के एक गोल आकार को पूरी तरह से बाहर नहीं किया जा सकता है। नीचे दिया गया आंकड़ा MOA-33 पृष्ठभूमि स्टार के आकार की तुलना करता है, जो हाल ही में Altair और Achernar के लिए मापा गया है। जबकि अल्टेयर और एचेर्नार दोनों ही पृथ्वी से केवल कुछ ही पार्स हैं, एमओए -33 बैकग्राउंड स्टार अधिक दूर का तारा (पृथ्वी से लगभग 5000 पार्सेक) है। वास्तव में, इंटरफेरोमेट्रिक तकनीक केवल उज्ज्वल (इस प्रकार पास) तारों पर लागू की जा सकती है। इसके विपरीत, माइक्रोलेंसिंग तकनीक बहुत अधिक दूर के तारों के आकार को निर्धारित करना संभव बनाती है। दरअसल, दूर के तारों के आकार को मापने के लिए वर्तमान में कोई वैकल्पिक तकनीक नहीं है।
हालाँकि, इस तकनीक के लिए बहुत विशिष्ट (और दुर्लभ) ज्यामितीय विन्यास की आवश्यकता होती है। सांख्यिकीय विचारों से, टीम ने अनुमान लगाया कि सभी ज्ञात माइक्रोलेंसिंग घटनाओं में से लगभग 0.1% में आवश्यक कॉन्फ़िगरेशन होंगे। हर साल लगभग 1000 माइक्रोलेंसिंग इवेंट देखे जाते हैं। निकट भविष्य में उन्हें और भी अधिक बनना चाहिए। एमओए समूह वर्तमान में एक नया जापान-आपूर्ति 1.8 मीटर चौड़ा क्षेत्र टेलीस्कोप चालू कर रहा है जो बढ़ी हुई दर पर घटनाओं का पता लगाएगा। इसके अलावा, एक अमेरिकी नेतृत्व वाला समूह एक अंतरिक्ष-आधारित मिशन के लिए योजनाओं पर विचार कर रहा है जिसे माइक्रोलेंसिंग प्लैनेट फाइंडर कहा जाता है। यह गैलेक्सी के भीतर सभी प्रकार के ग्रहों की जनगणना प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जा रहा है। उप-उत्पाद के रूप में, यह MOA-33 जैसी घटनाओं का भी पता लगाएगा और तारों के आकार के बारे में जानकारी प्रदान करेगा।
मूल स्रोत: जोडरेल बैंक वेधशाला
