स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय: अब तक का सबसे भारी न्यूट्रॉन तारा एक “ब्लैक विडो” है जो अपने साथी को खा रही है | भारत शिक्षा | नवीनतम शिक्षा समाचार | वैश्विक शैक्षिक समाचार


ढहने वाला एडेंस तारा प्रति सेकंड 707 बार घूमता है – इसे मिल्की वे में सबसे तेज़ न्यूट्रॉन सितारों में से एक बनाता है – अलग हो गया है और अपने तारकीय साथी के द्रव्यमान का लगभग उपभोग कर चुका है, और इस प्रक्रिया में, यह सबसे भारी न्यूट्रॉन स्टार बन गया है। आज तक मनाया गया।

एक घूर्णन न्यूट्रॉन की छवि
इस रिकॉर्ड तोड़ने वाले न्यूट्रॉन तारे के वजन को मापना, जो सूर्य के द्रव्यमान के 2.35 गुना पर चार्ट में सबसे ऊपर है, खगोलविदों को इन घने पिंडों के भीतर पदार्थ की अजीबोगरीब क्वांटम स्थिति को समझने में मदद कर रहा है, जो – अगर वे इससे बहुत अधिक भारी हो जाते हैं – पूरी तरह से ढहना और गायब हो जाना। ब्लैक होल।

“हम मोटे तौर पर जानते हैं कि परमाणु घनत्व पर पदार्थ कैसे व्यवहार करता है, जैसा कि यूरेनियम परमाणु के नाभिक में होता है,” कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर एलेक्स फिलिपेंको ने कहा। “एक न्यूट्रॉन तारा एक विशाल कोर की तरह होता है, लेकिन जब आपके पास उस पदार्थ का डेढ़ सौर द्रव्यमान होता है, तो लगभग 500,000 पृथ्वी द्रव्यमान एक-दूसरे से चिपके रहते हैं, यह बिल्कुल स्पष्ट नहीं है कि वे कैसे व्यवहार करेंगे।”

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के प्रोफेसर रोजर डब्ल्यू रोमानी बताते हैं कि न्यूट्रॉन तारे इतने घने होते हैं – एक घन इंच का वजन 10 अरब टन से अधिक होता है – कि उनके कोर ब्रह्मांड में सबसे घने पदार्थ होते हैं जिनमें ब्लैक होल नहीं होते हैं, क्योंकि उनके पीछे छिपे होते हैं अध्ययन करना असंभव है घटना क्षितिज। एक न्यूट्रॉन तारा, PSR J0952-0607 नामक एक पल्सर, इस प्रकार पृथ्वी की दृष्टि में सबसे घनी वस्तु है।

न्यूट्रॉन तारे के द्रव्यमान का मापन मौनाके, हवाई में 10-मीटर केक I दूरबीन की अत्यधिक संवेदनशीलता द्वारा संभव बनाया गया था, जो तीव्रता से चमकते साथी तारे से दृश्य प्रकाश के एक स्पेक्ट्रम को रिकॉर्ड करने में सक्षम था, जिसे अब आकार में छोटा कर दिया गया है। एक बड़े गैसीय ग्रह का। तारे पृथ्वी से लगभग 3,000 प्रकाश-वर्ष दूर नक्षत्र सेक्स्टन की दिशा में स्थित हैं।

खगोलविदों ने एक धुंधले तारे (ग्रीन सर्कल) की गति को मापा है, जो एक अदृश्य साथी, एक न्यूट्रॉन स्टार और एक मिलीसेकंड पल्सर द्वारा लगभग सभी द्रव्यमान को छीन लिया गया था, जिसे उन्होंने निर्धारित किया था कि यह अब तक खोजा गया सबसे विशाल तारा है और संभवतः इसकी ऊपरी सीमा न्यूट्रॉन तारे। (छवि क्रेडिट: डब्ल्यूएम केक वेधशाला, रोजर डब्ल्यू रोमानी, एलेक्स फिलिपेंको)

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अंतरिक्ष में एक फीके तारे की तस्वीर
2017 में खोजा गया, PSR J0952-0607 को “ब्लैक विडो” पल्सर के रूप में संदर्भित किया जाता है – एक महिला ब्लैक विडो स्पाइडर की संभोग के बाद बहुत छोटे पुरुष का उपभोग करने की प्रवृत्ति का एक सादृश्य। फ़िलिपेंको और रोमानी एक दशक से अधिक समय से ब्लैक विडो सिस्टम का अध्ययन कर रहे हैं, इस उम्मीद में कि बड़े न्यूट्रॉन सितारे/पल्सर कैसे विकसित हो सकते हैं।

रोमानी ने कहा, “इस माप को कई अन्य काली विधवाओं के साथ जोड़कर, हम दिखाते हैं कि न्यूट्रॉन सितारों को कम से कम इस द्रव्यमान, 2.35 प्लस या माइनस 0.17 सौर द्रव्यमान तक पहुंचना चाहिए।”

स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में कॉलेज ऑफ ह्यूमैनिटीज एंड साइंसेज में भौतिकी के प्रोफेसर और कावली इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स, पार्टिकल्स एंड कॉस्मोलॉजी के सदस्य। “यह बदले में परमाणु नाभिक में दिखाई देने वाले घनत्व पर कई बार पदार्थ की संपत्ति पर कुछ सबसे मजबूत बाधाएं प्रदान करता है। वास्तव में, इस परिणाम से घने पदार्थ भौतिकी के कई सामान्य मॉडल को खारिज कर दिया गया है।”

यदि 2.35 सौर द्रव्यमान न्यूट्रॉन सितारों की ऊपरी सीमा के करीब हैं, तो शोधकर्ताओं का कहना है, आंतरिक रूप से न्यूट्रॉन के साथ-साथ ऊपर और नीचे क्वार्क का सूप होने की संभावना है – सामान्य प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के घटक – लेकिन विदेशी पदार्थ नहीं, जैसे “अजीब” “क्वार्क या काओन, जो कण होते हैं इसमें अजीब क्वार्क होते हैं।

रोमानी ने कहा, “न्यूट्रॉन सितारों का उच्च अधिकतम द्रव्यमान इंगित करता है कि वे कोर और क्वार्क का मिश्रण हैं जो ऊपर और नीचे पिघल रहे हैं।” “इसमें पदार्थ की कई प्रस्तावित अवस्थाएँ शामिल नहीं हैं, विशेष रूप से एक अजीबोगरीब आंतरिक विन्यास वाले।”

रोमानी और फिलिपेंको और स्टैनफोर्ड स्नातक छात्र दिनेश कंदेल टीम के निष्कर्षों का वर्णन करने वाले एक पेपर के सह-लेखक हैं जिन्हें द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल द्वारा प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है।

यह कितनी दूर बढ़ सकता है?
खगोलविद आमतौर पर इस बात से सहमत होते हैं कि जब लगभग 1.4 से अधिक सौर द्रव्यमान वाला एक तारा अपने जीवन के अंत में ढह जाता है, तो यह एक घने शरीर का निर्माण करता है, जो उसके भीतर इतने उच्च दबाव में संकुचित होता है कि सभी परमाणु एक साथ टूटकर समुद्र का निर्माण करते हैं। न्यूट्रॉन और उनके अर्ध-परमाणु घटक, क्वार्क। ये न्यूट्रॉन तारे घूमते हुए पैदा होते हैं, और यद्यपि वे दृश्य प्रकाश में देखने के लिए बहुत बेहोश होते हैं, वे खुद को पल्सर के रूप में प्रकट करते हैं, प्रकाश की किरणें उत्सर्जित करते हैं – रेडियो तरंगें, एक्स-रे या यहां तक ​​​​कि गामा किरणें – जो पृथ्वी को घुमाते हुए चमकती हैं, जैसे कताई। बीकन बीम।

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“सामान्य” पल्सर प्रति सेकंड लगभग एक बार की दर से घूमते और चमकते हैं, औसतन, एक गति जिसे आसानी से समझाया जा सकता है, इसके गिरने से पहले तारे के प्राकृतिक घुमाव को देखते हुए। लेकिन कुछ पल्सर प्रति सेकंड सैकड़ों या अधिक से अधिक 1,000 बार दोहराते हैं, जिसे तब तक समझाना मुश्किल है जब तक कि पदार्थ गिर न जाए और न्यूट्रॉन तारे को नुकसान न पहुंचाए। लेकिन कुछ मिलीसेकंड पल्सर के लिए, कोई साथी नहीं दिखाई देता है।

पृथक मिलीसेकंड पल्सर के लिए एक संभावित स्पष्टीकरण यह है कि प्रत्येक के पास एक बार एक साथी था, लेकिन इसे कुछ भी नहीं छीन लिया।

“विकासवादी पथ बहुत उल्लेखनीय है। एक दोहरा विस्मयादिबोधक बिंदु, “फिलिपेंको ने कहा। “जैसे ही साथी तारा विकसित होता है और एक लाल विशालकाय में बदलना शुरू होता है, सामग्री न्यूट्रॉन तारे में रिस रही है, और यह न्यूट्रॉन तारे की परिक्रमा कर रहा है। रोटेशन के माध्यम से, यह अब अविश्वसनीय रूप से ऊर्जावान है, और कणों की एक हवा बाहर आने लगती है न्यूट्रॉन तारा। फिर वह हवा तारे से टकराती है। दाता पदार्थ को छीनना शुरू कर देता है, और समय के साथ, दाता तारे का द्रव्यमान ग्रह के द्रव्यमान तक कम हो जाता है, और यदि अधिक समय बीत जाता है, तो यह पूरी तरह से गायब हो जाता है। मिलीसेकंड पल्सर बन सकते हैं। वे पहले अकेले नहीं थे – उन्हें एक जोड़ी में होना था – लेकिन वे धीरे-धीरे अपने साथियों से दूर हो गए, और अब अलग हो गए हैं।

PSR J0952-0607 और इसका हल्का साथी तारा मिलीसेकंड पल्सर मूल कहानी का समर्थन करता है।

रोमानी ने कहा, “ये ग्रह जैसी वस्तुएं सामान्य सितारों की जमा राशि हैं जिन्होंने द्रव्यमान और कोणीय गति में योगदान दिया है, जो अपने साथी पल्सर को मिलीसेकंड अंतराल तक कताई करते हैं और प्रक्रिया में अपना द्रव्यमान बढ़ाते हैं।”

“ब्रह्मांडीय अकर्मण्यता के मामले में, ब्लैक विडो पल्सर, जिसने अपने साथी के एक बड़े हिस्से को खा लिया, अब गर्म हो रहा है और इसे ग्रहों के द्रव्यमान में वाष्पित कर रहा है और संभवतः पूर्ण विनाश,” फिलिपेंको ने कहा।

स्पाइडर पल्सर में रेडबैक और टिडारेन शामिल हैं
ब्लैक विडो पल्सर का पता लगाना जिसमें उनका साथी छोटा है, लेकिन पता लगाने के लिए बहुत छोटा नहीं है, न्यूट्रॉन सितारों को तौलने के कुछ तरीकों में से एक है। इस द्विआधारी प्रणाली के मामले में, साथी तारा – अब बृहस्पति के द्रव्यमान का केवल 20 गुना – न्यूट्रॉन तारे के द्रव्यमान से विकृत है और धीरे-धीरे लॉक हो रहा है, ठीक उसी तरह जैसे हमारा चंद्रमा अपनी कक्षा में बंद हो जाता है ताकि हम देख सकें केवल एक पक्ष। न्यूट्रॉन तारे का सामना करने वाला पक्ष लगभग 6,200 केल्विन, या 10,700 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान तक गर्म होता है, जो हमारे सूर्य से थोड़ा गर्म होता है, और एक बड़ी दूरबीन से देखने के लिए पर्याप्त उज्ज्वल होता है।

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फ़िलिपेंको और रोमानी ने पिछले चार वर्षों में छह मौकों पर PSR J0952-0607 पर Keck I टेलीस्कोप को चालू किया है, हर बार अपने 6.4-घंटे में विशिष्ट बिंदुओं पर एक बेहोश साथी को पकड़ने के लिए 15-मिनट के खंडों में कम रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करते हुए देख रहे हैं। पल्सर की कक्षा… स्पेक्ट्रा की तुलना सूर्य जैसे तारों के स्पेक्ट्रा से करके, वे साथी तारे के कक्षीय वेग को मापने और न्यूट्रॉन तारे के द्रव्यमान की गणना करने में सक्षम थे।

फ़िलिपेंको और रोमानी ने अब तक लगभग एक दर्जन ब्लैक विडो सिस्टम की जांच की है, हालांकि उनके केवल छह साथी सितारे पर्याप्त उज्ज्वल हैं जो उन्हें द्रव्यमान की गणना करने की अनुमति देते हैं। उन सभी में PSR J0952-060 की तुलना में कम द्रव्यमान वाले न्यूट्रॉन तारे थे। वे अधिक काले विधवा पल्सर, साथ ही साथ उनके चचेरे भाइयों का अध्ययन करने की उम्मीद करते हैं: रेडबैक, जिसका नाम ऑस्ट्रेलियाई ब्लैक पल्सर के नाम पर रखा गया है, जिनके साथी सूर्य के द्रव्यमान के दसवें हिस्से के करीब हैं; और जिप्सियों को टिडारेन्स कहा जाता है – जहां साथी सौर द्रव्यमान का लगभग सौवां हिस्सा है – काली विधवा मकड़ी के करीबी रिश्तेदार हैं। इस प्रजाति के नर का आकार, टिडरेन सिसिफोइड्स, मादा के आकार का लगभग 1% है।

“हम ब्लैक विडो और इसी तरह के न्यूट्रॉन सितारों को ब्लैक होल के किनारे के करीब स्केटिंग करना जारी रख सकते हैं। लेकिन अगर हमें कुछ भी नहीं मिलता है, तो यह इस तर्क को सख्त करता है कि 2.3 सौर द्रव्यमान वास्तविक सीमा है, जिसके बाद वे काले हो जाते हैं छेद, “फिलिपेंको ने कहा।

रोमानी ने कहा, “यह केक टेलिस्कोप क्या कर सकता है, इसकी सीमा के भीतर है, इसलिए शानदार अवलोकन स्थितियों को छोड़कर, PSR J0952-0607 के माप को कसने की संभावना 30-मीटर टेलीस्कोप की उम्र की प्रतीक्षा कर रही है।”

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