हमारी आकाशगंगा में विद्यमान तारों के प्रभामंडल के सटीक आकार का चलता है पता: नए शोध

मैसाचुसेट्स : हमारी मिल्की-वे आकाशगंगा की डिस्क के चारों ओर फैले हुए तारों के बादल जैसे विसरण का वास्तविक आकार आखिरकार खोज लिया गया है. इसे दशकों तक गोलाकार माना जाता था। हालांकि, आधुनिक वेधशाला तकनीकों में वृद्धि के साथ, एक नया मॉडल स्थापित किया गया है जो दर्शाता है कि तारकीय प्रभामंडल, जैसा कि इस बादल प्रसार को कहा जाता है, आयताकार और झुका हुआ है।

निष्कर्ष - इस महीने के 'द एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल' में प्रकाशित - खगोल भौतिकी विषय क्षेत्रों के एक मेजबान में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। परिणाम, उदाहरण के लिए, हमारी आकाशगंगा और गांगेय विकास के इतिहास पर प्रकाश डालते हैं, जबकि डार्क मैटर के रूप में जाने जाने वाले रहस्यमय पदार्थ के लिए चल रहे शिकार में सुराग भी देते हैं।

सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स में पीएचडी के छात्र अध्ययन के प्रमुख लेखक जिवोन "जेसी" हान कहते हैं, "तारकीय प्रभामंडल का आकार एक बहुत ही मौलिक पैरामीटर है जिसे हमने पहले की तुलना में अधिक सटीकता से मापा है।" हार्वर्ड और स्मिथसोनियन। "तारकीय प्रभामंडल के गोलाकार न होने के कई महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं, बल्कि एक फुटबॉल, रग्बी बॉल, या ज़ेपेलिन के आकार का है - अपना चयन करें!"

"दशकों से, सामान्य धारणा यह रही है कि तारकीय प्रभामंडल कम या ज्यादा गोलाकार और आइसोट्रोपिक है, या हर दिशा में समान है," अध्ययन के सह-लेखक चार्ली कॉनरॉय, हान के सलाहकार, और हार्वर्ड विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर कहते हैं। खगोल भौतिकी केंद्र। "अब हम जानते हैं कि तारों के एक गोलाकार आयतन के भीतर हमारी आकाशगंगा की पाठ्यपुस्तक की तस्वीर को बाहर फेंकना है।"

मिल्की वे का तारकीय प्रभामंडल, जिसे मोटे तौर पर गांगेय प्रभामंडल कहा जाता है, का दृश्य भाग है। इस गांगेय प्रभामंडल पर अदृश्य डार्क मैटर का प्रभुत्व है, जिसकी उपस्थिति केवल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से मापी जा सकती है। हर आकाशगंगा में डार्क मैटर का अपना प्रभामंडल होता है। ये प्रभामंडल एक प्रकार के मचान के रूप में काम करते हैं, जिस पर साधारण, दृश्यमान पदार्थ लटका रहता है। बदले में, वह दृश्यमान पदार्थ सितारों और अन्य देखने योग्य गांगेय संरचनाओं का निर्माण करता है। यह समझने के लिए कि आकाशगंगाएँ कैसे बनती हैं और परस्पर क्रिया करती हैं, साथ ही डार्क मैटर की अंतर्निहित प्रकृति, तारकीय प्रभामंडल तदनुसार मूल्यवान खगोलभौतिकीय लक्ष्य हैं।

"तारकीय प्रभामंडल गांगेय प्रभामंडल का एक गतिशील अनुरेखक है," हान कहते हैं। "सामान्य रूप से गांगेय प्रभामंडल और विशेष रूप से हमारी अपनी आकाशगंगा के गांगेय प्रभामंडल और इतिहास के बारे में अधिक जानने के लिए, तारकीय प्रभामंडल शुरू करने के लिए एक शानदार जगह है।"

मिल्की वे के तारकीय प्रभामंडल के आकार की थाह लेना, हालांकि, खगोल भौतिकीविदों को लंबे समय से इस सरल कारण से चुनौती दी है कि हम इसके भीतर अंतर्निहित हैं। तारकीय प्रभामंडल हमारी आकाशगंगा के तारे से भरे विमान के ऊपर और नीचे कई लाख प्रकाश वर्ष तक फैला हुआ है, जहाँ हमारा सौर मंडल निवास करता है।

"बाहरी आकाशगंगाओं के विपरीत, जहां हम सिर्फ उन्हें देखते हैं और उनके प्रभामंडल को मापते हैं," हान कहते हैं, "हमारी अपनी आकाशगंगा के प्रभामंडल के बाहरी परिप्रेक्ष्य में हमारे पास एक ही तरह का हवाई अभाव है।"

मामलों को और जटिल बनाते हुए, तारकीय प्रभामंडल काफी फैला हुआ साबित हुआ है, जिसमें आकाशगंगा के सभी सितारों के द्रव्यमान का केवल एक प्रतिशत है। फिर भी समय के साथ, खगोलविदों ने इस प्रभामंडल को आबाद करने वाले कई हजारों सितारों की पहचान करने में सफलता प्राप्त की है, जो अपने विशिष्ट रासायनिक श्रृंगार (उनके तारों के अध्ययन द्वारा मापे जाने योग्य) के साथ-साथ उनकी दूरियों और गति के कारण अन्य मिल्की वे सितारों से अलग हैं। आकाश। ऐसे अध्ययनों से खगोलविदों ने महसूस किया है कि हेलो तारे समान रूप से वितरित नहीं होते हैं। लक्ष्य तब से सितारों के अति-घनत्व के पैटर्न का अध्ययन करना है - स्थानिक रूप से गुच्छों और धाराओं के रूप में दिखाई देना - तारकीय प्रभामंडल की अंतिम उत्पत्ति को सुलझाना।

सीएफए शोधकर्ताओं और सहयोगियों द्वारा किए गए नए अध्ययन ने हाल के वर्षों में एकत्र किए गए दो प्रमुख डेटासेटों का लाभ उठाया है, जो कि तारकीय प्रभामंडल को पहले कभी नहीं गिराया है।

पहला सेट गैया से है, जो 2013 में यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा लॉन्च किया गया एक क्रांतिकारी अंतरिक्ष यान है। गैया ने मिल्की वे में लाखों सितारों की स्थिति, गति और दूरी के सबसे सटीक मापों को संकलित करना जारी रखा है, जिसमें कुछ पास के तारकीय हेलो सितारे भी शामिल हैं। .

दूसरा डेटासेट H3 (हाई रेजोल्यूशन में हेलो में हेक्टोचेल) से है, एरिजोना में फ्रेड लॉरेंस व्हिपल ऑब्जर्वेटरी में स्थित एमएमटी में आयोजित एक ग्राउंड-आधारित सर्वेक्षण और सीएफए और एरिजोना विश्वविद्यालय के बीच एक सहयोग है। H3 ने हजारों तारकीय प्रभामंडल सितारों के विस्तृत अवलोकन एकत्र किए हैं जो गैया के आकलन के लिए बहुत दूर हैं।

इन आंकड़ों को एक लचीले मॉडल में संयोजित करने से तारकीय प्रभामंडल आकार सभी अवलोकनों से उभरने के लिए निश्चित रूप से गैर-गोलाकार प्रभामंडल निकला - और फुटबॉल का आकार अन्य निष्कर्षों के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है। आकार, उदाहरण के लिए, मिल्की वे के तारकीय प्रभामंडल के गठन के संबंध में एक प्रमुख सिद्धांत के साथ स्वतंत्र रूप से और दृढ़ता से सहमत है।

इस ढाँचे के अनुसार, तारकीय प्रभामंडल का निर्माण तब हुआ जब 7-10 अरब वर्ष पहले एक अकेली बौनी आकाशगंगा हमारी सबसे बड़ी आकाशगंगा से टकराई। दिवंगत बौनी आकाशगंगा को गैया-सॉसेज-एन्सेलाडस (जीएसई) के रूप में मनोरंजक रूप से जाना जाता है, जहां "गैया" पूर्वोक्त अंतरिक्ष यान को संदर्भित करता है, "सॉसेज" गैया डेटा की साजिश रचते समय दिखाई देने वाले पैटर्न के लिए और ग्रीक पौराणिक विशाल के लिए "एन्सेलाडस" जो था एक पहाड़ के नीचे दब गया -- बल्कि जैसे GSE को मिल्की वे में दबा दिया गया था। इस गांगेय टकराव की घटना के परिणामस्वरूप, बौनी आकाशगंगा फट गई और इसके घटक तारे बिखरे हुए प्रभामंडल में बिखर गए। इस तरह की एक मूल कहानी तारकीय प्रभामंडल सितारों के मिल्की वे में पैदा हुए और पैदा हुए सितारों के लिए निहित असमानता के लिए जिम्मेदार है।

अध्ययन के नतीजे आगे क्रॉनिकल करते हैं कि कैसे जीएसई और मिल्की वे ने उन सभी युगों पहले बातचीत की। फुटबॉल आकार - तकनीकी रूप से एक त्रिअक्षीय दीर्घवृत्त कहा जाता है - तारकीय प्रभामंडल में सितारों के दो ढेर के अवलोकन को दर्शाता है। जब GSE मिल्की वे की दो कक्षाओं से गुजरा तो पाइलअप का निर्माण हुआ। इन कक्षाओं के दौरान, GSE तथाकथित अपोसेंटर्स पर दो बार धीमा हो जाता, या अधिक गुरुत्वाकर्षण आकर्षित करने वाले बौने आकाशगंगा की कक्षा में सबसे दूर के बिंदु, भारी मिल्की वे; इन ठहरावों के कारण GSE सितारों की अतिरिक्त छटाई हुई। इस बीच, तारकीय प्रभामंडल का झुकाव इंगित करता है कि GSE ने मिल्की वे का सामना एक घटना कोण पर किया था न कि सीधे-सीधे।

कॉनरॉय कहते हैं, "तारकीय प्रभामंडल में तारों का झुकाव और वितरण नाटकीय पुष्टि प्रदान करता है कि हमारी आकाशगंगा 7-10 अरब साल पहले एक और छोटी आकाशगंगा से टकरा गई थी।"

विशेष रूप से, जीएसई-मिल्की वे स्मैशअप के बाद से इतना समय बीत चुका है कि तारकीय प्रभामंडल सितारों को शास्त्रीय, लंबे समय से अनुमानित गोलाकार आकार में गतिशील रूप से बसने की उम्मीद की गई होगी। टीम का कहना है कि तथ्य यह है कि उन्होंने व्यापक गैलेक्टिक हेलो से बात नहीं की है। यह डार्क मैटर-वर्चस्व वाली संरचना स्वयं शायद तिरछी है, और इसके गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से, इसी तरह तारकीय प्रभामंडल को ऑफ-किल्टर बनाए रखती है।

कॉनरॉय कहते हैं, "झुका हुआ तारकीय प्रभामंडल दृढ़ता से सुझाव देता है कि अंतर्निहित डार्क मैटर प्रभामंडल भी झुका हुआ है।" "डार्क मैटर हेलो में झुकाव पृथ्वी पर प्रयोगशालाओं में डार्क मैटर कणों का पता लगाने की हमारी क्षमता के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है।"

कॉनरॉय का बाद वाला बिंदु अब चल रहे और नियोजित कई डार्क मैटर डिटेक्टर प्रयोगों का संकेत देता है। ये डिटेक्टर डार्क मैटर के साथ एक मायावी बातचीत को कैप्चर करने की संभावना को बढ़ा सकते हैं यदि एस्ट्रोफिजिसिस्ट यह तय कर सकते हैं कि पदार्थ अधिक भारी रूप से केंद्रित है, गैलेक्टिक रूप से बोल रहा हूं। जैसे ही पृथ्वी मिल्की वे के माध्यम से चलती है, यह समय-समय पर घने और उच्च-वेग वाले डार्क मैटर कणों के इन क्षेत्रों का सामना करेगी, जिससे पता लगाने की संभावना बढ़ जाती है।

ब्रह्मांड में हमारे स्थान के बारे में बुनियादी विवरण भरते समय तारकीय प्रभामंडल के सबसे प्रशंसनीय विन्यास की खोज कई खगोलीय जांचों को आगे बढ़ाने के लिए है।

"ये हमारी आकाशगंगा के बारे में पूछने के लिए एक सहज ज्ञान युक्त दिलचस्प सवाल हैं: 'आकाशगंगा कैसा दिखता है?' और 'तारकीय प्रभामंडल कैसा दिखता है?'," हान कहते हैं। "अनुसंधान और विशेष रूप से अध्ययन की इस पंक्ति के साथ, हम अंत में उन सवालों का जवाब दे रहे हैं।" (एएनआई)

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