धूल के गुच्छों को तीव्र तारे के प्रकाश द्वारा अंतरतारकीय अंतरिक्ष में ‘धकेलते’ देखा गया

खगोलविदों ने पहली बार प्रत्यक्ष रूप से देखा है कि तारों का तीव्र प्रकाश पदार्थ को किस प्रकार ‘धकेल’ सकता है।
दो बड़े सितारों के बीच हिंसक बातचीत से उत्पन्न धूल के विशाल ढेर को ट्रैक करते समय शोधकर्ताओं ने अवलोकन किया।
नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित WR140 के एक पूरक अध्ययन में, नासा का जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) न केवल एक त्वरित धूल के ढेर की एक छवि को देखने के लिए बहुत गहराई से देखने में सक्षम था, बल्कि उनमें से लगभग 20, एक दूसरे के अंदर नेस्टेड थे। प्याज की खाल का एक विशाल सेट।
WR140 में एक विशाल वुल्फ-रेएट तारा और उससे भी बड़ा नीला सुपरजायंट तारा शामिल है, जो आठ साल की कक्षा में गुरुत्वाकर्षण से बंधा हुआ है।
सिग्नस तारामंडल में इस बाइनरी स्टार की निगरानी हवाई में केक वेधशाला में दुनिया की सबसे बड़ी ऑप्टिकल दूरबीनों में से एक के साथ दो दशकों से की जा रही है।
WR140 पृथ्वी से सूर्य तक हजारों गुना दूरी तक फैली धूल के गुच्छों को एपिसोडिक रूप से बाहर निकालता है।
हर आठ साल में पैदा होने वाले ये धूल के ढेर, खगोलविदों को यह देखने का एक अनूठा अवसर देते हैं कि तारों का प्रकाश पदार्थ को कैसे प्रभावित कर सकता है।
यह ज्ञात है कि प्रकाश गति करता है, विकिरण दबाव के रूप में ज्ञात पदार्थ पर एक धक्का लगाता है।
खगोलविद अक्सर इस घटना के परिणाम को ब्रह्मांड के चारों ओर उच्च गति से समुद्र तट के रूप में देखते हैं, लेकिन इस अधिनियम में इसे पकड़ना एक कठिन प्रक्रिया रही है।
गुरुत्वाकर्षण के अलावा अन्य बलों के कारण त्वरण की प्रत्यक्ष रिकॉर्डिंग शायद ही कभी देखी जाती है, और इस तरह के तारकीय वातावरण में कभी नहीं देखी जाती है।
नेचर पेपर के पहले लेखक कैम्ब्रिज इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी के यिनुओ हान ने कहा, “स्टारलाइट को त्वरण के कारण देखना मुश्किल है क्योंकि बल दूरी के साथ फीका पड़ जाता है, और अन्य ताकतें जल्दी से खत्म हो जाती हैं।”
“इस स्तर पर त्वरण देखने के लिए कि यह मापने योग्य हो जाता है, सामग्री को स्टार के करीब होना चाहिए या विकिरण दबाव के स्रोत को अतिरिक्त मजबूत होना चाहिए।
WR140 एक बाइनरी स्टार है जिसका क्रूर विकिरण क्षेत्र इन प्रभावों को सुपरचार्ज करता है, उन्हें हमारे उच्च-सटीक डेटा की पहुंच के भीतर रखता है।”
सभी तारे तारकीय हवाएँ उत्पन्न करते हैं, लेकिन वोल्फ-रेयेट सितारों के तारे तारकीय तूफान की तरह अधिक हो सकते हैं।
हवा में कार्बन जैसे तत्व कालिख के रूप में संघनित हो जाते हैं, जो इन्फ्रारेड में चमकने के लिए पर्याप्त गर्म रहता है।
हवा में धुएं की तरह, यह दूरबीनों को कुछ ऐसा देता है जिसे देखा जा सकता है।
टीम ने एक इमेजिंग तकनीक का इस्तेमाल किया जिसे इंटरफेरोमेट्री कहा जाता है जो 10 मीटर केकेक टेलीस्कोप दर्पण के लिए ज़ूम लेंस की तरह कार्य करने में सक्षम था, जिससे शोधकर्ताओं को अध्ययन के लिए डब्ल्यूआर 140 की पर्याप्त तेज छवियों को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम बनाया गया।
हान और उनकी टीम ने पाया कि धुंधली गेंद में हवा के साथ तारे से धूल नहीं निकलती है।
इसके बजाय, जहां दो तारों से हवाएं टकराती हैं, वहां उनके बीच एक शंकु के आकार के झटके की सतह पर धूल बनती है।
चूँकि परिक्रमा करने वाला द्विआधारी तारा निरंतर गति में है, शॉक फ्रंट भी घूमता है।
कालिख का पंख एक सर्पिल में लपेटा जाता है, उसी तरह जैसे कि बूंदें एक बगीचे के छिड़काव में एक सर्पिल बनाती हैं।
शोधकर्ताओं ने पाया कि WR140 की आस्तीन में अन्य चालें हैं।
दो तारे वृत्ताकार नहीं बल्कि अण्डाकार कक्षाओं पर हैं, और धूल का उत्पादन बाइनरी के निकट और निकटतम दृष्टिकोण के बिंदु से प्रस्थान करने पर चालू और बंद हो जाता है।
इन प्रभावों को धूल के ढेर की त्रि-आयामी ज्यामिति में मॉडलिंग करके, खगोलविद त्रि-आयामी अंतरिक्ष में धूल सुविधाओं के स्थान को मापने में सक्षम थे।
सिडनी विश्वविद्यालय के सह-लेखक प्रोफेसर पीटर टुथिल ने कहा, “घड़ी की कल की तरह, यह तारा हर आठ साल में गढ़े हुए धुएँ के छल्ले को बुझाता है, यह सब अद्भुत भौतिकी लिखी जाती है और फिर हमारे पढ़ने के लिए एक बैनर की तरह हवा में फुला दी जाती है।”
“आठ साल बाद जब बाइनरी अपनी कक्षा में लौटती है, तो दूसरा पहले जैसा ही दिखाई देता है, पिछले एक के बुलबुले के अंदर अंतरिक्ष में बहता हुआ, विशाल नेस्टेड रूसी गुड़िया के एक सेट की तरह।”
चूंकि इस वुल्फ-रेएट द्वारा उत्पादित धूल इतनी अनुमानित है और इतनी बड़ी दूरी तक फैलती है, इसने खगोलविदों को त्वरण क्षेत्र की जांच करने के लिए एक अनूठी प्रयोगशाला की पेशकश की।
“बाहरी ताकतों की अनुपस्थिति में, प्रत्येक धूल सर्पिल को निरंतर गति से विस्तार करना चाहिए,” हान ने कहा, जो जेडब्लूएसटी पेपर पर सह-लेखक भी हैं।
“हम पहली बार में हैरान थे क्योंकि हम अपने मॉडल को टिप्पणियों में फिट नहीं कर सके, जब तक कि हमें अंततः एहसास नहीं हुआ कि हम कुछ नया देख रहे थे।
डेटा फिट नहीं था क्योंकि विस्तार की गति स्थिर नहीं थी, बल्कि यह तेज हो रही थी।
हमने इसे पहली बार कैमरे में कैद किया।”
“एक अर्थ में, हम हमेशा से जानते थे कि यह बहिर्वाह का कारण होना चाहिए, लेकिन मैंने कभी सपने में भी नहीं सोचा था कि हम भौतिकी को इस तरह से काम करते हुए देख पाएंगे,” टुथिल ने कहा।
“जब मैं अब डेटा को देखता हूं, तो मुझे WR140 का प्लम धूल से बनी एक विशाल पाल की तरह फहराता हुआ दिखाई देता है।
जब यह तारे से फोटॉन पवन स्ट्रीमिंग को पकड़ता है, जैसे कि एक यॉट एक झोंके को पकड़ता है, तो यह अचानक आगे की ओर छलांग लगा देता है।”
JWST के संचालन में अब, शोधकर्ता WR140 और इसी तरह की प्रणालियों के बारे में बहुत कुछ सीख सकते हैं।
JWST अध्ययन का नेतृत्व करने वाले रयान लाउ ने कहा, “वेब टेलीस्कोप स्थिरता और संवेदनशीलता के नए चरम प्रदान करता है।”
“कुंआ