असफल सुपरनोवा का पता लगाना

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जब उच्च द्रव्यमान वाले सितारे अपना जीवन समाप्त करते हैं, तो वे स्मारकीय सुपरनोवा में विस्फोट करते हैं। इसके बजाय, प्रत्यारोपण इतनी जल्दी होता है, कि रिबाउंड और इसके दौरान बनाए गए सभी फोटोन तुरंत नए ब्लैक होल में निगल जाते हैं। अनुमानों ने सुझाव दिया है कि 20% सितारों के रूप में जो बड़े पैमाने पर सुपरनोवा बनाने के लिए पर्याप्त हैं सीधे विस्फोट के बिना एक ब्लैक होल में गिर जाते हैं। ये "असफल सुपरनोवा" बस इस तरह की भविष्यवाणियों को सत्यापित करने के लिए असंभव प्रतीत होने वाले आकाश से गायब हो जाएंगे। लेकिन एक नया पेपर न्यूट्रिनो, सबटॉमिक कणों की क्षमता की खोज करता है जो शायद ही कभी सामान्य पदार्थ के साथ बातचीत करते हैं, पतन के दौरान बच सकते हैं, और पता लगाया जा सकता है, एक विशाल की मौत का अनुमान लगाते हुए।

वर्तमान में, केवल एक सुपरनोवा का पता इसके न्यूट्रिनो द्वारा लगाया गया है। यह सुपरनोवा 1987a था, जो अपेक्षाकृत बड़ी सुपरनोवा थी, जो कि हमारे अपने उपग्रह गैलेक्सी लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड में हुई थी। जब यह तारा फट गया, तो न्यूट्रिनोस तारे की सतह से बच गए और पृथ्वी पर तीन घंटे पहले धरातल पर पहुंचने से पहले एक दृश्यमान चमक पैदा करते हुए डिटेक्टरों तक पहुंचे। फिर भी विस्फोट की व्यापकता के बावजूद, तीन डिटेक्टरों के बीच केवल 24 न्यूट्रिनो (या अधिक सटीक, इलेक्ट्रॉन एंटी-न्यूट्रिनो) का पता चला।

आगे एक घटना है, इसके न्यूट्रिनो अधिक फैल जाएंगे, जो बदले में डिटेक्टर पर प्रवाह को कम कर देता है। वर्तमान डिटेक्टरों के साथ, उम्मीद यह है कि वे मिल्की वे और हमारे उपग्रहों के भीतर से उत्पन्न होने वाली 1-3 प्रति शताब्दी की दर से सुपरनोवा घटनाओं का पता लगाने के लिए पर्याप्त हैं। लेकिन अधिकांश खगोल विज्ञान के साथ, बड़े डिटेक्टरों के साथ डिटेक्शन त्रिज्या को बढ़ाया जा सकता है। वर्तमान पीढ़ी तरल पदार्थ का पता लगाने के किलोटन के आदेश पर द्रव्यमान के साथ डिटेक्टरों का उपयोग करती है, लेकिन प्रस्तावित डिटेक्टर इसे मेगेटोन तक बढ़ाएंगे, जिससे पता लगाने की क्षमता 6.5 मिलियन प्रकाश वर्ष तक बढ़ जाएगी, जिसमें हमारे निकटतम बड़े पड़ोसी, एंड्रोमेडा आकाशगंगा शामिल होंगे । इस तरह की बढ़ी हुई क्षमताओं के साथ, डिटेक्टरों को प्रति दशक एक बार आदेश पर न्यूट्रिनो फटने का पता लगाने की उम्मीद की जाएगी।

गणनाओं को सही मानते हुए और कहा कि सुपरनोवा का 20% सीधे रूप से निहित है, इसका मतलब है कि इस तरह के अभिमानी डिटेक्टर प्रति शताब्दी 1-2 विफल सुपरनोवा का पता लगा सकते हैं। सौभाग्य से, यह स्टार के अतिरिक्त द्रव्यमान के कारण थोड़ा बढ़ाया जाता है, जिससे घटना की कुल ऊर्जा अधिक हो जाएगी, और जबकि यह प्रकाश के रूप में बच नहीं जाएगा, एक वृद्धि हुई न्यूट्रिनो आउटपुट के अनुरूप होगा। इस प्रकार, पता लगाने के क्षेत्र को संभावित रूप से 13 मिलियन लाइटयर्स के लिए धकेल दिया जा सकता है, जो कई आकाशगंगाओं को स्टार गठन की उच्च दर और फलस्वरूप सुपरनोवा में शामिल करेगा।

हालांकि यह राडार पर विफल सुपरनोवा के पता लगाने की क्षमता रखता है, लेकिन एक बड़ी समस्या बनी हुई है। न्यूट्रिनो डिटेक्टरों का कहना है कि न्यूट्रिनो के अचानक फटने का रिकॉर्ड है। विशिष्ट सुपरनोवा के साथ, यह पता लगाने का सुपरनोवा के ऑप्टिकल पता लगाने के साथ जल्दी से पालन किया जाएगा, लेकिन एक असफल सुपरनोवा के साथ, अनुवर्ती अनुपस्थित होगा। न्यूट्रिनो फट कहानी की शुरुआत और अंत है, जो शुरू में सकारात्मक रूप से इस तरह की घटना को अन्य सुपरनोवा से अलग नहीं दिखा सकता है, जैसे कि वे न्यूट्रॉन तारे बनाते हैं।

सूक्ष्म अंतरों को छेड़ने के लिए, टीम ने उर्जाओं और अवधियों की जांच करने के लिए सुपरनोवा का मॉडल तैयार किया। जब न्यूट्रॉन तारों के निर्माण में असफल सुपरनोवा की तुलना की जाती है, तो उन्होंने भविष्यवाणी की कि विफल सुपरनोवा न्यूट्रिनो फटने से न्यूट्रॉन स्टार (~ 10 सेकंड) वाले लोगों की तुलना में कम अवधि (~ 1 सेकंड) होगी। इसके अतिरिक्त, टक्कर में ऊर्जा प्रदान की गई है जो पता लगाने में विफल सुपरनोवा के लिए अधिक होगी (56 मेव बनाम 33 मेव तक)। यह अंतर संभवतः दो प्रकारों के बीच भेदभाव कर सकता है।

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