ब्रह्मांडीय रहस्य: खगोलविदों ने मरने वाले तारे के धुएं के छल्लों को पकड़ लिया

खगोलविदों ने एक लाल विशालकाय तारे की खोज की है जो अभूतपूर्व विस्तार से अपनी अंतिम मृत्यु के दौर से गुजर रहा है, जिससे एक असामान्य विशेषता का पता चलता है। स्टार के रूप में जाना जाता है वी हाइड्रिक (या संक्षेप में वी हया), सामग्री के छह अलग-अलग एपिसोड निकालें, के अनुसार पूर्ववर्ती संस्करण द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए स्वीकृत। रहस्यमय “धूम्रपान के छल्ले” के गठन का सटीक तंत्र अभी तक समझ में नहीं आया है। हालांकि, यह अवलोकन तारकीय विकास के इस अंतिम चरण के लिए मौजूदा मॉडलों को हिला सकता है और इस पर अधिक प्रकाश डाल सकता है हमारे सूर्य का भाग्य.

“वी हाइड्रा अपने वायुमंडल को छोड़ने की प्रक्रिया में फंस गया है – अंततः इसका अधिकांश द्रव्यमान – जो कि सबसे देर से चरण के लाल दिग्गज करते हैं,” सह-लेखक मार्क मॉरिस ने कहा:, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में एक खगोलशास्त्री। हालांकि, “यह पहली और एकमात्र बार है कि एक तारे के चारों ओर विस्तार करने वाले छल्ले की एक श्रृंखला देखी गई है जो अपनी मृत्यु के दौर से गुजर रही है – ‘धुएं के छल्ले’ के विस्तार की एक श्रृंखला जिसे हमने सोचा था कि हर कुछ सौ वर्षों में उड़ा दिया जाता है।”

लाल दिग्गज यह तारा विकास के अंतिम चरणों में से एक है। एक बार जब तारे का कोर परमाणु संलयन के माध्यम से हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित करना बंद कर देता है, तो गुरुत्वाकर्षण तारे को संकुचित करना शुरू कर देता है, जिससे उसका आंतरिक तापमान बढ़ जाता है। यह प्रक्रिया एक निष्क्रिय कोर के चारों ओर जलते हुए हाइड्रोजन के एक खोल को प्रज्वलित करती है। आखिरकार, कोर में दबाव और हीटिंग ने स्टार को नाटकीय रूप से विस्तारित किया, 62 मिलियन और 620 मिलियन मील (100 मिलियन से 1 बिलियन किमी) के बीच व्यास तक पहुंच गया। तारकीय मानकों द्वारा सतह का तापमान अपेक्षाकृत ठंडा होता है: 4000 से 5800 डिग्री फ़ारेनहाइट (2200 से 3200 डिग्री सेल्सियस)। तो ये तारे एक नारंगी-लाल रंग का रूप लेते हैं, इसलिए उपनाम लाल विशाल।

आखिरकार, लाल विशालकाय कोर में हीलियम खर्च हो जाएगा, और कोर फिर से सिकुड़ जाएगा। फिर स्टार बनो स्पर्शोन्मुख विशाल शाखा (एजीबी) तारा (लाल विशाल का अंतिम चरण)। एजीबी स्टार की आंतरिक संरचना में कार्बन और ऑक्सीजन का एक केंद्रीय कोर होता है, एक शेल जिसमें संलयन हीलियम को कार्बन में बदल देता है, और दूसरा शेल जहां हाइड्रोजन हीलियम में बदल जाता है। ये तारे आम तौर पर हर 100 से 1,000 दिनों में बढ़ती चमक के नाटकीय स्पंदन उत्पन्न करते हैं। इसके अलावा, तीव्र सतही हवाएं एक गैसीय बादल का निर्माण करती हैं जिसे तारे के चारों ओर पेरिप्लाज्म के रूप में जाना जाता है।

ये तीव्र तारकीय हवाएं अंततः वायुमंडल और तारकीय वातावरण को हटा देंगी, और तारा एक ग्रह नीहारिका के भीतर एक सफेद बौना बन जाएगा। जितनी तेजी से एक एजीबी तारा द्रव्यमान खो देता है, वह उस अंतिम संक्रमण के करीब होता है। हमारा सूर्य अंततः लगभग 5 अरब वर्षों में एक लाल विशालकाय बन जाएगा, जो अंततः एजीबी में विकसित होगा और अंत में इसके केंद्र में एक सफेद बौने तारे के साथ एक ग्रहीय नीहारिका में विकसित होगा।

यह प्रक्रिया है क्योंकि खगोलविदों ने इसे वर्षों से समझा है। हालांकि, वी हया की असामान्य विशेषताएं उन्हें चीजों पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करती हैं। हाइड्रा नक्षत्र में 1,300 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित, वी हया एक कार्बन-समृद्ध तारा है, जिसका अर्थ है कि इसके वातावरण में ऑक्सीजन की तुलना में अधिक कार्बन है। इसमें बड़े पैमाने पर नुकसान की उच्च दर है, इसलिए खगोलविदों का मानना ​​​​है कि यह एक ग्रह नीहारिका बनने के लिए अपने वातावरण को छोड़ने की प्रक्रिया में है।

यह एजीबी स्टार इसलिए भी दिलचस्प है क्योंकि हर आठ साल में एक बड़ा प्लाज्मा विस्फोट होता है, और चमक में तेज गिरावट लगभग हर 17 साल में होती है। ये घटनाएँ एक साथी तारे की उपस्थिति का संकेत देती हैं जो मुश्किल से दिखाई देता है। (चमक में कमी वी हया के सामने से गुजरने वाले इस दूसरे तारे से जुड़े बादल के कारण हो सकती है।)

यह नवीनतम अध्ययन हबल स्पेस टेलीस्कॉप के डेटा को अटाकामा लार्ज मिलिमीटर/सब-मिलीमीटर एरे (एएलएमए) का उपयोग करते हुए अवलोकनों के साथ जोड़ता है, जिसमें कई तरंग दैर्ध्य में वी हया के मौत के थ्रो को पकड़ने के लिए इन्फ्रारेड, ऑप्टिकल और पराबैंगनी डेटा शामिल है। तारा दूर है और मोटी धूल में डूबा हुआ है, लेकिन ALMA की उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्षमताओं ने इसके छल्ले और बहिर्वाह को बहुत विस्तार से प्रकट किया है।

समय भी एक संयोग था। “वी हया एक छोटे लेकिन महत्वपूर्ण संक्रमण में है कि मरने वाले सितारे अपने जीवन के अंत में गुजरते हैं,” सह-लेखक राघवेंद्र सहाय ने कहा:, नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में एक खगोलशास्त्री। “यह वह चरण है जहां वे अपना अधिकांश द्रव्यमान खो देते हैं। यह चरण शायद बहुत लंबे समय तक नहीं रहता है, इसलिए इसे अधिनियम में पकड़ना मुश्किल है। हम वी हया के साथ भाग्यशाली थे, और चल रही सभी विभिन्न गतिविधियों की तस्वीरें लेने में सक्षम थे। इस तारे में और उसके आसपास बेहतर ढंग से यह समझने के लिए कि तारे कैसे खो जाते हैं। अपने जीवन के अंत में द्रव्यमान के लिए मरणासन्न। ”

सहाय और उनके सहयोगियों ने पाया कि तारा धुएं के छल्ले की एक श्रृंखला को उड़ाकर अपना वातावरण छोड़ देता है, जो वी हया के आसपास धूल-डिस्क जैसा क्षेत्र बनाने के लिए 2,100 वर्षों के दौरान बाहर की ओर बढ़ा है। टीम करार दिया यह संरचना DUDE है (डिस्क गतिशील विस्तार से गुजरती है)।

उनके अवलोकनों से यह भी पता चला कि तारे से विपरीत दिशाओं में निष्कासित गैस के उच्च गति वाले विस्फोट, धुएं के छल्ले के लंबवत, दो घंटे के आकार की संरचनाएं बनाते हैं। ये संरचनाएं आधा मिलियन मील प्रति घंटे (240 किमी / सेकंड) से अधिक की गति से फैलती हैं। “यह खोज कि इस प्रक्रिया में गैस के फायरिंग रिंग शामिल हो सकते हैं, सामग्री के रुक-रुक कर, उच्च गति वाले जेट के उत्पादन के साथ, हमारी समझ में एक आकर्षक नई शिकन लाता है कि तारे अपने जीवन को कैसे समाप्त करते हैं,” मॉरिस ने कहा.

यह सब इंगित करता है कि तारा विशेष रूप से तेजी से विकास के दौर से गुजर रहा है, जो वर्तमान मॉडल के खिलाफ है। “हमारे अध्ययन से नाटकीय रूप से पता चलता है कि एजीबी सितारों की मृत्यु के लिए पारंपरिक मॉडल – 100,000 साल या उससे अधिक की अपेक्षाकृत धीमी और स्थिर गोलाकार हवाओं के माध्यम से बड़े पैमाने पर ईंधन को निष्कासित करके – सबसे अच्छा, या सबसे खराब गलत है,” साही ने कहा. “यह बहुत संभव है कि एक साथी तारकीय या अर्ध-तारा उनकी मृत्यु में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वी हया के मामले में, एक निकट और काल्पनिक दूर के साथी तारे का संयोजन, कम से कम कुछ हद तक, उपस्थिति के लिए जिम्मेदार है। इसके छह छल्लों में से, और तेज गति के विस्फोट जो तारे की चमत्कारी मृत्यु का कारण बनते हैं। ”