कॉस्मिक किरणें - ऐसे कण जो प्रकाश की गति के करीब पहुंच गए हैं - हमारे सूर्य से हर समय बाहर निकलते हैं, हालांकि वे अल्ट्रा-हाई-एनर्जी कॉस्मिक किरणों (UHECRs) की तुलना में सकारात्मक रूप से सुस्त होते हैं। इस प्रकार की ब्रह्मांडीय किरणें सौर मंडल के बाहर के स्रोतों से निकलती हैं, और हमारे सूर्य की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जावान होती हैं, हालांकि बहुत अधिक दुर्लभ होती हैं। एक सफेद बौना और न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल के बीच विलय इन किरणों का एक स्रोत हो सकता है, और इस तरह के विलय अक्सर इन ऊर्जावान कणों का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत हो सकते हैं।
स्लोअन व्हाइट dwArf रेडियल वेलोसिटी डेटा माइनिंग सर्वे (SWARMS) - जो स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे का हिस्सा है - हाल ही में सौर प्रणाली से केवल 50 पार्स की विदेशी वस्तुओं की एक द्विआधारी प्रणाली को उजागर किया गया है। एसडीएसएस 1257 + 5428 नामक यह प्रणाली एक सफेद बौना तारा प्रतीत होता है जो न्यूट्रॉन स्टार या कम द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की परिक्रमा करता है। सिस्टम के बारे में विवरण और इसकी प्रारंभिक खोज एक पेपर में कार्ल बैडनेस, एट अल द्वारा पाई जा सकती है। यहाँ।
ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में एस्ट्रोनॉमी विभाग में सहायक प्रोफेसर सह लेखक टॉड थॉम्पसन ने हालिया पत्र में तर्क दिया है द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स इस प्रकार की प्रणाली, और सितारों के इन विदेशी अवशेषों का बाद में विलय, आम हो सकता है, और वर्तमान में देखे गए यूएचईसीआर की मात्रा के लिए जिम्मेदार हो सकता है। सफेद बौना और न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल के बीच विलय भी कम द्रव्यमान का एक ब्लैक होल बना सकता है, जिसे "बेबी" ब्लैक होल कहा जाता है।
थॉम्पसन ने एक ईमेल साक्षात्कार में लिखा:
"व्हाइट बौना / न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल बायनेरिज़ को काफी दुर्लभ माना जाता है, हालांकि साहित्य में मिल्की वे-जैसी आकाशगंगा की संख्या में एक बड़ी रेंज है। SWARMS "रेडियल वेलोसिटी" तकनीक का उपयोग करके इस तरह की प्रणाली का पता लगाने वाला पहला था, और पहली बार इस तरह के ऑब्जेक्ट को पास से खोजने के लिए, केवल 50 पार्स दूर (लगभग 170 प्रकाश वर्ष)। इस कारण से, यह बहुत ही आश्चर्यजनक था, और इसकी सापेक्ष निकटता ने हमें यह तर्क देने की अनुमति दी कि इन प्रणालियों को पिछली सभी अपेक्षाओं की तुलना में काफी सामान्य होना चाहिए। SWARMS को इतने पास से कुछ दुर्लभ देखने के लिए बहुत भाग्यशाली होना चाहिए था। ”
थॉम्पसन, एट अल। तर्क है कि इस प्रकार का विलय मिल्की वे आकाशगंगा में यूएचईसीआर का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत हो सकता है, और यह कि प्रत्येक 2,000 वर्षों में आकाशगंगा में विलय होना चाहिए। इस प्रकार के विलय टाइप Ia सुपरनोवा की तुलना में थोड़ा कम सामान्य हो सकते हैं, जो कि सफेद बौनों के बाइनरी सिस्टम में उत्पन्न होते हैं।
एक सफ़ेद बौना जो न्यूट्रॉन तारे के साथ विलीन होता है, जो सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 3 गुना कम द्रव्यमान वाला ब्लैक होल बनाता है। थॉम्पसन ने कहा, "वास्तव में, यह परिदृश्य संभावना है क्योंकि हम सोचते हैं कि न्यूट्रॉन तारे सूर्य के द्रव्यमान से 2-3 गुना अधिक ऊपर मौजूद नहीं हो सकते। यह विचार है कि WD न्यूट्रॉन तारे पर विघटित हो जाएगा और फिर न्यूट्रॉन तारा एक ब्लैक होल में समा जाएगा। इस मामले में, हम गुरुत्वाकर्षण तरंगों में BH गठन के संकेत को देख सकते हैं। ”
इस तरह के विलय में उत्पन्न होने वाली गुरुत्व तरंगें लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) द्वारा पता लगाने योग्य सीमा से ऊपर होगी, एक उपकरण जो गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए लेज़रों का उपयोग करता है (जिनमें से किसी का भी पता नहीं चला है ... अभी तक), और यहां तक कि संभवतः एक अंतरिक्ष गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला, नासा के लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस एंटीना, LISA को फैलाया।
हमारे सूर्य से आने वाली सामान्य ब्रह्मांडीय किरणों में 10 ^ 7 से 10 ^ 10 इलेक्ट्रॉन-वोल्ट के पैमाने पर ऊर्जा होती है। अल्ट्रा-हाई-एनर्जी कॉस्मिक किरणें एक दुर्लभ घटना है, लेकिन वे 10 ^ 20 इलेक्ट्रॉन-वोल्ट से अधिक हैं। एसडीएसएस 1257 + 5428 जैसी प्रणालियां इतनी उच्च ऊर्जा की कॉस्मिक किरणों का उत्पादन कैसे करती हैं? थॉम्पसन ने बताया कि दो समान रूप से आकर्षक संभावनाएं हैं।
पहले में, विलय से एक ब्लैक होल और बाद में अभिवृद्धि डिस्क का निर्माण कुछ हद तक एक आकाशगंगा उत्पन्न करेगा जैसे आकाशगंगाओं के केंद्र में देखा जाता है, एक क्वासर का गप्पी संकेत। हालांकि, ये जेट ज्यादा छोटे होंगे, जेट के सामने वाले झटके यूएचईसीआर बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कणों को गति देंगे, थॉम्पसन ने कहा।
दूसरे परिदृश्य में, न्यूट्रॉन तारा सफेद बौने साथी से पदार्थ चुराता है, और यह अभिवृद्धि इसे तेजी से घुमाने लगती है। चुंबकीय तनाव जो न्यूट्रॉन स्टार की सतह पर निर्मित होता है, या "मैग्नेटर", किसी भी ऐसे कण को गति देने में सक्षम होगा जो गहन चुंबकीय क्षेत्र के साथ अति-उच्च ऊर्जाओं के साथ संपर्क करता है।
ऐसी प्रणालियों द्वारा इन अल्ट्रा-हाई-एनर्जी कॉस्मिक किरणों का निर्माण अत्यधिक सैद्धांतिक है, और हमारी आकाशगंगा में वे कितने सामान्य हो सकते हैं, यह केवल एक अनुमान है। एसडीएसएस 1257 + 5428 की खोज के तुरंत बाद यह अस्पष्ट बना हुआ है कि क्या सफेद बौने का साथी ऑब्जेक्ट ब्लैक होल या न्यूट्रॉन स्टार है। लेकिन यह तथ्य कि SWARMS ने सर्वेक्षण में इतनी जल्दी खोज कर ली है, आगे के विदेशी बाइनरी सिस्टम की खोज के लिए उत्साहजनक है।
“यह संभावना नहीं है कि SWARMS 10 या 100 और ऐसी प्रणालियों को देखेगा। यदि यह किया जाता है, तो ऐसे विलय की दर बहुत अधिक (अनुमानित) अधिक होगी। उन्होंने कहा, हम पहले भी कई बार हैरान रह चुके हैं। हालाँकि, आकाश के कुल क्षेत्रफल को देखते हुए, यदि हमारे इस तरह के विलय की दर का अनुमान सही है, तो SWARMS को केवल 1 और ऐसी प्रणाली को देखना चाहिए, और वे कोई भी नहीं देख सकते हैं। थॉम्पसन ने कहा, दक्षिणी आकाश में एक समान सर्वेक्षण (स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे, जिसके आधार पर SWARMS आधारित है) के बराबर कुछ भी नहीं है।
एसडीएसएस 1257 + 5428 के अवलोकन पहले ही स्विफ्ट एक्स-रे वेधशाला का उपयोग करके बनाए गए हैं, और कुछ माप रेडियो स्पेक्ट्रम में लिए गए हैं। गामा-किरणों का कोई स्रोत फ़र्मी टेलीस्कोप का उपयोग करके सिस्टम के स्थान पर नहीं पाया जाना था।
थॉम्पसन ने कहा, “संभवतः सिस्टम का सबसे महत्वपूर्ण आगामी अवलोकन लंबन के माध्यम से एक सच्ची दूरी प्राप्त करना है। अभी, दूरी मनाया सफेद बौने के गुणों पर आधारित है। सिद्धांत में,
अगले साल प्रणाली को देखना और एक लंबन दूरी प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान होना चाहिए, जो कि सफेद बौनों के भौतिक गुणों को लेकर कई अनिश्चितताओं को दूर करेगा। ”
स्रोत: अर्क्सिव, टॉड थॉम्पसन के साथ ईमेल साक्षात्कार
