जब हमारे सूर्य जैसे मध्यम से कम वजन वाले तारे अपने जीवन चक्र के अंत में पहुंचते हैं, तो वे अंततः अपनी बाहरी परतों को एक घने, सफेद बौने तारे के पीछे छोड़ देते हैं। ये बाहरी परतें धूल और गैस का एक विशाल बादल बन गईं, जो चमकीले रंग और जटिल पैटर्न की विशेषता है, जिसे ग्रहों की निहारिका के रूप में जाना जाता है। किसी दिन, हमारा सूर्य एक ऐसे नीहारिका में बदल जाएगा, जिसे प्रकाश-वर्ष दूर से देखा जा सकता है।
यह प्रक्रिया, जहां एक मरता हुआ तारा धूल के एक विशाल बादल को जन्म देता है, पहले से ही अविश्वसनीय रूप से सुंदर और कई छवियों के लिए प्रेरणादायक धन्यवाद के लिए जाना जाता था। हबल। हालाँकि, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) के साथ प्रसिद्ध चींटी नेबुला को देखने के बाद हर्शेल अंतरिक्ष वेधशाला, खगोलविदों की एक टीम ने एक असामान्य लेजर उत्सर्जन की खोज की जो बताती है कि निहारिका के केंद्र में एक डबल स्टार सिस्टम है।
शीर्षक से अध्ययन, "हर्शेल प्लैनेटरी नेबुला सर्वे (हेरप्लस): एमज 3 में हाइड्रोजन पुनर्संयोजन लेजर लाइनें, हाल ही में " रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस। अध्ययन का नेतृत्व साओ पाउलो विश्वविद्यालय के इसाबेल अलेमन और लीडेन वेधशाला ने किया और इसमें हर्शल साइंस सेंटर, स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी, इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोसिसिक्स और कई विश्वविद्यालयों के सदस्य शामिल थे।
चींटी नेबुला (उर्फ। एमज़ 3) एक युवा द्विध्रुवीय ग्रहीय नेबुला है जो नक्षत्र नोर्मा में स्थित है, और इसका नाम गैस और धूल के जुड़वां लोबों से लिया गया है जो एक चींटी के सिर और शरीर से मिलते जुलते हैं। अतीत में, इस नेबुला की सुंदर और जटिल प्रकृति को NASA / ESA द्वारा imaged किया गया था हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी। हर्शेल द्वारा प्राप्त नया डेटा यह भी बताता है कि चींटी नेबुला अपने मूल से तीव्र लेजर उत्सर्जन करता है।
अंतरिक्ष में, अवरक्त लेजर उत्सर्जन बहुत अलग तरंग दैर्ध्य में और केवल कुछ शर्तों के तहत पता लगाया जाता है, और इनमें से कुछ ही अंतरिक्षीय लेजर ज्ञात हैं। दिलचस्प रूप से पर्याप्त था, यह खगोलविद डोनाल्ड मेनजेल था - जिसने 1920 में चींटी नेबुला को पहली बार देखा और वर्गीकृत किया था (इसलिए इसे आधिकारिक तौर पर उसके बाद मेनजेल 3 के रूप में क्यों जाना जाता है) - जो सबसे पहले यह सुझाव देने में से एक था कि लेजर नेबुला में हो सकती है।
मेन्जेल के अनुसार, कुछ शर्तों के तहत प्राकृतिक "विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन" (उर्फ। जहां हमें लेजर शब्द मिलता है) अंतरिक्ष में होता है। यह प्रयोगशालाओं में लेजर की खोज से बहुत पहले था, एक ऐसा अवसर जो 16 मई को प्रतिवर्ष मनाया जाता है, जिसे यूनेस्को के अंतर्राष्ट्रीय दिवस के रूप में जाना जाता है। जैसे, यह बहुत उपयुक्त था कि यह शोधपत्र १६ मई को प्रकाशित किया गया था, जो लेजर और इसके खोजकर्ता थियोडोर मैमन के विकास का जश्न मना रहा था।
एक पेपर के मुख्य लेखक इसाबेल एलेमन के रूप में, परिणामों का वर्णन किया गया है:
“जब हम मेन्ज़ेल 3 का निरीक्षण करते हैं, तो हम आयनित गैस से बनी एक आश्चर्यजनक जटिल संरचना देखते हैं, लेकिन हम इसके केंद्र में इस पैटर्न का निर्माण करने वाली वस्तु को नहीं देख सकते हैं। हर्शेल वेधशाला की संवेदनशीलता और विस्तृत तरंगदैर्ध्य रेंज के लिए धन्यवाद, हमने हाइड्रोजन पुनर्संयोजन लाइन लेजर उत्सर्जन नामक एक बहुत ही दुर्लभ प्रकार के उत्सर्जन का पता लगाया, जो नेबुला की संरचना और भौतिक स्थितियों को प्रकट करने का एक तरीका प्रदान करता है। "
उन्होंने कहा, "इस तरह के उत्सर्जन को केवल कुछ मुट्ठी भर वस्तुओं में ही पहचाना गया है और यह एक सुखद संयोग है कि हमने मेन्जेल ने जिस ग्रह नीहारिका की खोज की, उस उत्सर्जन का एक प्रकार से पता चला है।"
जिस तरह के लेजर उत्सर्जन का उन्होंने अवलोकन किया, उसमें तारे के करीब घनी गैस की जरूरत होती है। हर्शेल वेधशाला से ग्रहों की नेबुला के मॉडल की टिप्पणियों की तुलना करके, टीम ने पाया कि लेज़रों को उत्सर्जित करने वाली गैस का घनत्व ठेठ ग्रहीय नेबुला में देखी गई गैस की तुलना में लगभग दस हज़ार गुना सघन था, और चींटी नेबुला के पालियों में।
आम तौर पर, मृत तारे के करीब का क्षेत्र - इस मामले में, लगभग शनि और सूर्य के बीच की दूरी - काफी खाली है क्योंकि स्टार के सुपरनोवा जाने के बाद इसकी सामग्री को बाहर की ओर निकाल दिया गया था। कोई भी सुस्त गैस जल्द ही इस पर वापस आ जाएगी। लेकिन प्रोफेसर अल्बर्ट ज़िजलस्ट्रा के रूप में, जोड्रेल बैंक सेंटर फॉर एस्ट्रोफिज़िक्स और अध्ययन पर एक सह-लेखक के रूप में:
“ऐसी घनी गैस को तारे के पास रखने का एकमात्र तरीका यह है कि यदि वह डिस्क में चारों ओर परिक्रमा कर रही है। इस नेबुला में, हमने वास्तव में उसी केंद्र में घनी डिस्क देखी है जो लगभग किनारे पर दिखाई देती है। यह अभिविन्यास लेजर सिग्नल को बढ़ाने में मदद करता है। डिस्क से पता चलता है कि एक द्विआधारी साथी है, क्योंकि कक्षा में जाने के लिए उत्सर्जित गैस प्राप्त करना कठिन है जब तक कि एक साथी सितारा इसे सही दिशा में नहीं रोकता है। लेजर हमें मरने वाले तारे के चारों ओर डिस्क की जांच करने का एक अनूठा तरीका देता है, जो कि ग्रहीय निहारिका के अंदर गहरा है। ”
हालांकि खगोलविदों ने अभी तक अपेक्षित दूसरे स्टार को नहीं देखा है, वे उम्मीद कर रहे हैं कि भविष्य के सर्वेक्षण इसे खोजने में सक्षम होंगे, इस प्रकार चींटी नेबुला के रहस्यमय लेज़रों की उत्पत्ति का पता चलता है। ऐसा करने में, वे एक शताब्दी पहले एक ही खगोल विज्ञानी द्वारा की गई दो खोजों (यानी ग्रहीय निहारिका और लेजर) को जोड़ने में सक्षम होंगे। गोरण पिल्ब्रैट के रूप में, ईएसए के हर्शल परियोजना वैज्ञानिक, ने कहा:
"इस अध्ययन से पता चलता है कि विशिष्ट एंट नेबुला जैसा कि आज हम देखते हैं कि यह एक बाइनरी स्टार सिस्टम की जटिल प्रकृति द्वारा बनाया गया था, जो किसी सितारे के जीवन के इन अंतिम चरणों में आकार, रासायनिक गुणों और विकास को प्रभावित करता है। हर्शेल ने एंट नेबुला में इस असाधारण लेजर का पता लगाने के लिए सही अवलोकन क्षमताओं की पेशकश की। निष्कर्ष उन परिस्थितियों को विवश करने में मदद करेंगे जिनके तहत यह घटना होती है, और तारकीय विकास के हमारे मॉडल को परिष्कृत करने में हमारी मदद करते हैं। यह भी एक सुखद निष्कर्ष है कि हर्शेल मिशन लगभग एक सदी पहले से मेन्ज़ेल की दो खोजों को एक साथ जोड़ने में सक्षम था।
अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष दूरबीन जो हमें ग्रहों के नेबुला के बारे में और अधिक बता सकते हैं और सितारों के जीवन-चक्र शामिल हैं जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST)। एक बार जब यह टेलिस्कोप 2020 में जगह ले लेता है, तो यह अपनी उन्नत अवरक्त क्षमताओं का उपयोग उन वस्तुओं को देखने के लिए करेगा जो अन्यथा गैस और धूल से अस्पष्ट हैं। ये अध्ययन निहारिका की आंतरिक संरचनाओं के बारे में बहुत कुछ बता सकते हैं, और शायद इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि वे समय-समय पर "स्पेस लेसर्स" क्यों शूट करते हैं।
