वैज्ञानिकों ने एक न्यूट्रॉन स्टार के आकार और सामग्री के बारे में अभी तक सबसे अच्छा माप प्राप्त किया है, एक अल्ट्रा-सघन वस्तु जिसमें यूनिवर्स में सबसे अजीब और दुर्लभ पदार्थ है।
इस माप से प्रकृति के बिल्डिंग ब्लॉक्स - प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और उनके घटक क्वार्कों की बेहतर समझ हो सकती है - क्योंकि वे न्यूट्रॉन स्टार के अंदर पृथ्वी पर घनत्व खरबों से अधिक घनत्व के होते हैं।
ग्रीनबेल्ट में नासा के गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर के डॉ। टॉड स्ट्रॉहमायर, और उनके सहयोगी, एडम विलारियल, एरिज़ोना विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र एडम विल्लरियल ने न्यू ऑरलियन्स में एक वेब-आधारित प्रेस कॉन्फ्रेंस के दौरान आज ये नतीजे पेश किए। अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के उच्च ऊर्जा खगोल भौतिकी विभाग।
उन्होंने कहा कि न्यूट्रॉन तारे की त्रिज्या का उनका सबसे अच्छा अनुमान 7 मील (11.5 किलोमीटर) है, साथ ही फ्रेंच क्वार्टर के आसपास चहलकदमी करता है। द्रव्यमान सूर्य के 1.75 गुना अधिक प्रतीत होता है, कुछ सिद्धांतों की तुलना में अधिक बड़े पैमाने पर। उन्होंने नासा के रॉसी एक्स-रे टाइमिंग एक्सप्लोरर और एक्स-रे डेटा को संग्रहीत किया
लंबे समय से मांग की गई मास-त्रिज्या संबंध न्यूट्रॉन स्टार के आंतरिक घनत्व और दबाव संबंध को परिभाषित करता है, जो राज्य का तथाकथित समीकरण है। और यह, बदले में, यह निर्धारित करता है कि न्यूट्रॉन स्टार के अंदर किस तरह का पदार्थ मौजूद हो सकता है। सामग्री पदार्थ और ऊर्जा की मौलिक प्रकृति और परमाणु बातचीत की ताकत का वर्णन करने वाले सिद्धांतों के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण प्रदान करती है।
"हम वास्तव में एक न्यूट्रॉन स्टार के केंद्र में सामान पर अपने हाथों को प्राप्त करना चाहेंगे," स्ट्रोहमायर ने कहा। “लेकिन जब से हम ऐसा नहीं कर सकते, यह अगली सबसे अच्छी बात है। न्यूट्रॉन तारा एक ब्रह्मांडीय प्रयोगशाला है और इस तरह के डिग्री के लिए संपीड़ित पदार्थों के प्रभावों को देखने का एकमात्र अवसर प्रदान करता है। "
एक न्यूट्रॉन तारा सूर्य से एक बार बड़े तारे का मुख्य अवशेष है। आंतरिक में बलों के तहत पदार्थ शामिल हैं जो शायद बिग बैंग के क्षण में मौजूद थे लेकिन जिसे पृथ्वी पर दोहराया नहीं जा सकता। आज की घोषणा में न्यूट्रॉन स्टार एक बाइनरी स्टार सिस्टम का हिस्सा है, जिसका नाम EXO 0748-676 है, जो नक्षत्र वोलेन या फ्लाइंग फिश में स्थित है, जो लगभग 30,000 प्रकाश वर्ष दूर है, जो एक बड़े पिछवाड़े दूरबीन के साथ दक्षिणी आसमान में दिखाई देता है।
इस प्रणाली में, एक "सामान्य" साथी तारे से निकलने वाली गैस न्यूट्रॉन तारे पर गिरती है, जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा आकर्षित होती है। यह न्यूट्रॉन तारे की सतह पर थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट करता है जो इस क्षेत्र को रोशन करता है। इस तरह के फटने अक्सर न्यूट्रॉन स्टार की स्पिन दर को उत्सर्जित एक्स-रे प्रकाश में एक झिलमिलाहट के माध्यम से प्रकट करते हैं, जिसे फट विस्फोट कहा जाता है। (इस प्रक्रिया की एक कलाकार की अवधारणा के लिए आइटम 1 - 6 देखें। एक फिल्म और एक विस्तृत कैप्शन दाईं ओर नीले कॉलम में पाया जा सकता है।)
वैज्ञानिकों ने एक 45-हर्ट्ज फट दोलन आवृत्ति का पता लगाया, जो प्रति सेकंड 45 बार न्यूट्रॉन स्टार स्पिन दर से मेल खाती है। यह न्यूट्रॉन सितारों के लिए एक इत्मीनान की गति है, जिसे अक्सर प्रति सेकंड 300 से अधिक बार घूमते देखा जाता है।
वैज्ञानिकों ने अगली बार 2002 से यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के एक्सएमएम-न्यूटन उपग्रह के साथ EXO 0748-676 के अवलोकन किए, जिसका नेतृत्व नासा गोडार्ड के डॉ। जीन कोट्टम ने किया। कोट्टम की टीम ने हॉट गैस द्वारा उत्सर्जित वर्णक्रमीय रेखाओं का पता लगाया था, जो कार्डियोग्राम की रेखाओं के समान थी। इन पंक्तियों में दो विशेषताएं थीं। सबसे पहले, वे डॉपलर स्थानांतरित किए गए थे। इसका मतलब यह है कि जिस ऊर्जा का पता चला है वह न्यूट्रॉन तारे के चारों ओर घूमने वाली एक औसत रोशनी थी, जो हमसे दूर और फिर हमारी ओर बढ़ रही थी। दूसरा, रेखाओं को गुरुत्वाकर्षण से लाल कर दिया गया। इसका मतलब यह है कि गुरुत्वाकर्षण ने प्रकाश पर खींच लिया क्योंकि इसने अपनी ऊर्जा का थोड़ा सा हिस्सा चुराकर इस क्षेत्र से बचने की कोशिश की।
Strohmayer और Villarreal ने निर्धारित किया कि 45-हर्ट्ज़ आवृत्ति और डॉपलर शिफ्टिंग से देखी गई रेखा चौड़ाई 9.5 और 15 किलोमीटर के बीच एक न्यूट्रॉन स्टार त्रिज्या के अनुरूप है, जिसका सबसे अच्छा अनुमान 11.5 किलोमीटर है। फट आवृत्ति, डॉपलर शिफ्टिंग और त्रिज्या के बीच संबंध यह है कि तारे की सतह के चारों ओर घूमता गैस का वेग स्टार की त्रिज्या और उसकी स्पिन दर पर निर्भर करता है। संक्षेप में, एक तेज स्पिन एक व्यापक वर्णक्रमीय रेखा (एक तकनीक के समान है जो राज्य के सैनिकों को तेज कारों का पता लगा सकती है) से मेल खाती है।
कोट्टम टीम के गुरुत्वाकर्षण पुनर्वितरण माप ने द्रव्यमान-त्रिज्या अनुपात के पहले माप की पेशकश की, भले ही एक द्रव्यमान और त्रिज्या के ज्ञान के बिना। ऐसा इसलिए है क्योंकि न्यूट्रॉन स्टार के द्रव्यमान और त्रिज्या पर रेडशिफ्टिंग (गुरुत्वाकर्षण की ताकत) की डिग्री निर्भर करती है। कुछ वैज्ञानिकों ने इस माप पर सवाल उठाया था, जिसका पता लगाने के लिए वर्णक्रमीय रेखाएँ बहुत संकीर्ण लग रही थीं। नए परिणाम कोट्टम टीम की वर्णक्रमीय रेखाओं (और इस प्रकार द्रव्यमान-त्रिज्या अनुपात) की गुरुत्वीय पुनर्वितरण व्याख्या को मजबूत करते हैं क्योंकि एक धीमा-कताई सितारा आसानी से इस तरह की अपेक्षाकृत संकीर्ण रेखाओं का उत्पादन कर सकता है।
इसलिए, कभी द्रव्यमान-त्रिज्या अनुपात के बारे में अधिक आश्वस्त और अब त्रिज्या को जानते हुए, वैज्ञानिक न्यूट्रॉन स्टार के द्रव्यमान की गणना कर सकते हैं। मूल्य 1.5 और 2.3 सौर द्रव्यमान के बीच था, जिसमें 1.75 सौर द्रव्यमान का सबसे अच्छा अनुमान था।
परिणाम इस सिद्धांत का समर्थन करता है कि EXO 0748-676 में न्यूट्रॉन स्टार में द्रव्यमान को इतनी मजबूती से पैक किया जाता है कि लगभग सभी प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को न्यूट्रॉन में निचोड़ा जाता है, जो एक सुपरफ्लुइड के रूप में घूमता है, एक तरल जो घर्षण से बहता है। फिर भी यह मामला इतना कसकर नहीं भरा गया है कि क्वार्क मुक्त हो जाए, एक तथाकथित क्वार्क स्टार है।
"हमारे परिणाम वास्तव में राज्य के न्यूट्रॉन स्टार समीकरण पर निचोड़ डालना शुरू कर रहे हैं," विलारियल ने कहा। “यह राज्य के समीकरणों की तरह दिखता है जो या तो बहुत बड़े या बहुत छोटे सितारों की भविष्यवाणी करते हैं, लगभग बाहर कर दिए जाते हैं। शायद अधिक रोमांचक यह है कि अब हमारे पास एक अवलोकन तकनीक है जो हमें अन्य न्यूट्रॉन सितारों में द्रव्यमान-त्रिज्या संबंधों को मापने की अनुमति देनी चाहिए। "
एक प्रस्तावित नासा मिशन जिसे नक्षत्र एक्स-रे ऑब्जर्वेटरी कहा जाता है, उसमें कई न्यूट्रॉन स्टार सिस्टमों के लिए इस तरह के माप करने की क्षमता होगी, लेकिन अधिक सटीकता के साथ।
मूल स्रोत: NASA न्यूज़ रिलीज़
