एक तारे की सतह के गुरुत्वाकर्षण को मापने की एक सरल, अभी तक सुरुचिपूर्ण विधि की खोज की गई है। खगोलविदों की एक टीम द्वारा विकसित और वेंडरबिल्ट प्रोफेसर ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी, कीवन स्टासुन के नेतृत्व में, यह नई तकनीक एक स्टार की "झिलमिलाहट" को मापती है।
50 प्रतिशत से लेकर 200 प्रतिशत तक अनिश्चितता के साथ, खगोलविदों को एक स्टार की सतह के गुरुत्वाकर्षण को मापने के एक नए तरीके को जब्त करने के लिए उत्सुक किया गया है जो कि खेल के मैदान को समतल करेगा। विभिन्न दूरी पर तारों की एक विस्तृत विविधता के लिए बेहतर आंकड़े प्राप्त करके, यह नई विधि आधे में अनिश्चितता के आंकड़े को काटने में सक्षम हो सकती है।
"एक बार जब आप एक स्टार की सतह के गुरुत्वाकर्षण को जानते हैं, तो आपको केवल एक अन्य माप की आवश्यकता होती है, इसके तापमान, जो कि इसके द्रव्यमान, आकार और अन्य महत्वपूर्ण भौतिक गुणों को निर्धारित करने के लिए प्राप्त करना बहुत आसान है," स्टासुन ने कहा।
"स्टेलर सरफेस ग्रेविटीस को अच्छी तरह से मापना हमेशा एक कठिन व्यवसाय रहा है," कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर जिबोर बसरी ने अध्ययन में योगदान दिया। "इसलिए यह जानकर बहुत सुखद आश्चर्य हुआ कि किसी तारे के प्रकाश की सूक्ष्म झिलमिलाहट इसे करने का अपेक्षाकृत आसान तरीका प्रदान करती है।"
बस हम वर्तमान में तारकीय सतह गुरुत्वाकर्षण को मापने के बारे में कैसे जाना है? अब तक, खगोलविदों ने तीन तरीकों पर भरोसा किया: फोटोमेट्रिक, स्पेक्ट्रोस्कोपिक और एस्टेरोसिस्मिक। मापने का यह नया तरीका, जिसे "झिलमिलाहट विधि" के रूप में जाना जाता है, पिछले तरीकों की तुलना में बहुत अधिक सरल है और वास्तव में उनमें से दो से अधिक सटीक है। आइए तीनों वर्तमान में स्वीकृत विधियों पर एक नज़र डालें ...
फ़ोटोमेट्री के लिए, कोई यह देखता है कि विभिन्न रंगों में एक तारा कितना चमकता है। एक ग्राफ की तरह, ये पैटर्न रासायनिक संरचना, तापमान और सतह के गुरुत्वाकर्षण को प्रकट करते हैं। बेहोश तारों पर उपयोग किए जाने में सक्षम, फोटोमेट्रिक डेटा निरीक्षण करना आसान है, लेकिन यह बहुत सटीक नहीं है। यह 90 से 150 प्रतिशत की अनिश्चितता के साथ है। फोटोमेट्रिक अवलोकनों के समान, स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीक रंग पर एक नज़र डालती है, लेकिन तारकीय वातावरण के तात्विक उत्सर्जन पर बहुत करीब से नज़र डालती है। जबकि इसकी 25 से 50 प्रतिशत की अनिश्चितता दर कम है, यह उज्जवल सितारों तक सीमित है। बार कोड की तरह, यह सतही गुरुत्वाकर्षण को मापता है कि वर्णक्रमीय रेखाएँ कितनी चौड़ी दिखाई देती हैं: उच्च गुरुत्वाकर्षण अलग होता है, जबकि निचला गुरुत्वाकर्षण संकीर्ण होता है। तारांकन विज्ञान में, सटीकता केवल कुछ प्रतिशत तक तेज होती है, लेकिन माप प्राप्त करना मुश्किल है और उज्ज्वल, पास के सितारों तक सीमित है। इस तकनीक में, तारकीय आंतरिक के माध्यम से यात्रा करने वाली ध्वनि को मापा जाता है और सतह के गुरुत्वाकर्षण से जुड़े विशिष्ट आवृत्तियों को इंगित किया जाता है। विशाल तारे स्वाभाविक रूप से एक कम पिच पर नाड़ी करते हैं जबकि छोटे तारे एक उच्चतर पर पुनर्जीवित होते हैं। एक छोटे से एक के जिंगल के विपरीत एक बड़ी घंटी के गोंग की कल्पना करें।
तो, झिलमिलाहट क्या है? झिलमिलाहट विधि में, चमक में स्टार के अंतर को मापा जाता है - विशेष रूप से भिन्नताएं जो आठ या उससे कम घंटों में होती हैं। ये विविधताएं सतह के दाने से बंधी हुई प्रतीत होंगी, तारकीय सतह को कवर करने वाली "कोशिकाओं" का परस्पर संबंध। ये क्षेत्र नीचे से उठने वाले गैस के स्तंभों द्वारा बनते हैं। जिन तारों की सतह उच्च गुरुत्वाकर्षण वाली होती है, उनमें दाना अधिक महीन प्रतीत होता है और वे अधिक तेजी से टिमटिमाते हैं, जबकि कम सतह के गुरुत्वाकर्षण वाले तारे मोटे दानेदार और झिलमिलाहट को धीरे-धीरे प्रदर्शित करते हैं। रिकॉर्डिंग झिलमिलाहट सरल प्रक्रिया है, जिसमें एक बुनियादी माप बनाने के लिए केवल कंप्यूटर कोड की पांच लाइनें शामिल हैं। इसकी सहजता और सरलता के लिए धन्यवाद, यह न केवल डेटा प्राप्त करने के खर्च को कम करता है, बल्कि बड़ी संख्या में तारों की सतह के गुरुत्वाकर्षण को मापने के लिए आवश्यक प्रयास का एक बड़ा सौदा भी समाप्त करता है।
“स्पेक्ट्रोस्कोपिक तरीके सर्जरी की तरह हैं। विश्लेषण सावधानीपूर्वक और शामिल है और बहुत बारीक है, ”स्टासुन ने कहा। “फ्लिकर अल्ट्रासाउंड की तरह अधिक है। आप बस सतह के चारों ओर जांच चलाते हैं और आप देखते हैं कि आपको क्या देखना है। लेकिन इसकी नैदानिक शक्ति - कम से कम गुरुत्वाकर्षण को मापने के उद्देश्य से - यदि बेहतर न हो तो उतना ही अच्छा है। ”
क्या झिलमिलाहट विधि सटीक है? तारांकन विज्ञान के साथ माप को साइड-बाय-साइड करके, शोधकर्ताओं ने इसे 25 प्रतिशत से कम की अनिश्चितता कारक होने के लिए निर्धारित किया है - स्पेक्ट्रोस्कोपिक और फोटोमेट्रिक दोनों परिणामों की तुलना में बेहतर। इसकी एकमात्र ख़राब विशेषता यह है कि यह लंबे समय तक लिए गए सटीक डेटा की मांग करता है। हालांकि, एक विशेष उपकरण, केपलर, पहले से ही बड़ी मात्रा में जानकारी प्रदान करता है जिसे पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। एक्सोप्लेनेट्स के लिए मॉनिटर किए गए सितारों की हजारों टिप्पणियों के अपने दसियों के लिए धन्यवाद, केपलर डेटा भविष्य के झिलमिलाहट के लिए आसानी से उपलब्ध है।
लेह विश्वविद्यालय में भौतिकी के सहायक प्रोफेसर, टीम के सदस्य जोशुआ पेपर ने कहा, "केपलर के डेटा की उत्कृष्ट सटीकता हमें सितारों की सतहों पर मंथन और तरंगों की निगरानी करने की अनुमति देती है।" "यह व्यवहार कुछ घंटों के समय के पैमाने पर एक स्टार की चमक के लिए सूक्ष्म परिवर्तन का कारण बनता है और हमें महान विस्तार से बताता है कि ये सितारे अपने विकासवादी जीवनकाल में कितने दूर हैं।"
झिलमिलाहट की खोज कैसे हुई? केपलर डेटा की जांच के लिए विशेष विज़ुअलाइज़ेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करते समय स्नातक छात्र फैबिएन बास्टियन ने कुछ अलग नोटिस किया। वेंडरबिल्ट खगोलविदों द्वारा विकसित यह सॉफ्टवेयर मूल रूप से बड़े, बहुआयामी खगोल विज्ञान डेटासेट की जांच के लिए था। (डेटा विज़ुअलाइज़ेशन उपकरण जिसने इस खोज को सक्षम किया, जिसे फ़िल्टरग्राफ कहा जाता है, जनता के लिए स्वतंत्र है।)
बैस्टियन ने कहा, "मैं कुछ मापदंडों की तलाश कर रहा था, जो तारों के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के साथ संबंधित थे।" "मुझे यह नहीं मिला, लेकिन मुझे कुछ झिलमिलाहट पैटर्न और तारकीय गुरुत्वाकर्षण के बीच एक दिलचस्प संबंध मिला।"
बैस्टियन ने तब स्टासुन को अपनी खोज की सूचना दी। समान रूप से उत्सुक, इस जोड़ी ने फिर कई सौ सूरज जैसे सितारों के संग्रहीत केपलर प्रकाश घटता पर नई पद्धति को आजमाने का फैसला किया। समाचार विज्ञप्ति के अनुसार, जब उन्होंने किसी विशेष तारे की औसत चमक को उसकी झिलमिलाहट की तीव्रता के खिलाफ देखा, तो उन्हें एक पैटर्न नजर आया। “सितारों की उम्र के रूप में, उनकी समग्र भिन्नता धीरे-धीरे न्यूनतम हो जाती है। यह आसानी से समझ में आता है क्योंकि एक स्टार की गति जिस दर पर समय के साथ धीरे-धीरे कम हो जाती है। जैसे-जैसे सितारे इस न्यूनतम पर पहुंचते हैं, उनकी झिलमिलाहट जटिलता में बढ़ने लगती है - एक विशेषता जिसे खगोलविदों ने "क्रैकल" कहा है। एक बार जब वे इस बिंदु पर पहुंच जाते हैं, जिसे वे झिलमिलाहट कहते हैं, तो तारे अपने जीवन के बाकी हिस्सों के लिए परिवर्तनशीलता के इस निम्न स्तर को बनाए रखने के लिए दिखाई देते हैं, हालांकि यह फिर से बढ़ता दिखाई देता है क्योंकि तारे लाल विशाल सितारों के रूप में अपने जीवन के अंत तक पहुंचते हैं । "
स्टासन ने कहा, "यह एक दिलचस्प नया तरीका है जो कि तारकीय विकास को देखने और हमारे सूर्य के भविष्य के विकास को एक गंभीर परिप्रेक्ष्य में रखने का एक तरीका है," स्टासुन ने कहा।
तो झिलमिलाहट के अनुसार हमारे सूर्य का भविष्य क्या है? जब शोधकर्ताओं ने सूर्य के प्रकाश वक्र की जांच की, तो उन्होंने पाया कि यह "झिलमिलाहट के ठीक ऊपर मँडरा रहा है"। यह माप उन्हें इस बात की परिकल्पना की ओर ले जाता है कि सोल एक "न्यूनतम परिवर्तनशीलता की स्थिति में बदल जाएगा और इस प्रक्रिया में, अपने धब्बे खो देगा।" क्या ऐसा हो सकता है कि हम मौजूदा सौर अधिकतम समय के दौरान उतनी गतिविधि नहीं देख सकते हैं, या यह केवल एक नया सिद्धांत है जहां कोई भी धारणा बनाना जल्दबाजी है? हम आपके झिलमिलाहट को बुलाएंगे और आपको दो स्पॉट बढ़ाएंगे ...
मूल कहानी स्रोत: वेंडरबिल्ट न्यूज़ रिलीज़
