खगोलविद एक सुपरनोवा के आकार को मापते हैं

छवि क्रेडिट: ईएसओ

यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के बहुत बड़े टेलीस्कोप (वीएलटी) द्वारा एकत्र किए गए नए डेटा से पता चलता है कि सुपरनोवा सममित नहीं हो सकता है जब वे विस्फोट करते हैं - उनकी चमक इस आधार पर बदलती है कि आप उन्हें कैसे देखते हैं। यदि आप उन्हें कैसे देख रहे हैं, इसके आधार पर वे उज्जवल या मंद हैं, तो यह आपकी दूरी की गणना में त्रुटियां पैदा कर सकता है। लेकिन नए शोध से संकेत मिलता है कि वे समय के साथ अधिक सममित हो जाते हैं, इसलिए खगोलविदों को अपनी गणना करने से पहले थोड़ा इंतजार करने की जरूरत है।

खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम [2] ने परनाल वेधशाला (चिली) में ईएसओ वेरी लार्ज टेलीस्कोप (वीएलटी) के साथ एक दूर की आकाशगंगा में सुपरनोवा की नई और बहुत विस्तृत टिप्पणियों का प्रदर्शन किया है। वे पहली बार दिखाते हैं कि एक विशेष प्रकार का सुपरनोवा, जो "सफ़ेद बौना" के विस्फोट के कारण होता है, जो कि सूर्य के चारों ओर एक द्रव्यमान के साथ एक घने तारा है, विस्तार के प्रारंभिक चरणों के दौरान असममित है।

इस अवलोकन का महत्व पहली नज़र में लग सकता है। यह विशेष प्रकार का सुपरनोवा, जिसे "टाइप आईए" नामित किया गया है, ब्रह्मांड के मानचित्रण के वर्तमान प्रयासों में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह लंबे समय से माना जाता है कि टाइप Ia सुपरनोवा में सभी समान आंतरिक चमक होती है, जिससे उन्हें "मानक मोमबत्तियाँ" के रूप में उपनाम मिलता है।

यदि हां, तो इस प्रकार के अलग-अलग सुपरनोवा के बीच मनाया चमक में अंतर बस उनकी अलग दूरी को दर्शाता है। यह और तथ्य यह है कि इन सुपरनोवा प्रतिद्वंद्वियों की चोटी की चमक, जो कि उनके मूल आकाशगंगा की है, ने बहुत दूरस्थ आकाशगंगाओं की दूरी को मापने की अनुमति दी है। कुछ स्पष्ट विसंगतियां जो हाल ही में मिली थीं, उनमें ब्रह्मांडीय त्वरण की खोज हुई है।

हालांकि, एक प्रकार Ia सुपरनोवा में विस्फोट विषमता के इस पहले क्लीयर अवलोकन का मतलब है कि इस तरह की वस्तु की सटीक चमक उस कोण पर निर्भर करेगी जहां से इसे देखा जाता है। चूंकि यह कोण किसी विशेष सुपरनोवा के लिए अज्ञात है, इसलिए यह स्पष्ट रूप से ब्रह्मांड में इस तरह की बुनियादी दूरी माप में अनिश्चितता की मात्रा का परिचय देता है जिसे भविष्य में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

सौभाग्य से, वीएलटी डेटा यह भी दर्शाता है कि यदि आप थोड़ा इंतजार करते हैं - जो अवलोकन की दृष्टि से विस्तारित आग के गोले में गहराई से देखना संभव बनाता है - तो यह अधिक गोलाकार हो जाता है। सुपरनोवा की दूरी निर्धारण जो इस बाद के चरण में किए जाते हैं इसलिए अधिक सटीक होंगे।

सुपरनोवा विस्फोट और ब्रह्मांडीय दूरी
टाइप Ia सुपरनोवा घटनाओं के दौरान, सूर्य (तथाकथित "सफ़ेद बौना सितारे") के कुछ समय के शुरुआती द्रव्यमान वाले सितारों के अवशेष फट जाते हैं, और पीछे कुछ भी नहीं छोड़ते हैं, लेकिन "स्टारडस्ट" के तेजी से विस्तार वाले बादल।

टाइप Ia सुपरनोवा स्पष्ट रूप से एक दूसरे के समान हैं। यह उन्हें "मानक मोमबत्तियाँ" के रूप में एक बहुत उपयोगी भूमिका प्रदान करता है जिसका उपयोग ब्रह्मांडीय दूरी को मापने के लिए किया जा सकता है। उनकी चोटी की चमक प्रतिद्वंद्वियों की अपनी मूल आकाशगंगा की है, इसलिए उन्हें प्रधान लौकिक यार्डस्टिक्स के रूप में अर्हता प्राप्त करना है।

खगोलविदों ने हमारे ब्रह्मांड के विस्तार के इतिहास का अध्ययन करने के लिए इस भाग्यशाली परिस्थिति का फायदा उठाया है। वे हाल ही में मौलिक निष्कर्ष पर पहुंचे कि यूनिवर्स एक त्वरित दर से विस्तार कर रहा है, सीएफ। ईएसओ पीआर 21/98, दिसंबर 1998 (सुपरनोवा त्वरण जांच वेब पेज भी देखें)।

सफेद बौने तारे का विस्फोट
टाइप Ia सुपरनोवा के सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत मॉडल में विस्फोट-पूर्व सफेद बौना तारा सौर-जैसे साथी तारे की परिक्रमा करता है, जो हर कुछ घंटों में एक क्रांति पूरी करता है। करीबी बातचीत के कारण, साथी तारा लगातार द्रव्यमान खो देता है, जिसका हिस्सा सफेद बौने द्वारा (खगोलीय शब्दावली में: "प्रशंसित") उठाया जाता है।

एक सफ़ेद बौना सौर-प्रकार के तारे के पारगम्य चरण का प्रतिनिधित्व करता है। इसके मूल में परमाणु रिएक्टर एक लंबे समय से पहले ईंधन से बाहर चला गया है और अब निष्क्रिय है। हालांकि, कुछ बिंदु पर संचय सामग्री के बढ़ते वजन ने सफेद बौने के अंदर दबाव को इतना बढ़ा दिया होगा कि वहां मौजूद परमाणु राख प्रज्वलित हो जाएगी और भारी तत्वों में जलने लगेगी। यह प्रक्रिया बहुत जल्दी अनियंत्रित हो जाती है और पूरा तारा एक नाटकीय घटना में टुकड़े-टुकड़े हो जाता है। एक अत्यंत गर्म आग का गोला देखा जाता है जो अक्सर मेजबान आकाशगंगा को मात देता है।

विस्फोट की आकृति
हालांकि टाइप Ia के सभी सुपरनोवा में काफी समान गुण हैं, यह अब तक कभी भी स्पष्ट नहीं हुआ है कि इस तरह की घटना पर्यवेक्षकों को कैसे दिखाई देगी जो इसे अलग-अलग दिशाओं से देखते हैं। एक ही कोण से देखने पर सभी अंडे एक-दूसरे से मिलते-जुलते और अप्रभेद्य लगते हैं, लेकिन साइड व्यू (अंडाकार) स्पष्ट रूप से अंत दृश्य (गोल) से अलग होता है।

और वास्तव में, यदि टाइप Ia सुपरनोवा विस्फोट असममित थे, तो वे अलग-अलग दिशाओं में अलग चमक के साथ चमकेंगे। विभिन्न सुपरनोवा के अवलोकन - विभिन्न कोणों के तहत देखे गए - इसलिए सीधे तुलना नहीं की जा सकती है।

हालांकि, इन कोणों को नहीं जानना, खगोलविदों को तब गलत दूरियों का अनुमान होगा और ब्रह्मांड की संरचना को देखने के लिए इस मूलभूत विधि की सटीकता पर सवाल खड़े होंगे।

बचाव के लिए ध्रुवीयता
एक साधारण गणना से पता चलता है कि यहां तक ​​कि वीएलटी इंटरफेरोमीटर (वीएलटीआई) की ईगल आंखों के लिए, ब्रह्मांडीय दूरी पर सभी सुपरनोवा प्रकाश के अनसुलझे बिंदुओं के रूप में दिखाई देंगे; वे बस बहुत दूर हैं। लेकिन कोण को निर्धारित करने का एक और तरीका है जिस पर एक विशेष सुपरनोवा देखा जाता है: ध्रुवीयता चाल का नाम है!

ध्रुवीयता निम्नानुसार काम करती है: प्रकाश विद्युत चुम्बकीय तरंगों (या फोटॉन) से बना होता है जो कुछ दिशाओं (विमानों) में दोलन करता है। प्रकाश का परावर्तन या बिखरना दूसरों पर बिजली और चुंबकीय क्षेत्र के कुछ झुकावों का पक्षधर है। यही कारण है कि ध्रुवीकरण धूप का चश्मा एक तालाब से परावर्तित सूर्य के प्रकाश की चमक को छान सकता है।

जब प्रकाश एक सुपरनोवा के विस्तार मलबे के माध्यम से बिखरता है, तो यह बिखरने वाली परतों के उन्मुखीकरण के बारे में जानकारी को बरकरार रखता है। यदि सुपरनोवा गोलाकार रूप से सममित है, तो सभी झुकाव समान रूप से मौजूद होंगे और औसत निकलेंगे, इसलिए कोई ध्रुवीकरण नहीं होगा। यदि, हालांकि, गैस शेल गोल नहीं है, तो प्रकाश पर एक मामूली शुद्ध ध्रुवीकरण अंकित किया जाएगा।

"यहां तक ​​कि काफी ध्यान देने योग्य विषमताओं के लिए, हालांकि, ध्रुवीकरण बहुत छोटा है और मुश्किल से एक प्रतिशत के स्तर से अधिक है", डिट्रीच बाडे, ईएसओ खगोलविद और टीम के एक सदस्य ने कहा कि टिप्पणियों का प्रदर्शन किया। “उन्हें मापने के लिए एक ऐसे उपकरण की आवश्यकता होती है जो बहुत संवेदनशील और बहुत स्थिर हो। "

एक प्रतिशत से कम के स्तर पर मतभेदों के फीके और दूर के प्रकाश स्रोतों में माप एक काफी अवलोकन संबंधी चुनौती है। ", हालांकि, ईएसओ वेरी लार्ज टेलिस्कोप (वीएलटी) सटीक, प्रकाश एकत्र करने की शक्ति, साथ ही इस तरह की मांग वाले पोलीमीटर के अवलोकन के लिए आवश्यक विशेष उपकरण प्रदान करता है", डिट्रीच बाडे बताते हैं। “लेकिन वीएलटी को सेवा मोड में संचालित किए बिना यह परियोजना संभव नहीं होगी। यह भविष्यवाणी करना वास्तव में असंभव है कि सुपरनोवा कब फट जाएगा और हमें हर समय तैयार रहने की आवश्यकता है। केवल सेवा मोड छोटी सूचना पर टिप्पणियों की अनुमति देता है। कुछ साल पहले, सेवा मोड पर इतना जोर देने के लिए ESO के निदेशालय द्वारा यह एक दूरदर्शी और साहसी निर्णय था। उन्होंने कहा कि यह परनल पर सक्षम और समर्पित ईएसओ खगोलविदों की टीम थी जिसने इस अवधारणा को एक व्यावहारिक सफलता बनाया।

खगोलविदों [1] ने एसएन 2001 का निरीक्षण करने के लिए वीएलटी मल्टी-मोड FORS1 साधन का उपयोग किया, एक प्रकार Ia सुपरनोवा जिसे सितंबर 2001 में आकाशगंगा NGC 1448, cf में खोजा गया था। 60 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर पीआर फोटो 24 ए / 03।

इस सुपरनोवा के 2 अक्टूबर के आसपास अधिकतम चमक तक पहुंचने से एक सप्ताह पहले प्राप्त टिप्पणियों में 0.2-0.3% (पीआर फोटो 24 बी / 03) के स्तर पर ध्रुवीकरण का पता चला। इसके बाद अधिकतम प्रकाश और दो सप्ताह तक, ध्रुवीकरण अभी भी औसत दर्जे का था। अधिकतम होने के छह सप्ताह बाद, ध्रुवीकरण डिटेक्टिबिलिटी से नीचे चला गया था।

यह पहली बार है कि एक सामान्य प्रकार Ia सुपरनोवा को असममितता के ऐसे स्पष्ट-कट सबूत को प्रदर्शित करने के लिए पाया गया है।
सुपरनोवा में गहराई से देख रहे हैं

सुपरनोवा विस्फोट के तुरंत बाद, अधिकांश निष्कासित पदार्थ 10,000 किमी / सेकंड के आसपास वेग में चलते हैं। इस विस्तार के दौरान, बाहरी परतें उत्तरोत्तर अधिक पारदर्शी हो जाती हैं। समय के साथ एक सुपरनोवा में गहरा और गहरा हो सकता है।

एसएन 2001el में मापा गया ध्रुवीकरण इसलिए सबूत देता है कि सुपरनोवा के बाहरी हिस्से (जो पहली बार देखे गए हैं) काफी असममित हैं। बाद में, जब वीएलटी सुपरनोवा के दिल की ओर "घुसना" करता है, विस्फोट ज्यामिति तेजी से अधिक सममित है।

यदि एक चपटा गोलाकार आकृति के संदर्भ में, एसएन 2001 में मापा ध्रुवीकरण का अर्थ है, अधिकतम चमक से पहले 0.9 के आसपास का मामूली-से-प्रमुख अक्ष अनुपात और इस अधिकतम और आगे के बारे में एक सप्ताह से एक गोलाकार सममित ज्यामिति है।
ब्रह्मांड संबंधी निहितार्थ

मुख्य मापदंडों में से एक, जिस पर टाइप Ia दूरी अनुमान आधारित है, अधिकतम पर ऑप्टिकल चमक है। इस समय माप की गई असमानता लगभग 10% की एक पूर्ण चमक अनिश्चितता (फैलाव) का परिचय देगी यदि देखने के कोण (जो ज्ञात नहीं है) के लिए कोई सुधार नहीं किया गया था।

जबकि टाइप Ia सुपरनोवा ब्रह्माण्ड संबंधी दूरी मापने के लिए अब तक का सबसे अच्छा मानक मोमबत्तियाँ हैं, और इसलिए तथाकथित अंधेरे ऊर्जा की जांच के लिए, एक छोटी माप अनिश्चितता बनी रहती है।

टीम की लीडर लीफान वांग कहती हैं, "एसएन 2001 में एसिमेट्री को हमने इस आंतरिक अनिश्चितता के एक बड़े हिस्से को समझाने के लिए पर्याप्त रूप से मापा है"। "अगर सभी प्रकार Ia सुपरनोवा इस तरह हैं, तो यह चमक माप में बहुत फैलाव के लिए जिम्मेदार होगा। जितना हमने सोचा था उससे कहीं अधिक एकरूप हो सकते हैं। ”

चमक माप में फैलाव को कम करने से निश्चित रूप से हमारे द्वारा देखे जाने वाले सुपरनोवा की संख्या में वृद्धि करके भी प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन यह देखते हुए कि ये माप VLT की तरह दुनिया में सबसे बड़े और सबसे महंगे टेलीस्कोप की मांग करते हैं, यह सबसे कुशल तरीका नहीं है।

इस प्रकार, यदि इसके बजाय अधिकतम एक या दो सप्ताह के बाद चमक को मापा जाता है, तो गोलाकार को फिर से बहाल किया जाएगा और अज्ञात देखने के कोण से कोई व्यवस्थित त्रुटि नहीं होगी। अवलोकन प्रक्रिया में इस मामूली बदलाव से, टाइप Ia सुपरनोवा और भी अधिक विश्वसनीय लौकिक यार्डस्टिक्स बन सकता है।
सैद्धांतिक निहितार्थ

ध्रुवीकृत वर्णक्रमीय विशेषताओं की वर्तमान पहचान दृढ़ता से यह बताती है कि अंतर्निहित भौतिकी को समझने के लिए, टाइप Ia सुपरनोवा घटनाओं के सैद्धांतिक मॉडलिंग को वर्तमान में किए गए अधिक सटीकता के साथ सभी तीन आयामों में करना होगा। वास्तव में, उपलब्ध, अत्यधिक जटिल हाइड्रोडायनामिक गणना अभी तक एसएन 2001el द्वारा उजागर संरचनाओं को पुन: पेश करने में सक्षम नहीं हैं।
अधिक जानकारी

इस प्रेस विज्ञप्ति में प्रस्तुत किए गए परिणामों को "एस्ट्रोफिजिकल जर्नल" ("एनजीसी 1448 में एसएन 2001 के स्पेक्ट्रोपोलिमेट्री: एक सामान्य प्रकार के आइए सुपरनोवा की लाइफलाइन वांग" और सह-लेखक, वॉल्यूम 591, पी द्वारा एक शोध पत्र में वर्णित किया गया है। । 1110)।
टिप्पणियाँ

[१]: यह एक समन्वित ईएसओ / लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी / यूनीव है। टेक्सास प्रेस विज्ञप्ति के। LBNL प्रेस विज्ञप्ति यहां उपलब्ध है।

[२]: टीम में लिफ़ान वैंग, डायट्रिच बाडे, पीटर एच। फ्लिच, एलेक्सी खोखलोव, जे। क्रेग व्हीलर, डैनियल कासेन, पीटर ई। नुगेंट, शाऊल पर्लमटर, क्लेस फ़ेसटन और पीटर लुंडकविस्ट शामिल हैं।

मूल स्रोत: ESO समाचार रिलीज़