मई 17, 2022

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खगोलविद पहली बार किसी नोवा तारे का एक्स-रे ‘आग का गोला’ देखते हैं

खगोलविद पहली बार किसी नोवा तारे का एक्स-रे 'आग का गोला' देखते हैं

एक नोवा विस्फोट का अनुभव करते हुए एक मृत तारे का छोटा, लेकिन बड़े पैमाने पर विस्फोट अंतरिक्ष में सबसे शक्तिशाली एक्स-रे उपकरणों में से एक द्वारा कब्जा कर लिया गया था।

L2 . पर Spektr-RG अंतरिक्ष वेधशाला में संयुक्त जर्मन-रूसी eROSITA दूरबीन लैग्रेंज पॉइंट (हाँ, वेब का घर), सबसे पहले एक नए सुपरनोवा के “आग का गोला” चरण के रूप में जाना जाता है। इन एक्स-रे डेटा को अंततः नोवा भौतिकी के बारे में 1990 की भविष्यवाणी के साथ अवलोकन द्वारा पुष्टि की गई थी।

विचाराधीन नोवा को YZ रेटिकुली के रूप में जाना जाता है, जिसे 15 जुलाई, 2020 को दक्षिणी तारामंडल के पास, लगभग 8,250 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर खोजा गया था। रेटिना. विश्लेषण से पता चला कि यह क्षणिक चमक सबसे अधिक संभावना है कि हम एक क्लासिक नोवा कहते हैं – एक सफेद बौने तारे का प्रकोप।

यहां देखिए यह कैसे काम करता है। एक सफेद बौना तारा वह है जिसे हम “मृत” तारे के रूप में सोचते हैं – एक तारे का ढह गया कोर सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 8 गुना अपने परमाणु संलयन (मुख्य अनुक्रम) की अवधि के अंत तक पहुंचने के बाद, इसके बाहरी पदार्थ को बाहर निकाल देता है। इस तरह की अन्य चीजों में शामिल हैं न्यूट्रॉन तारे (8 और 30 सौर द्रव्यमान के बीच) और ब्लैक होल्स (इससे बड़ा कुछ भी)।

सफेद बौने छोटे और घने होते हैं: पृथ्वी और चंद्रमा के आकार के बीच, मोटे तौर पर, और आकार में 1.4 सूर्य तक। इस द्रव्यमान सीमा को चंद्रशेखर सीमा के रूप में जाना जाता है: यदि एक सफेद बौना इस सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह इतना अस्थिर हो जाता है कि यह एक आश्चर्यजनक सुपरनोवा में फट जाता है।

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सफेद बौने भी अक्सर बड़े (यद्यपि कम बड़े पैमाने पर) सितारों के साथ बाइनरी सिस्टम में हो सकते हैं। यदि वे पर्याप्त पारस्परिक कक्षा में हैं, तो एक सफेद बौना अपने द्विआधारी साथी से सामग्री खींच सकता है।

यह पदार्थ मुख्य रूप से हाइड्रोजन है। यह सफेद बौने की सतह पर जमा हो जाता है क्योंकि यह गर्म हो जाता है। अंततः, द्रव्यमान इतना बड़ा हो जाता है कि हाइड्रोजन परत के नीचे का दबाव और तापमान सफेद बौने की सतह पर परमाणु संलयन को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त होता है; इससे थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट होता है, जो हिंसक रूप से अतिरिक्त सामग्री को अंतरिक्ष में निष्कासित कर देता है। हैलो, नोवा।

जून से दिसंबर 2020 तक दूसरे आकाशीय सर्वेक्षण के दौरान, eROSITA ने सफेद बौने वाले आकाश के क्षेत्र को बार-बार घुमाया। पहले 22 पास पर सब कुछ पूरी तरह से सामान्य लग रहा था। हालांकि, 23 वीं पास में, 7 जुलाई, 2020 से शुरू होकर, एक्स-रे का एक अत्यंत उज्ज्वल स्रोत दिखाई दिया, जिसे बाद में YZ रेटिकुली के रूप में पहचाना गया – केवल अगले पास पर फिर से गायब होने के लिए, जिसका अर्थ है कि संपूर्ण फ्लैश नहीं रह सकता आठ घंटे से अधिक।

यह स्रोत की ऑप्टिकल चमक से 11 घंटे पहले था। खगोलविदों का कहना है कि यह नोवा के “फायरबॉल” चरण के सैद्धांतिक मॉडलिंग के साथ पूर्ण समझौता है। (नोवा फायरबॉल के पिछले अवलोकन ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर लिए गए थे, और जब तारे में विस्फोट होता है तो विस्तारित इजेक्शन से संबंधित – सुपरनोवा का एक पूरी तरह से अलग चरण।)

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इसके अनुसार 1990 में प्रगति की भविष्यवाणी, एक बहुत छोटा “आग का गोला” चरण भगोड़ा विलय के बीच होना चाहिए जिससे विस्फोट हो और ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर तारे की चमक हो। यह चरण ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर तारे के चमकने से पहले एक्स-रे की एक नरम, छोटी, चमकदार चमक के रूप में प्रकट होना चाहिए।

ऐसा होता है, सिद्धांत के अनुसार, क्योंकि विस्तारित पदार्थ सफेद बौने के फोटोस्फीयर, या “सतह” तक पहुंचता है। थोड़े समय के लिए, उस सामग्री का बाहरी त्वरण तारे के गुरुत्वाकर्षण के कारण आवक त्वरण से मेल खाता है, जिससे सफेद बौना गर्म हो जाता है और अपनी अधिकतम चमक के साथ चमकता है, जिसे जाना जाता है एडिंगटन ग्लॉस.

जैसे-जैसे विस्फोट का विस्तार जारी रहता है, यह ठंडा होता जाता है, जिससे अधिक ऊर्जावान एक्स-रे तरंग दैर्ध्य से उत्सर्जित प्रकाश प्रकाश तरंगों की यात्रा करता है। यह आमतौर पर तब होता है जब हम एक चमकदार नोवा देखते हैं।

परिणामों ने टीम को प्रश्न में सफेद बौने के कुछ महत्वपूर्ण माप करने की अनुमति दी। इसमें थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया का सटीक समय और नोवा घटना की पूरी अवधि में सफेद बौने के तापमान का विकास शामिल है। सैद्धांतिक कार्य यह भी इंगित करता है कि आग के गोले के चरण की अवधि सफेद बौने के द्रव्यमान से मेल खाती है। इस जानकारी का उपयोग करते हुए, टीम ने सूर्य के द्रव्यमान का 0.98 गुना द्रव्यमान निकाला।

टीम ने कहा कि नोट बहुत भाग्यशाली था। अपने चार साल के मिशन के दौरान, हमारी आकाशगंगा में नोवा दर को देखते हुए, eROSITA से इनमें से केवल एक या दो आग के गोले का पता लगाने की उम्मीद है।

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“ईरोसिटा द्वारा YZ रेटिकुली फ्लैश का सफलतापूर्वक पता लगाने के साथ, अब निगरानी द्वारा एक्स-रे फ्लैश की उपस्थिति की पुष्टि की गई है,” शोधकर्ता अपने पेपर में लिखते हैं.

“हमारी खोज सुपरनोवा की कुल ऊर्जा को मापने के लिए लापता टुकड़े को भी जोड़ती है और थर्मोन्यूक्लियर एस्केप फोटोस्फीयर विकास की पूरी तस्वीर को पूरा करती है।”

खोज में प्रकाशित किया गया था स्वभाव.