M15 में एक डबल न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम है जो अंततः हिंसक रूप से विलय करेगा। छवि क्रेडिट: NOAO विस्तार करने के लिए क्लिक करें
ब्रह्मांड में गामा-किरणों का विस्फोट सबसे शक्तिशाली विस्फोट है, जो बड़ी मात्रा में उच्च-ऊर्जा विकिरण का उत्सर्जन करता है। दशकों तक उनकी उत्पत्ति एक रहस्य थी। वैज्ञानिक अब मानते हैं कि वे उन प्रक्रियाओं को समझते हैं जो गामा-किरण फटने का उत्पादन करती हैं। हालांकि, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए) के जोनाथन ग्रिंडले और उनके सहयोगियों के एक नए अध्ययन, साइमन पोर्टेगीज ज्वार्ट (खगोलीय संस्थान, नीदरलैंड) और स्टीफन मैकमिलन (ड्रेक्सल विश्वविद्यालय), कुछ गामा के लिए पहले से अनदेखा स्रोत का सुझाव देते हैं। किरण फटना: गोलाकार समूहों के भीतर तारकीय मुठभेड़।
ग्रिंदले ने कहा, "सभी छोटे गामा-किरणों में से एक-तिहाई फटने के साथ-साथ हम निरीक्षण करते हैं कि ग्लोबुलर क्लस्टर्स में न्यूट्रॉन सितारों का विलय हो सकता है।"
गामा-रे फट (जीआरबी) दो अलग-अलग "स्वादों" में आते हैं। कुछ एक मिनट तक, या उससे भी लंबे समय तक चलते हैं। खगोलविदों का मानना है कि जब एक बड़े तारे में हाइपरनोवा विस्फोट होता है तो लंबे जीआरबी उत्पन्न होते हैं। अन्य फट केवल एक सेकंड के एक अंश के लिए रहता है। खगोलविदों का कहना है कि छोटे GRBs दो न्यूट्रॉन सितारों या एक न्यूट्रॉन स्टार और एक ब्लैक होल की टक्कर से उत्पन्न होते हैं।
अधिकांश डबल न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम दो बड़े सितारों के विकास से पहले से ही एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं। प्राकृतिक उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के कारण दोनों न्यूट्रॉन सितारे बन जाएंगे (यदि वे किसी दिए गए द्रव्यमान से शुरू होते हैं), जो तब लाखों या अरबों वर्षों तक एक साथ सर्पिल होते हैं जब तक कि वे विलय और एक गामा-रे फट जारी नहीं करते।
ग्रिंडले का शोध छोटे GRBs - गोलाकार समूहों के एक अन्य संभावित स्रोत की ओर इशारा करता है। ग्लोबुलर क्लस्टर्स में ब्रह्मांड के कुछ सबसे पुराने तारे हैं जो तंग जगह में कुछ प्रकाश-वर्ष भर में ही ढह जाते हैं। इस तरह के तंग क्वार्टर कई नज़दीकी तारकीय मुठभेड़ों को उकसाते हैं, जिनमें से कुछ स्टार स्वैप की ओर ले जाते हैं। यदि एक तारकीय साथी (जैसे कि सफेद बौना या मुख्य-अनुक्रम वाला तारा) के साथ एक न्यूट्रॉन सितारा अपने साथी को किसी अन्य न्यूट्रॉन स्टार के साथ बदल देता है, तो न्यूट्रॉन सितारों की जोड़ी अंततः सर्पिल हो जाएगी और विस्फोटक रूप से टकरा जाएगी, जिससे गामा-किरण फट जाएगी।
ग्रिंडले ने कहा, "हम इन अग्रदूत प्रणाली को देखते हैं, एक मिलीसेकंड पल्सर के रूप में एक गोलाकार तारा, जिसमें गोलाकार समूह होते हैं।" “इसके अलावा, गोलाकार गुच्छों को इतनी बारीकी से पैक किया जाता है कि आपके पास बहुत सारी बातचीत होती है। यह डबल न्यूट्रॉन-स्टार सिस्टम बनाने का एक प्राकृतिक तरीका है। ”
खगोलविदों ने आवृत्ति की गणना करने के लिए लगभग 3 मिलियन कंप्यूटर सिमुलेशन का प्रदर्शन किया जिसके साथ गोलाकार समूहों में डबल न्यूट्रॉन-स्टार सिस्टम बन सकते हैं। यह जानकर कि आकाशगंगा के इतिहास में कितने का निर्माण हुआ है, और लगभग एक प्रणाली को विलय में कितना समय लगता है, उन्होंने तब गोलाकार क्लस्टर बायनेरिज़ से अपेक्षित लघु गामा-रे फट की आवृत्ति निर्धारित की। वे अनुमान लगाते हैं कि सभी छोटी गामा-किरणों के 10 से 30 प्रतिशत के बीच फटने से हम देखते हैं कि इस तरह के सिस्टम से परिणाम हो सकते हैं।
यह अनुमान हाल ही में जीआरबी टिप्पणियों द्वारा उजागर एक उत्सुक प्रवृत्ति को ध्यान में रखता है। विलय और इस तरह तथाकथित "डिस्क" न्यूट्रॉन-स्टार बायनेरिज़ से फट जाता है - सिस्टम दो बड़े पैमाने पर सितारों से बनता है जो एक साथ बनते हैं और एक साथ मर जाते हैं - गोलाकार क्लस्टर बायनेरिज़ से फटने की तुलना में 100 गुना अधिक बार होने का अनुमान है। फिर भी छोटे GRBs जो ठीक-ठाक स्थित हैं, वे गोलाकार गुच्छों और बहुत पुराने तारों से आते हैं, जैसा कि गोलाकार समूहों के लिए अपेक्षित है।
"यहां एक बड़ी बहीखाता समस्या है," ग्रिंडले ने कहा।
विसंगति की व्याख्या करने के लिए, ग्रिंडले का सुझाव है कि डिस्क बायनेरिज़ से फटने से स्पॉट करने के लिए कठिन होने की संभावना है क्योंकि वे कम दिशाओं से दिखाई देने वाले संकीर्ण विस्फोटों में विकिरण का उत्सर्जन करते हैं। संकीर्ण "बीमरिंग" उन तारों को टकराने के परिणामस्वरूप हो सकता है जिनकी रीढ़ उनकी कक्षा के साथ गठबंधन की जाती है, जैसा कि उन बायनेरिज़ के लिए अपेक्षित है जो उनके जन्म के क्षण से एक साथ रहे हैं। नव्या ने अपने यादृच्छिक झुकाव के साथ सितारों को मिला दिया, जब वे विलय करते हैं तो व्यापक रूप से फट सकते हैं।
"अधिक संक्षिप्त GRBs शायद डिस्क सिस्टम से आते हैं - हम सिर्फ उन सभी को नहीं देखते हैं," ग्रिंडले ने बताया।
गामा-रे उपग्रहों द्वारा हाल ही में लगभग आधा दर्जन लघु जीआरबी ठीक-ठीक स्थित हैं, जिससे गहन अध्ययन मुश्किल हो गया है। जैसे-जैसे और उदाहरण इकट्ठे होते जाते हैं, वैसे-वैसे शॉर्ट जीआरबी के स्रोतों को बेहतर तरीके से समझा जाना चाहिए।
इस खोज की घोषणा करने वाला पेपर नेचर फ़िज़िक्स के 29 जनवरी के ऑनलाइन अंक में प्रकाशित हुआ था। यह http://www.nature.com/nphys/index.html पर और http://arxiv.org/abs/astro-ph/0512654 पर प्रीप्रिंट फॉर्म में उपलब्ध है।
कैम्ब्रिज, मास में मुख्यालय, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA) स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी और हार्वर्ड कॉलेज ऑब्जर्वेटरी के बीच एक संयुक्त सहयोग है। छह अनुसंधान प्रभागों में आयोजित CfA के वैज्ञानिकों ने ब्रह्मांड की उत्पत्ति, विकास और अंतिम भाग्य का अध्ययन किया।
मूल स्रोत: CfA समाचार रिलीज़
