सबसे मजबूत बाइनरी सिस्टम की खोज की

चित्र साभार: मिथुन

मिथुन वेधशाला के अनुकूली प्रकाशिकी प्रणाली के लिए धन्यवाद, खगोलविदों ने पृथ्वी से सूर्य की दूरी के केवल तीन गुना बड़े तारे की परिक्रमा करते हुए एक भूरे रंग के बौने को पाया है। यह नई खोज की गई जोड़ी, LHS 2397a, पृथ्वी से केवल 46 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है और यह एक द्विआधारी तारे का निकटतम पृथक्करण है जो कभी भी खुला होता है। हवाई स्थित मिथुन टेलीस्कोप इतना शक्तिशाली है क्योंकि यह एक लचीले दर्पण का उपयोग करता है जो पृथ्वी के वायुमंडल के कारण होने वाले धुंधलापन का प्रतिकार करता है।

जेमिनी नॉर्थ टेलीस्कोप पर अनुकूली प्रकाशिकी तकनीक का उपयोग करने वाले खगोलविदों ने पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी की तुलना में केवल तीन गुना कम दूरी पर एक कम द्रव्यमान वाले परिक्रमा करते हुए भूरे रंग के बौने को देखा है। यह प्रत्यक्ष इमेजिंग का उपयोग करके इस प्रकार की द्विआधारी प्रणाली के लिए मिला निकटतम निकटतम दूरी है।

अध्ययन में पाया गया रिकॉर्ड-ब्रेकिंग लाइट एक दर्जन हल्के बाइनरी सिस्टम में से एक है। साथ में, वे तारकीय प्रणालियों के निर्माण पर एक नया दृष्टिकोण प्रदान करते हैं और ब्रह्मांड में छोटे शरीर (बड़े ग्रहों सहित) कैसे बन सकते हैं।

"मिथुन की उन्नत इमेजिंग क्षमताओं का उपयोग करके, हम इस द्विआधारी जोड़ी को स्पष्ट रूप से हल करने में सक्षम थे, जहां भूरे रंग के बौने और उसके मूल स्टार के बीच की दूरी सूर्य से मंगल की दूरी के बारे में केवल दो बार है," टीम के सदस्य मेलानी फ्रीड, एक स्नातक छात्र ने कहा टक्सन में एरिज़ोना विश्वविद्यालय में। बृहस्पति के द्रव्यमान का 38-70 गुना द्रव्यमान के साथ, नए पहचाने गए भूरे रंग का बौना अपने मूल तारे से सूर्य-पृथ्वी की दूरी (या 3.0 खगोलीय इकाइयों) से सिर्फ तीन गुना स्थित है। तारा, जिसे LHS 2397a के रूप में जाना जाता है, पृथ्वी से केवल 46 प्रकाश वर्ष है। आकाश में इस वस्तु की गति इंगित करती है कि यह एक पुराना, बहुत कम द्रव्यमान वाला तारा है।

एक भूरे रंग के बौने और उसके माता-पिता के बीच निकटतम दूरी के लिए पिछला इमेजिंग रिकॉर्ड 14 एयू में लगभग पांच गुना अधिक था। एक खगोलीय इकाई (एयू) पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी या लगभग 150 मिलियन किलोमीटर (93 मिलियन मील) के बराबर है।

अक्सर "असफल सितारों" के रूप में चित्रित किया जाता है, भूरे रंग के बौने बृहस्पति जैसे विशाल ग्रहों से बड़े होते हैं, लेकिन उनके व्यक्तिगत द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान (75 बृहस्पति द्रव्यमान) के 8% से कम होते हैं, इसलिए वे बड़े पैमाने पर एक स्टार की तरह चमकने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। भूरे रंग के बौनों को अवरक्त में सबसे अच्छा देखा जाता है क्योंकि सतह की गर्मी जारी होती है क्योंकि वे धीरे-धीरे अनुबंध करते हैं। किसी अन्य तारे के 3 AU के भीतर भूरे बौने साथियों का पता लगाना अन्य ग्रहों के चारों ओर बड़े पैमाने पर ग्रहों की इमेजिंग की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

डॉ। लैयर्ड क्लोज़ के नेतृत्व में एरिज़ोना विश्वविद्यालय की इस टीम ने ग्यारह अन्य कम द्रव्यमान वाले साथियों का पता लगाने के लिए जेमिनी नॉर्थ टेलीस्कोप का इस्तेमाल किया, यह सुझाव देते हुए कि ये कम-द्रव्यमान वाले द्विआधारी जोड़े काफी सामान्य हो सकते हैं। इतने कम द्रव्यमान वाले जोड़े की खोज एक आश्चर्य की बात थी, यह तर्क देते हुए कि ज्यादातर बहुत कम द्रव्यमान वाले सितारों और भूरे रंग के बौनों को एकल वस्तुओं के रूप में सोचा जाता था, हालांकि स्टार प्रक्रिया के दौरान उनकी तारकीय नर्सरी से बाहर निकाले जाने के बाद अकेले अंतरिक्ष में भटकते थे।

"हमने सूर्य के द्रव्यमान के लगभग 1/10 वें भाग के साथ तारों के पहले अनुकूली प्रकाशिकी-आधारित सर्वेक्षण को पूरा कर लिया है, और हमने पाया कि प्रकृति कम द्रव्यमान वाले सितारों के साथ भेदभाव नहीं करती है जब तंग बाइनरी जोड़े बनाने की बात आती है," करीब, एक सहायक एरिज़ोना विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर। डॉ। पास ब्राउन, बौना इंटरनेशनल एस्ट्रोनामिकल यूनियन संगोष्ठी में कोना, हवाई में आज प्रस्तुत एक पत्र पर प्रमुख लेखक हैं और वह कम द्रव्यमान वाले स्टार सर्वेक्षण के मुख्य अन्वेषक हैं।

टीम ने 64 कम-द्रव्यमान सितारों (मूल रूप से डेलवेयर विश्वविद्यालय के जॉन गिज़िस द्वारा पहचाने जाने वाले) को देखा, जो 2MASS ऑल-स्काई इंफ्रारेड सर्वेक्षण से कम रिज़ॉल्यूशन की छवियों में एकल सितारे प्रतीत होते थे। एक बार जब टीम ने मिथुन पर अनुकूली प्रकाशिकी का उपयोग किया था, जो कि दस गुना तेज थी, ऐसी छवियां बनाने के लिए, इनमें से बारह सितारों के करीबी साथी थे। आश्चर्यजनक रूप से, क्लोज़ की टीम ने पाया कि कम द्रव्यमान वाले सितारों और उनके साथियों के बीच अलगाव की दूरी अपेक्षा से काफी कम थी।

"हम पाते हैं कि कम द्रव्यमान वाले सितारों के साथी आम तौर पर उनके प्राथमिक सितारों से केवल 4 एयू होते हैं, यह आश्चर्यजनक रूप से एक साथ करीब है," टीम के सदस्य निक सिगलर, एरिज़ोना स्नातक छात्र के विश्वविद्यालय ने कहा। "अधिक विशाल बायनेरिज़ में 30 एयू के करीब विशिष्ट अलगाव होते हैं, और कई बायनेरिज़ इस से बहुत व्यापक हैं।" नई मिथुन टिप्पणियों, क्लोज़ ने कहा, "दृढ़ता से कहें कि कम-द्रव्यमान वाले सितारों में ऐसे साथी नहीं हैं जो अपनी प्राइमरी से दूर हैं।" इसी तरह के परिणाम पूर्व में हबल टेलीस्कोप के साथ किए गए प्लेइड्स क्लस्टर में 34 बहुत कम द्रव्यमान वाले सितारों और भूरे रंग के बौनों के सर्वेक्षण में यूनिवर्सिटी ऑफ हवाई इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी के डॉ। एडुआर्डो एल मार्टिन के नेतृत्व में एक टीम द्वारा पाए गए थे। ये दोनों सर्वेक्षण एक साथ स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं कि बहुत कम द्रव्यमान वाले सितारों और अन्य भूरे रंग के बौनों से 20 एयू से बड़े अलगाव पर भूरे रंग के बौनों की एक पेचीदा कमी है।

टीम का अनुमान है कि हर पांच कम द्रव्यमान वाले सितारों में से एक के पास रेंज (3-200 एयू) में एक अलगाव है। इस पृथक्करण सीमा के भीतर, खगोलविदों ने बड़े सूर्य जैसे तारों के चारों ओर अधिक विशाल तारकीय साथियों की समान आवृत्ति देखी है।

एक पूरे के रूप में लिया गया, ये नए परिणाम बताते हैं कि (सिद्धांत के विपरीत) कम द्रव्यमान वाले बायनेरिज़ अधिक विशाल बायनेरिज़ के समान प्रक्रिया में हो सकते हैं। वास्तव में, यह खोज अन्य समूहों से बढ़ते साक्ष्य को जोड़ती है कि बाइनरी सिस्टम का प्रतिशत एक सौर द्रव्यमान से लेकर 0.05 सौर द्रव्यमान (या बृहस्पति के द्रव्यमान का 52 गुना) तक की सीमा वाले निकायों के लिए समान है। उदाहरण के लिए, स्पेस टेलीस्कॉप साइंस इंस्टीट्यूट के नील रीड और पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के नेतृत्व में एक समूह ने हबल स्पेस टेलीस्कोप के साथ देखे गए 20 से भी कम-द्रव्यमान सितारों और भूरे रंग के बौनों के छोटे नमूने के साथ एक समान निष्कर्ष पर पहुंचा है।

तथ्य यह है कि कम द्रव्यमान वाले सितारों में 5 एयू के अंदर कम द्रव्यमान वाले भूरे रंग के बौना साथी भी आश्चर्यचकित हैं, क्योंकि सूर्य के समान सितारों के आसपास सटीक विपरीत है। रेडियल वेग अध्ययनों के अनुसार बहुत कम सूर्य जैसे तारे इस दूरी के अंदर भूरे रंग के बौने साथी होते हैं। "सूरज जैसे सितारों के 5 एयू के भीतर भूरे रंग के बौना साथियों की कमी को 'भूरा बौना रेगिस्तान' कहा जाता है," बंद नोट किया गया। "हालांकि, हम देखते हैं कि कम द्रव्यमान वाले सितारों के आसपास भूरे रंग के बौने रेगिस्तान होने की संभावना नहीं है।"

ये परिणाम यह समझने के लिए काम कर रहे सिद्धांतकारों के लिए महत्वपूर्ण बाधाएँ बनाते हैं कि किसी तारे का द्रव्यमान उसके साथ बनने वाले साथियों के द्रव्यमान और पृथक्करण दूरी को कैसे प्रभावित करता है। "स्टार और ग्रह निर्माण का कोई भी सटीक मॉडल इन टिप्पणियों को पुन: पेश करना चाहिए," करीब कहा।

ये अवलोकन केवल हवाई विश्वविद्यालय के विशिष्ट संवेदनशील होकुपा के अनुकूली प्रकाशिकी इमेजिंग प्रणाली के संयोजन और मिथुन दूरबीनों के तकनीकी प्रदर्शन के कारण ही संभव थे। डॉ। फ्रेंकोइस रोड्डियर द्वारा विकसित वक्रता वेवफ्रंट सेंसिंग अवधारणा के कारण होकुपा प्रणाली संवेदनशीलता है। एडेप्टिव ऑप्टिक्स एक तेजी से महत्वपूर्ण तकनीक है जो पृथ्वी के वायुमंडल में अशांति (यानी, सितारों की टिमटिमाहट) के कारण होने वाले अधिकांश "धुंधलापन" को समाप्त करता है। यह स्थानीय अशांति से मेल खाने के लिए एक विशेष, छोटे लचीले दर्पण के आकार को तेजी से समायोजित करके करता है, जो कम-द्रव्यमान तारे के अवलोकनों से दर्पण की समर्थन प्रणाली के वास्तविक समय के फीडबैक के आधार पर होता है। Hokupa'a अलग-अलग फोटॉन (प्रकाश के कणों) की गणना कर सकता है और इसलिए बहुत ही बेहोश (यानी, कम-द्रव्यमान) सितारों को सटीक रूप से तेज कर सकता है।

इस सर्वेक्षण में 8-मीटर मिथुन टेलीस्कोप द्वारा बनाई गई निकट-अवरक्त अनुकूली प्रकाशिकी छवियां उन लोगों की तुलना में दोगुनी थीं, जो पृथ्वी की परिक्रमा, 2.4-मीटर हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा समान तरंग दैर्ध्य में बनाई जा सकती हैं। अपनी तरह का एकमात्र ग्राउंड-आधारित सर्वेक्षण, इस काम के लिए मिथुन उत्तर में होकुपा प्रणाली के साथ एक वर्ष में पांच रातों की आवश्यकता थी।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यहां उपयोग की जाने वाली दूरी आकाश पर मापी जाती है। भविष्य में इन बायनेरिज़ की पूर्ण कक्षा ज्ञात होने के बाद वास्तविक कक्षीय पृथक्करण थोड़ा बड़ा हो सकता है।

अन्य विज्ञान टीम के सदस्यों में जेम्स लिबर्ट (स्टीवर्ड ऑब्जर्वेटरी, एरिज़ोना विश्वविद्यालय), वोल्फगैंग ब्रैंडनर (यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला, गार्चिंग, जर्मनी) और एडुआर्डो मार्टिन और डैन पॉटर (हवाई के विश्वविद्यालय के लिए खगोल विज्ञान संस्थान) शामिल हैं।

यहां बताई गई टिप्पणियां एक निरंतर सर्वेक्षण का हिस्सा हैं। हमारे सर्वेक्षण के पहले 20 कम-द्रव्यमान सितारों से प्रारंभिक परिणाम 1 मार्च, 2002 को द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स वॉल्यूम 567 पेज L53-L57 में प्रकाशित किए गए हैं।

इस समाचार रिलीज से संबंधित चित्र और चित्र इंटरनेट पर उपलब्ध हैं: http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html।

28 मई को अपने कार्यालय लौटने के बाद लैयर्ड क्लोज़ से 520 / 626-5992, [ईमेल संरक्षित] पर संपर्क किया जा सकता है।

इस सर्वेक्षण को अमेरिकी वायु सेना कार्यालय द्वारा वैज्ञानिक अनुसंधान और एरिजोना विश्वविद्यालय के स्टुवर्ड ऑब्जर्वेटरी द्वारा समर्थित किया गया था। होकुपा को हवाई अनुकूली ऑप्टिक्स ग्रुप विश्वविद्यालय और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित है।

जेमिनी ऑब्जर्वेटरी एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग है, जिसने दो समान 8-मीटर दूरबीनों का निर्माण किया है। दूरबीन मौना केआ, हवाई (जेमिनी नॉर्थ) और सेरो पच में स्थित हैं? मध्य चिली (जेमिनी साउथ) में, और इसलिए आकाश के दोनों गोलार्द्धों की पूरी कवरेज प्रदान करते हैं। दोनों दूरबीनें नई तकनीकों को शामिल करती हैं जो अंतरिक्ष से ऑप्टिकल और अवरक्त विकिरण दोनों को इकट्ठा करने और ध्यान केंद्रित करने के लिए सक्रिय नियंत्रण के तहत बड़े, अपेक्षाकृत पतले दर्पणों की अनुमति देती हैं।

मिथुन वेधशाला प्रत्येक भागीदार देश में खगोलीय सुविधाएं प्रदान करती है जिसमें अत्याधुनिक खगोलीय सुविधाएं होती हैं जो प्रत्येक देश के योगदान के अनुपात में अवलोकन समय आवंटित करती हैं। वित्तीय सहायता के अलावा, प्रत्येक देश महत्वपूर्ण वैज्ञानिक और तकनीकी संसाधनों का भी योगदान देता है। जेमिनी साझेदारी बनाने वाली राष्ट्रीय अनुसंधान एजेंसियों में शामिल हैं: यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन (NSF), यूके पार्टिकल फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी रिसर्च काउंसिल (PPARC), कैनेडियन नेशनल रिसर्च काउंसिल (NRC), चिली कोमसी? Nacional de Investigaci। n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), ऑस्ट्रेलियन रिसर्च काउंसिल (ARC), अर्जेण्टीनी कॉन्सेज़ो Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) और ब्राज़ीलियाई Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico eico? )। वेधशाला का प्रबंधन NSF के साथ एक सहकारी समझौते के तहत यूनिवर्सिटी ऑफ रिसर्च फॉर एस्ट्रोनॉमी, इंक। (AURA) द्वारा किया जाता है। NSF अंतर्राष्ट्रीय साझेदारी के लिए कार्यकारी एजेंसी के रूप में भी कार्य करता है।

अधिक जानकारी के लिए, मिथुन वेबसाइट पर देखें: http://www.us-gemini.noao.edu/media/

मूल स्रोत: मिथुन समाचार रिलीज़