प्राकृतिक कण त्वरक की खोज की

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बाइनरी जोड़ी PSR B-1259-63 / SS 2883 की HESS छवि। छवि क्रेडिट: HESS। बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
बाइनरी जोड़ी PSR B-1259-63 / SS 2883 दक्षिणी गोलार्ध नक्षत्र क्रूज़ (दक्षिणी क्रॉस) की सामान्य दिशा में कुछ 5,000 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। इस जोड़ी में एक पल्सर (PSR B-1259) और बड़े पैमाने पर नीले रंग का विशाल (SS 2883) एक व्यापक रूप से झूलते हुए नृत्य में बंद है जो हर 3.4 साल में दोहराता है। अधिक विशाल प्राथमिक की पल्सर की कक्षा इतनी विलक्षण है कि यह जोड़ी निकटतम दृष्टिकोण पर 100 मिलियन किलोमीटर के भीतर से गुजरती है और वे अपने सबसे दूर के बिंदु पर उस दूरी से लगभग दस गुना अलग हो जाती हैं। निकटतम दृष्टिकोण के दौरान, पल्सर से संकेत काफी हद तक गिर जाते हैं क्योंकि यह विशाल नीले विशाल द्वारा ग्रहण किया जाता है।

12.5 मीटर हाई एनर्जी स्टीरियोस्कोपिक सिस्टम (HESS) का उपयोग करने वाले पर्यवेक्षकों ने अप्रैल 2004 से फरवरी के दौरान चांदनी रातों के दौरान जोड़ी के नृत्य को रिकॉर्ड किया, और पल्सर के निकट पहुंचने और युगल के निकटतम बिंदु से पुन: प्राप्त होने के रूप में उन्हें समय दिया। खगोलविदों ने पाया कि पल्सर से निकलने वाली रेडियो तरंगें क्षेत्र से आने वाली अल्ट्रा हाई गामा विकिरण से मेल खाती हैं।

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर फिजिक्स, हीडलबर्ग जर्मनी के फेलिक्स अहरोनियन के अनुसार, यह द्विआधारी प्रणाली बेहद जटिल MHD (मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक) की प्रक्रिया को '' ऑन-लाइन 'देखने की अनुमति देता है, जो कि अल्ट्रालाइटैटिव पल्सर पवन के निर्माण और समाप्ति की प्रक्रिया है, साथ ही साथ कण भी। सिस्टम की उच्च ऊर्जा गामा-विकिरण के वर्णक्रमीय और लौकिक विशेषताओं के अध्ययन के माध्यम से, सापेक्ष तरंगों द्वारा त्वरण। इस संबंध में बाइनरी सिस्टम PSR B1259-63 पल्सर हवाओं के भौतिकी का पता लगाने के लिए एक अद्वितीय प्रयोगशाला है। "

पल्सर का पता पहली बार 1992 में खगोलविदों की एक टीम ने ऑस्ट्रेलिया में पार्केस रेडियो टेलीस्कोप के इस्तेमाल से लगाया था। इसका चुंबकीय जेट पृथ्वी की ओर 20 बार एक सेकंड में घूमता है। रेडियो उत्सर्जन के अलावा, पल्सर एक्स-किरणों को विभिन्न ऊर्जा स्तरों पर प्रसारित करता है - इसकी कक्षा में। इन एक्स-रे को विकिरण का परिणाम माना जाता है जो तब होता है जब पल्सर का चुंबकीय क्षेत्र साथी नीले विशाल द्वारा छोड़ी गई गैसों के साथ संपर्क करता है।

ब्लू विशाल एसएस 2883 को पहली बार 1992 में पल्सर के साथ एक साथी के रूप में खोजा गया था। यह सूर्य के द्रव्यमान का दस गुना है, लेकिन इसमें उच्च तापमान और तेजी से जलने वाला फ्यूजन इंजन है। यह बहुत जल्दी घूमता है और छिटपुट आधार पर अपने भूमध्य रेखा से सामग्री को बाहर निकालता है। H.E.S.S. के साथ बाइनरी पल्सर PSR B-1259-63 के डिस्कवरी के पेपर के अनुसार, "सितारों को गैर-आइसोट्रोपिक तारकीय हवाओं के लिए जाना जाता है, जो बड़े पैमाने पर बहिर्वाह के लिए एक इक्वेटोरियल डिस्क का निर्माण करते हैं।"

कागज यह कहता है कि "समय के माप से पता चलता है कि डिस्क कक्षीय विमान के संबंध में झुकी हुई है ..." इस तरह के कक्षीय झुकाव के कारण "पल्सर डिस्क को पेरिस्ट्रॉन के पास दो बार पार करने का कारण बनता है।" और यह इन क्रॉसिंगों पर है कि पल्सर के चुंबकीय क्षेत्र को स्टेलर इजेका के रिवर्स शॉक क्षेत्र में आवेशित कणों के साथ इंटरैक्ट करना शुरू हो जाता है क्योंकि चीजें वास्तव में सुस्पष्ट हो जाती हैं।

नतीजतन, इस प्रणाली को एक 'बाइनरी प्लेरियन' कहा जाता है, जहां "साथी स्टार द्वारा प्रदान किया गया गहन फोटॉन क्षेत्र न केवल सापेक्ष इलेक्ट्रॉनों के शीतलन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, बल्कि उच्च के उत्पादन के लिए सही लक्ष्य के रूप में भी कार्य करता है। उलटा कॉम्पट्टन (आईसी) प्रकीर्णन के माध्यम से -रक्त गामा किरणें। " फेलिक्स ने इस धारणा का विस्तार करते हुए कहा कि "पल्सर अलग नहीं है, लेकिन एक शक्तिशाली ऑप्टिकल स्टार के करीब एक बाइनरी सिस्टम में स्थित है। इस मामले में, उच्च गैस के दबाव में तारकीय हवा के साथ बातचीत के कारण, पल्सर हवा द्विआधारी प्रणाली के भीतर समाप्त हो जाती है जहां चुंबकीय क्षेत्र काफी अधिक है (लगभग 1 जी, यानी मानक plerions से 10,000 से 100,000 गुना बड़ा)। इसके अलावा, ऑप्टिकल स्टार की उपस्थिति के कारण, इलेक्ट्रॉनों को स्टारलाइट के साथ बातचीत (कॉम्पटन बिखरने) के दौरान गंभीर नुकसान होता है। इससे इलेक्ट्रॉनों का जीवनकाल बहुत कम, 1 घंटा या उससे कम हो जाता है। स्टेलर डिस्क की घनी गैस (काफी कम समय पर भी!) के साथ उच्च ऊर्जा गामा-किरणों का उत्पादन इलेक्ट्रॉनों (और शायद प्रोटॉन) की अंत: क्रिया द्वारा भी किया जा सकता है।

बाइनरी प्लेरियन के रूप में, स्टार सिस्टम पल्सर की सनकी कक्षा के आधार पर एक व्यापक-ऊर्जा ऊर्जा हस्ताक्षर को प्रदर्शित करता है और एसएस 2883 के आसपास स्थित परिस्थितिजन्य पदार्थ के घनत्व में व्यापक रूपांतर करता है जिसके साथ यह इंटरैक्ट करता है। पेरिस्ट्रॉन के पास, परिवेशीय प्लाज्मा के साथ बातचीत करने वाली "ठंडी" पल्सर हवा, एक सापेक्ष सापेक्ष शॉक वेव के निर्माण के साथ समाप्त हो जाती है, जो कणों को अत्यंत उच्च ऊर्जा, 1 टीईवी या अधिक तक गति प्रदान करती है। इन कणों में गर्मी तब 'ठंडा' हो जाती है क्योंकि फोटॉन तेजी से बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन पर वार करते हैं। यह प्रतिलोम कॉम्पटन प्रकीर्णन प्रभाव फोटॉन आवृत्तियों को बेतहाशा बढ़ाकर ऊर्जा का वहन करता है। बस कहा जाता है, कम ऊर्जा वाले "दृश्यमान प्रकाश" के फोटॉन को उच्च ऊर्जा स्तर तक बढ़ाया जाता है - कुछ ऊपरी गामा किरण / निचले ब्रह्मांडीय किरण डोमेन के टेरा-इलेक्ट्रॉन वोल्ट क्षेत्र को प्राप्त करते हैं।

इस बीच, पल्सर तारकीय प्राथमिक से दूर चला जाता है, यह कम और कम आवेशित कणों का सामना करता है, इस बीच केंद्रीय तारे से दृश्यमान प्रकाश फोटोन का घनत्व भी गिर जाता है। जैसा कि यह होता है, फोटॉनों का प्रकीर्णन कम हो जाता है और सिंक्रोट्रॉन विकिरण हावी होने लगता है। इस वजह से, पल्सर धीमा हो जाता है और तारे से दूर जाने के साथ-साथ निचले स्तर के एक्स-रे सिस्टम के ऊर्जा हस्ताक्षर पर हावी होने लगते हैं।

अंत में, पल्सर ऑर्बिट में दो अवधियाँ होती हैं, जहाँ यह नीले विशाल परिस्थिति-संबंधी डिस्क के भूमध्यरेखीय तल को पार करती है। इन संक्रमण बिंदुओं के परिणामस्वरूप कई सुपर-एनर्जेटिक फोटॉनों, इलेक्ट्रॉनों, पॉज़िट्रॉन और यहां तक ​​कि कुछ प्रोटॉन का निर्माण हो सकता है। जैसा कि सापेक्ष रूप से त्वरित कणों का निर्माण होता है, वे बदले में उच्च ऊर्जा वाले फोटॉन और अन्य कणों में टूटने में सक्षम अन्य कणों की भीड़ को फैलाने में सक्षम एक क्षेत्र के साथ बातचीत करते हैं।

13 जून 2005 को प्रकाशित पत्र से, "अब तक इस जटिल प्रणाली की सैद्धांतिक समझ, एक दूसरे के साथ पल्सर और तारकीय हवाओं को शामिल करना, विवश टिप्पणियों की कमी के कारण काफी सीमित है।" लेकिन अब HACE जैसे IACTS (इमेजिंग वायुमंडलीय चेरेंकोव टेलीस्कोप) के कारण, खगोलविद अब PSR B-1259-63 / SS 2883 जैसे अन्य प्रणालियों से उच्च ऊर्जा गामा किरणों के कई नए निकट-बिंदु स्रोतों को हल करने में सक्षम हैं।

PSR B-1259-63 / SS 2883 प्रणाली में, प्रकृति ने खगोलविदों - और भौतिकविदों - को सुपर-उच्च ऊर्जा कण त्वरक के अपने स्वयं के संस्करण के साथ प्रदान किया है - जो कि शुक्र है कि अच्छी तरह से निहित है और पृथ्वी से एक सुरक्षित दूरी है।

जेफ बारबोर द्वारा लिखित

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