কিভাবে বাইনারি স্টার সিস্টেম ফর্ম করবেন? জ্যোতির্বিজ্ঞানী অবশেষে রহস্য সমাধান

আমাদের সূর্যের তুলনায় এক বিলিয়ন গুণ বেশি উজ্জ্বল একটি অতিপ্রাকৃত সুপারনোভা বিস্ফোরণ, এটি তার গরম এবং ঘন সঙ্গীকে ঘিরে একটি নিউট্রন তারকা জন্মের চিহ্নকে চিহ্নিত করেছে। এখন এই দুটি ঘন অবশিষ্টাংশগুলি প্রায় এক বিলিয়ন বছরে একে অপরের মধ্যে সর্পিল হয়ে গেছে, অবশেষে মহাবিশ্বের সবচেয়ে বেশি জ্ঞাত উপাদানগুলির মধ্যে একত্রিত হয়ে ওঠে।

বিস্ফোরণটি আমাদের নিজস্ব মিল্কি ওয়ে এর অনুরূপ একটি গ্যালাক্সিতে ঘটেছে, প্রায় 9২0 মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে। ক্যালিফোর্নিয়ার পলোমার ওয়েবসারিতে একটি ছোট দূরবীক্ষণ যন্ত্রটি সুপারনোভা থেকে প্রথম ফটোগুলি সনাক্ত করেছে - "আইপিটিএফ 14 গিগার" নামক - বিস্ফোরণের মাত্র কয়েক ঘন্টা পরে যখন এটি সূর্যের পৃষ্ঠের চেয়ে 10 গুণ বেশি গরম ছিল। পরবর্তী দুই সপ্তাহের মধ্যে সুপারনোভাটির উজ্জ্বলতা বৃদ্ধি পেয়ে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক দল বিস্ফোরণের উত্সটি সূর্যের 500 গুণ ব্যাসার্ধ সহ একটি বৃহত তারকাতে সনাক্ত করার জন্য তথ্য ব্যবহার করে।

কিন্তু এই আবিষ্কারটি বিশেষ করে উল্লেখযোগ্য নয় এমন তারকাটির দৈত্য আকার মাত্র ছিল না। অস্বাভাবিক কি ছিল যে তারকাটি সব জানা বিস্ফোরণ দৈত্য বড়গুলির হালকা বলে মনে হচ্ছে। এই বৃহদায়তন তারকাটি প্রায়শই তার ভরের প্রায় সবই লুকাচ্ছিল, সম্ভবত ঘন ঘন অংশীদার দ্বারা। যখন এটি বিস্ফোরিত হয়, এটি একটি নবজাতক নিউট্রন তারকা পিছনে ফেলে রেখেছিল যা তার সঙ্গীকে ঘিরে রেখেছিল।

বাইনারি স্টার সিস্টেমের গঠন বোঝা যা দুটি সুপার ঘন বড় কক্ষপথ একে অপরকে ধাঁধা বলে মনে করে। এই ঘন অতিপ্রাকৃত সুপারনোভাই যা এই ঘন বাইনারি তারকা সিস্টেমগুলিকে উপরি করে, উভয়ই বিরল এবং খুঁজে পাওয়া কঠিন, কারণ তারা দ্রুত আকাশে আবির্ভূত হয় এবং অদৃশ্য হয়ে যায় - একটি আদর্শ সুপারনোভা থেকে প্রায় পাঁচ গুণ দ্রুত।

একটি "অতিশয় ছিন্নভিন্ন" সুপারনোভা এর প্রথম পর্যবেক্ষণ, যা আমার সহকর্মী এবং আমি একটি নতুন গবেষণায় বিস্তারিত, কেবল এই সিস্টেমগুলির গঠনে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে না বরং এই অনন্য বৃহদায়তন তারাগুলির জীবনগুলির চূড়ান্ত পর্যায়ে প্রকাশ করে তাদের মৃত্যুর আগে তাদের ভর সব লুণ্ঠিত।

একটি দীর্ঘস্থায়ী রহস্য সমাধান

সূর্যের ভরের আট গুণেরও বেশি সময় নিয়ে জন্মগ্রহণকারী তারা দ্রুত জ্বালানি থেকে বেরিয়ে আসে এবং তাদের জীবনের শেষ পর্যায়ে মাধ্যাকর্ষণে মারা যায় - নিজেদের মধ্যে পতিত হয় এবং সুপারনোভাতে বিস্ফোরিত হয়। যখন এটি ঘটে তখন, তারকাটির বাইরের স্তরগুলি - সূর্যের ভর কয়েকগুণ - বিক্ষিপ্ত হয়।

যখন আমি আমার উপদেষ্টা মন্সি কাসলিওয়ালের সাথে নতুন স্নাতকোত্তর ছাত্র হিসাবে কাজ শুরু করি, তখন আমি সুপারনোভিকে অধ্যয়ন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলাম, যা দ্রুত উজ্জ্বল হয়ে যায়। আইপিটিএফ দ্বারা আবিষ্কৃত ঘটনাগুলির ডেটাবেস খনন করা, আমি আইপিটিএফ 14 গিগার, একটি দ্রুত ফেইড সুপারনোভা জুড়ে এসেছি যা এক বছরেরও বেশি আগে আবিষ্কৃত হয়েছিল কিন্তু যার প্রকৃত শারীরিক প্রকৃতি রহস্যময় ছিল।

তথ্যটি হতাশাজনক ছিল কারণ আমাদের প্রাথমিক মডেল সুপারভোভাটিকে বিশাল দৈত্য তারকা মৃত্যুর কারণে উত্সাহিত করেছিল, তবে নিজেই বিস্ফোরণটি বেশ ভীতিকর ছিল। এটি সূর্যের ভরের মাত্র এক ভাগ পঞ্চাশটি বের করে দেয়, অথচ তার শক্তি সাধারণত একটি আদর্শ সুপারনোভা মাত্র দশমাংশ ছিল। কোথায় সব অনুপস্থিত বিষয় এবং শক্তি ছিল?

সূত্রগুলি ইঙ্গিত দেয় যে বিস্ফোরণের আগে বিস্ফোরক তারকাটি প্রায় সমস্ত আসল ভর ছিনতাই করা আবশ্যক। কিন্তু এই দৈত্য তারকা থেকে এত চুরি কি হতে পারে? সম্ভবত একটি অদৃশ্য বাইনারি সহচর?

আমি বিরল বাইনারি তারকা দৃশ্য সম্পর্কে পড়তে শুরু করলাম, যখন আমি প্রথমে "অতি-ছিদ্রযুক্ত সুপারনোভ" ধারণাটি জুড়ে এসেছিলাম।

আল্ট্রা-স্ট্রিপড Supernovae

যখন একটি বৃহত তারকা একটি ঘন এবং কাছাকাছি বাইনারি সঙ্গী তারকা থাকে, তখন তার সঙ্গীর তীব্র মহাকর্ষীয় আকর্ষণটি বিস্ফোরিত হওয়ার আগে প্রায় সমস্ত ভরের অপ্রতিরোধ্য প্রতিবেশীকে লুট করতে পারে - অতএব এই শব্দটি "অতি-ছিন্নভিন্ন।"

একটি নিউট্রন তারকা পিছনে অতি-ছিদ্রযুক্ত সুপারনোভা পাতাগুলি, সূর্যের ভরের তুলনায় কিছুটা দ্রুত গতিতে ঘন ঘন ঘূর্ণিবিশিষ্ট লাশ রয়েছে যা একটি অঞ্চলে লস এঞ্জেলেসের আকারের আকারে পড়ে। এই নিউট্রন তারকা তার সহচর কাছাকাছি একটি শক্ত কব্জি মধ্যে আটকা পড়ে। সঙ্গী সম্ভবত অন্য নিউট্রন তারকা, এমনকি একটি সাদা বামন বা একটি কালো গহ্বর যা একটি বিশাল তারকা থেকে গঠিত হয়েছিল, যা তার সঙ্গীর কয়েক লক্ষ বছর আগে মারা গিয়েছিল।

যেমন বাইনারি সিস্টেম কয়েক দশক ধরে astrophysical তদন্ত একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র হয়েছে। আমরা সরাসরি আমাদের নিজস্ব গ্যালাক্সিতে অপটিক্যাল এবং রেডিও টেলিস্কোপ সহ এমন অনেক সিস্টেম পর্যবেক্ষণ করেছি। মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলির প্রথম পরোক্ষ সনাক্তকরণ একটি দ্বৈত নিউট্রন স্টার সিস্টেমের পর্যবেক্ষণ থেকে এসেছে। সাম্প্রতিককালে, ডাবল নিউট্রন স্টার সিস্টেমের প্রথম সংযোজনটি উন্নত LIGO এবং ২017 সালে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ উভয়ই আবিষ্কার করেছিল, মহাবিশ্বের মহাবিশ্বের মহাবিশ্বের অনন্য কাজগুলি এবং মহাবিশ্বের ভারী উপাদানগুলির উৎপত্তিগুলিতে অনন্য অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

তা সত্ত্বেও, বাইনারি তারা কীভাবে একটি রহস্য তৈরি করেছে। আমরা জানি যে নিউট্রন তারা সুপারনোভা বিস্ফোরণে গঠিত হয়। কিন্তু, বাইনারি নিউট্রন স্টারগুলি পেতে হলে, আপনার শুরুতে দুটি বৃহত তারকাগুলির বাইনারি দরকার। যাইহোক, বাইনারি নিউট্রন তারা সিস্টেম তৈরি করে যে দুটি হিংস্র বিস্ফোরণ বেঁচে থাকার যথেষ্ট স্থিতিশীল স্থিতিশীল থাকা নিশ্চিত করার জন্য বাহিনীর একটি সুনির্দিষ্ট ভারসাম্য প্রয়োজন।

পরোক্ষ প্রমাণের বেশ কয়েকটি লাইন থেকে বোঝা যায় যে দুর্বল অতিপ্রাকৃত সুপারনোভা বিস্ফোরণের খুব বিরল শ্রেণীতে তারা গঠিত হয়। কিন্তু এই অস্পষ্ট বিস্ফোরণগুলি সরাসরি প্রত্যক্ষ সনাক্তকরণ থেকে পালিয়ে গেছে। অতি অতিরঞ্জিত সুপারনোভাটির জন্য এই প্রথম পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণটি টাইট নিউট্রন স্টার বাইনারি সিস্টেম গঠনে বোঝার সুযোগ দেয়।

শিশু বিস্ফোরণের জন্য স্বর স্ক্যান করা

আমাদের সুপারনোভাটি মধ্যবর্তী পলোমার ট্র্যান্সিয়েন্ট ফ্যাক্টরি (আইপটিএফ) জরিপের সময় পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। স্বয়ংক্রিয় আইপিটিএফ সমীক্ষা প্রতি রাতে আকাশের ফটোগুলি নিতে এবং "নতুন তারাগুলির জন্য স্ক্যান" করার জন্য 1-মিটার আকারের টেলিস্কোপে মাউন্ট করা একটি বড় ক্যামেরা ব্যবহার করে। অনুসন্ধানের অগ্রাধিকারটি শিশু সুপারনোভিকে খোঁজা এবং মূলকে চিহ্নিত করে।

যখনই একটি নতুন তারকা পাওয়া যায়, জরিপ রোবট অবিলম্বে একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন সময় অঞ্চলে অবস্থিত অনুসরণ খ্যাতি জ্যোতির্বিজ্ঞান অনুসরণ করে। টেলিস্কোপগুলির একটি বিশ্বব্যাপী নেটওয়ার্ক সহ এই কৌশলটি আমাদেরকে বিভিন্ন বিস্ফোরণকারী কর্মগুলি অ্যাকশন করার অনুমতি দেয় এবং তারা বিস্ফোরিত হওয়ার ঠিক আগে তারা কী দেখেছিল তা বুঝতে পারে। আসলে, বিস্ফোরণ পরে একটি বিরল অতিপ্রাকৃত supernova মুহূর্ত ফাইন্ডিং একটি ভাগ্যক্রমে ঘটনা ছিল!

এই একক ঘটনাটি আমাদেরকে যেমন বিস্ফোরণ, বৃহত তারার জীবনচক্র এবং বাইনারি তারার গঠনে মুক্তিপ্রাপ্ত ভর এবং শক্তির প্রথম অন্তর্দৃষ্টি সরবরাহ করেছে। তবুও, এই ঘটনাগুলির একটি বৃহত্তর নমুনা থেকে শিখতে আরো অনেক কিছু আছে।

Zwicky Transient Facilty - আইপিটিএফের উত্তরাধিকারী যা 10 গুণ দ্রুত স্কাই স্ক্যান করতে পারে এবং GROWTH নামক টেলিস্কোপগুলির একটি বিশ্বব্যাপী নেটওয়ার্ক, আমরা এই অনন্য তারকা সিস্টেমগুলির আমাদের বোঝার একটি নতুন পর্বের শুরুতে আরো অতি-বিচ্ছিন্ন বিস্ফোরণের সাক্ষ্য দিতে আশা করি। ।

এই নিবন্ধটি মূলত কীশালে ডি দ্বারা কথোপকথনে প্রকাশিত হয়েছিল। এখানে মূল নিবন্ধ পড়ুন।