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एक असामान्य विस्फोट करने वाले तारे से ध्रुवीकृत प्रकाश को मापकर, खगोल भौतिकीविदों और खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक टाइप Ia सुपरनोवा और विशिष्ट तारा प्रणाली की पहली विस्तृत तस्वीर तैयार की है जिसमें यह विस्फोट हुआ है।
चिली में यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के बहुत बड़े टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि सुपरनोवा 2002ic धूल और गैस के एक सपाट, घने, चिपचिपी डिस्क के अंदर फट गया, जो पहले एक साथी स्टार से उड़ा था। उनके काम से पता चलता है कि यह और टाइप Ia सुपरनोवा के कुछ अन्य पूर्ववर्ती प्रोटॉप्लानेटरी नेबुला के रूप में जानी जाने वाली वस्तुओं से मिलते जुलते हैं, जो हमारी हमारी मिल्की वे आकाशगंगा में जानी जाती हैं।
लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी के लीफान वैंग, यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला की ईट, डिट्रीचेड बाडे (ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के ईएसओ, पीटर एच। फ्लिच और जे। क्रेग व्हीलर, जापान की राष्ट्रीय खगोलीय वेधशाला के कोजी कवाबटा और केनिची)। टोक्यो विश्वविद्यालय के नोमोटो ने 20 मार्च 2004 के अंक में एस्ट्रोफिजिकल जर्नल पत्र के अपने निष्कर्षों की रिपोर्ट दी।
टाइप करने के लिए कास्टिंग सुपरनोवा
सुपरनोवा को उनके स्पेक्ट्रा में दिखाई देने वाले तत्वों के अनुसार लेबल किया जाता है: टाइप I स्पेक्ट्रा में हाइड्रोजन लाइनों की कमी होती है, जबकि टाइप II स्पेक्ट्रा में ये लाइनें होती हैं। एसएन 2002 की असामान्य बात क्या है कि इसका स्पेक्ट्रम अन्यथा एक विशिष्ट प्रकार के आईए सुपरनोवा जैसा दिखता है, लेकिन एक मजबूत हाइड्रोजन उत्सर्जन लाइन प्रदर्शित करता है।
टाइप II और कुछ अन्य सुपरनोवा तब होते हैं जब बहुत बड़े पैमाने पर तारों के कोर ढह जाते हैं और विस्फोट होते हैं, जो बेहद घने न्यूट्रॉन सितारों या ब्लैक होल को पीछे छोड़ देते हैं। टाइप Ia सुपरनोवा, हालांकि, एक बहुत ही अलग तंत्र द्वारा विस्फोट।
"एक प्रकार Ia सुपरनोवा एक धातु आग का गोला है," सुपरनोवा स्पेक्ट्रोपोलिमेट्री के क्षेत्र में अग्रणी बर्कले लैब के वांग बताते हैं। "एक प्रकार Ia में कोई हाइड्रोजन या हीलियम नहीं है, लेकिन बहुत सारे लोहे, प्लस रेडियोधर्मी निकल, कोबाल्ट, और टाइटेनियम, थोड़ा सिलिकॉन और कार्बन और ऑक्सीजन का एक सा है। तो इसके पूर्वजों में से एक पुराना तारा होना चाहिए जो कार्बन-ऑक्सीजन सफेद बौने को पीछे छोड़ने के लिए विकसित हुआ है। लेकिन कार्बन और ऑक्सीजन, परमाणु ईंधन के रूप में, आसानी से नहीं जलते हैं। एक सफेद बौना कैसे फट सकता है? ”
सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किए गए प्रकार Ia मॉडल मानते हैं कि सफेद बौना - पृथ्वी के आकार के लगभग लेकिन सूरज के द्रव्यमान का अधिकांश भाग पैकिंग करता है - एक परिक्रमा साथी से पदार्थ का उत्सर्जन करता है जब तक कि यह 1.4 सौर द्रव्यमान तक नहीं पहुंचता, चंद्रशेखर सीमा के रूप में जाना जाता है। अब सुपरडेंस सफ़ेद बौना एक शक्तिशाली थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट में प्रज्वलित हो जाता है, जिसमें स्टारडस्ट के अलावा कुछ भी नहीं होता है।
अन्य योजनाओं में दो सफेद बौनों का विलय या एक अकेला सफेद बौना भी शामिल है जो इस मामले को अपने स्वयं के द्वारा बहाया जाता है। खोज के तीन दशकों के बावजूद, हालांकि, एसएन 2002 की खोज और उसके बाद के स्पेक्ट्रोपोलिमेट्रिक अध्ययनों तक, किसी भी मॉडल के लिए कोई ठोस सबूत नहीं था।
2002 के नवंबर में, बर्कले लैब स्थित ऊर्जा विभाग के निकटवर्ती सुपरनोवा फैक्ट्री में माइकल वुड-वसी और उनके सहयोगियों ने एसएन 2002 की खोज की सूचना दी, इसके विस्फोट के तुरंत बाद एक अनाम आकाशगंगा में लगभग एक अरब प्रकाश वर्ष दूर नक्षत्र मीन।
2003 के अगस्त में, कार्नेगी ऑब्जर्वेटरीज़ के मारियो हैमु और उनके सहयोगियों ने बताया कि एसएन 2002 में प्रचुर मात्रा में हाइड्रोजन-समृद्ध गैस का स्रोत तथाकथित एसिम्प्टोटिक विशालकाय शाखा (AGB) तारा, अंतिम चरणों में एक तारा था। इसका जीवन सूर्य के द्रव्यमान का तीन से आठ गुना अधिक होता है - बस उस तरह के तारे का, जो हाइड्रोजन, हीलियम और धूल की अपनी बाहरी परतों को उड़ाने के बाद सफेद बौने के रूप में निकल जाता है।
इसके अलावा, यह प्रतीत होता है कि स्व-विरोधाभासी सुपरनोवा - हाइड्रोजन के साथ एक प्रकार Ia - वास्तव में पहले से टाइप किए गए अन्य प्रकार के हाइड्रोजन-समृद्ध सुपरनोवा के समान था। यह बदले में सुझाव देता है कि, जबकि टाइप Ia सुपरनोवा वास्तव में उल्लेखनीय रूप से समान हैं, उनके पूर्वजों के बीच व्यापक अंतर हो सकते हैं।
क्योंकि टाइप Ia सुपरनोवा पूरी आकाशगंगाओं की तुलना में इतने समान और इतने चमकीले हैं - जितने चमकीले या चमकीले हैं - वे लौकिक दूरियों और ब्रह्मांड के विस्तार के लिए सबसे महत्वपूर्ण खगोलीय मानक मोमबत्तियाँ बन गए हैं। 1998 की शुरुआत में, दूर के प्रकार Ia सुपरनोवा की दर्जनों टिप्पणियों का विश्लेषण करने के बाद, बर्कले लैब में स्थित ऊर्जा विभाग के सुपरनोवा कॉस्मोलॉजी प्रोजेक्ट के सदस्यों ने ऑस्ट्रेलिया में स्थित हाई-जेड सुपरनोवा टीम टीम में अपने प्रतिद्वंद्वियों के साथ, आश्चर्यजनक खोज की घोषणा की ब्रह्मांड का विस्तार तेज हो रहा है।
कॉस्मोलॉजिस्टों ने बाद में निर्धारित किया कि ब्रह्मांड के दो-तिहाई से अधिक "रहस्यमय ऊर्जा" नामक एक रहस्यमय चीज है, जो अंतरिक्ष को फैलाती है और तेजी से विस्तार को ड्राइव करती है। लेकिन डार्क एनर्जी के बारे में अधिक सीखना कई अधिक दूर के प्रकार Ia सुपरनोवा के सावधानीपूर्वक अध्ययन पर निर्भर करेगा, जिसमें एक बेहतर ज्ञान शामिल है कि किस प्रकार के स्टार सिस्टम उन्हें ट्रिगर करते हैं।
स्पेक्ट्रोपोलिमेट्री के साथ चित्र संरचना
एसएन 2002 की स्पेक्ट्रोपोलिमेट्री ने टाइप आईए प्रणाली की सबसे विस्तृत तस्वीर प्रदान की है। पोलारिमेट्री प्रकाश तरंगों के उन्मुखीकरण को मापता है; उदाहरण के लिए, पोलेरॉइड सनग्लासेस "माप" क्षैतिज ध्रुवीकरण जब वे सपाट सतहों से परावर्तित कुछ प्रकाश को रोकते हैं। धूल के बादल या तारकीय विस्फोट की तरह एक वस्तु में, हालांकि प्रकाश सतहों से परिलक्षित नहीं होता है, बल्कि कणों से या इलेक्ट्रॉनों से बिखरा होता है।
यदि धूल का बादल या विस्फोट गोलाकार और समान रूप से चिकना होता है, तो सभी झुकाव समान रूप से प्रतिनिधित्व करते हैं और शुद्ध ध्रुवीकरण शून्य है। लेकिन अगर वस्तु गोलाकार नहीं है - एक डिस्क या सिगार के आकार की है, उदाहरण के लिए - अधिक प्रकाश दूसरों की तुलना में कुछ दिशाओं में दोलन करेगा।
यहां तक कि काफी ध्यान देने योग्य विषमताओं के लिए, शुद्ध ध्रुवीकरण शायद ही कभी एक प्रतिशत से अधिक हो। इस प्रकार यह शक्तिशाली बहुत बड़े टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए भी बेहोश एसएन 2002ic को मापने के लिए ईएसओ स्पेक्ट्रोपोलिमेट्री साधन के लिए एक चुनौती थी। आवश्यक उच्च-गुणवत्ता वाले पोलीमीटर और स्पेक्ट्रोस्कोपी डेटा प्राप्त करने के लिए चार अलग-अलग रातों पर कई घंटे का अवलोकन किया गया।
एसएन 2002 के बारे में पहली बार पता चलने के लगभग एक साल बाद टीम के अवलोकन आए। सुपरनोवा बहुत बेहोश हो गया था, फिर भी इसकी प्रमुख हाइड्रोजन उत्सर्जन लाइन छह गुना तेज थी। स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ खगोलविदों ने हैमयू और उसके सहयोगियों के अवलोकन की पुष्टि की, कि उच्च वेग से विस्फोट से बाहर निकलने वाला इजेका आसपास के मोटे, हाइड्रोजन-समृद्ध पदार्थ में चला गया था।
हालाँकि, केवल नए पोलिमेट्रिक अध्ययनों से पता चल सकता है कि इस मामले का अधिकांश हिस्सा एक पतली डिस्क के रूप में था। धीमी गति से चलने वाले आसपास के पदार्थ में धूल के कणों और इलेक्ट्रॉनों के साथ विस्फोट से उच्च गति के बेदखल की बातचीत के कारण ध्रुवीकरण की संभावना थी। जिस तरह से सुपरनोवा के पहली बार देखे जाने के बाद हाइड्रोजन लाइन लंबे समय तक चमकीली थी, खगोलविदों ने यह निष्कर्ष निकाला कि डिस्क में घने झुरमुट शामिल थे और सफेद बौना फटने से पहले अच्छी तरह से जगह में था।
"ये चौंकाने वाले परिणाम बताते हैं कि एसएन 2002 के पूर्वज उल्लेखनीय रूप से उन वस्तुओं के समान थे जो हमारे अपने मिल्की वे में खगोलविदों से परिचित हैं, अर्थात् प्रोटोप्लेनेटरी नेबुला," वांग कहते हैं। इनमें से कई निहारिकाएं एसिम्पोटिक जाइंट ब्रांच के सितारों के उड़ाए गए बाहरी गोले के अवशेष हैं। ऐसे तारे, यदि तेजी से घूमते हैं, तो पतले, अनियमित डिस्क को फेंक देते हैं।
समय का मामला
एक सफेद बौने के लिए चंद्रशेखर की सीमा तक पहुंचने के लिए पर्याप्त सामग्री एकत्र करने में एक लाख साल लगते हैं। इसके विपरीत, एक एजीबी स्टार अपेक्षाकृत जल्दी से मामले की प्रचुर मात्रा खो देता है; प्रोटोप्लेनेटरी-नेबुला चरण क्षणभंगुर है, जो उड़ा-गिराए जाने से पहले कुछ सैकड़ों या हजारों साल तक चलता है। "यह एक छोटी सी खिड़की है," वांग कहते हैं, बचे हुए कोर (स्वयं एक सफेद बौना) के लिए पर्याप्त समय नहीं है ताकि विस्फोट के लिए पर्याप्त सामग्री फिर से जमा हो सके।
इस प्रकार यह अधिक संभावना है कि एसएन 2002 की प्रणाली में एक सफेद बौना साथी नेबुला के गठन से बहुत पहले ही सबसे महत्वपूर्ण रूप से एकत्र कर रहा था। क्योंकि प्रोटोप्लानेटरी चरण केवल कुछ सौ वर्षों तक रहता है, और एक प्रकार का Ia सुपरनोवा को ग्रहण करने में आमतौर पर एक लाख साल लगते हैं, केवल सभी प्रकार के Ia सुपरनोवा के लगभग एक हजारवें भाग में SN 2002ic जैसा दिखता है। वांग कहते हैं, "फ़्यूअर अभी भी अपनी विशिष्ट वर्णक्रमीय और ध्रुवीकरण विशेषताओं को प्रदर्शित करेगा," परिस्थितिजन्य मामले के साथ अन्य प्रकार के आईए सुपरनोवा की खोज करना बेहद दिलचस्प होगा।
फिर भी, ध्रुवीकरण परियोजना के मुख्य अन्वेषक डिट्रीच बैड कहते हैं कि वीएलटी का उपयोग किया गया था, "यह धारणा है कि सभी प्रकार Ia सुपरनोवा मूल रूप से समान हैं जो एसएन 2002 की टिप्पणियों को स्पष्ट करने की अनुमति देते हैं।"
विभिन्न कक्षीय विशेषताओं के साथ द्विआधारी प्रणाली और तारकीय विकास के विभिन्न चरणों में विभिन्न प्रकार के साथी अभी भी अभिवृद्धि मॉडल के माध्यम से समान विस्फोटों को जन्म दे सकते हैं। नोट्स बाडे, "एसएन 2002 के अजीबोगरीब अजीबोगरीब मामला इस बात का पुख्ता सबूत देता है कि ये वस्तुएं वास्तव में बहुत ज्यादा समान हैं, जैसा कि उनके प्रकाश घटता की तेजस्वी समानता बताती है।"
गैस और धूल के वितरण को दिखाते हुए, स्पेक्ट्रोपोलिमेट्री ने प्रदर्शित किया है कि टाइप Ia सुपरनोवा इतने अधिक समान क्यों हैं, भले ही जनता, उम्र, विकासवादी राज्य और उनके अग्रदूत प्रणाली की कक्षाओं में व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं।
बर्कले लैब, कैलिफोर्निया के बर्कले में स्थित एक अमेरिकी ऊर्जा विभाग की प्रयोगशाला है। यह अवर्गीकृत वैज्ञानिक अनुसंधान करता है और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय द्वारा प्रबंधित किया जाता है। हमारी वेबसाइट पर जाएँ http://www.lbl.gov
मूल स्रोत: बर्कले लैब न्यूज़ रिलीज़
