एक नवगठित तारे के चारों ओर रहस्यमय प्रकाश, और खगोलविद इसके बारे में क्या सोचते हैं

एक हाल ही में खोजे गए साथी (बिंदीदार रेखा द्वारा परिकल्पित) के साथ एक सीएस गिरगिट डबल स्टार की अवरक्त छवि। साथी हमारे द्वारा खोजे गए सभी के बीच अद्वितीय है, और शायद इसकी खुद की धूल डिस्क है

हमारे ब्रह्मांड में, इसे विकसित करना बहुत मुश्किल है। ब्रह्मांड के महान गुरुत्वाकर्षण नृत्य में, आमतौर पर निकायों के सबसे बड़े और सबसे बड़े "भ्रूण" की जीत होती है: वे पास में उपलब्ध अधिक से अधिक मामले को आकर्षित करते हैं। आणविक क्लाउड में जहां तारे बनते हैं, आमतौर पर यह पता चलता है कि सबसे बड़े द्रव्यमान की गांठ सितारों में बढ़ती है, और शेष द्रव्यमान एक डिस्क में चपटा होता है। इस डिस्क में छोटे-छोटे गांठ बनते हैं, जो ग्रहों, चंद्रमाओं और अन्य बर्फीले और चट्टानी निकायों में बढ़ते हैं।

युवा तारे के आस-पास प्रोटोप्लानेटरी डिस्क को देखने में, ग्रह के निर्माण की प्रक्रिया की खोज करने के लिए एक कुंजी है। हमसे ६०० प्रकाश वर्ष की दूरी पर एक सीएस गिरगिट तारा है जो छोटे दक्षिणी नक्षत्र गिरगिट में स्थित है - यह गठन की प्रक्रिया में एक छोटा द्विआधारी तारा है। ग्रहों की खोज में वैज्ञानिकों ने कुछ ऐसा किया जो उन्होंने पहले नहीं देखा था। हम अभी भी इस मुद्दे का अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन यह पता चल सकता है कि हम एक भूरे रंग के बौने के जन्म का अवलोकन कर रहे हैं: एक अविकसित तारा।


धूल के क्षेत्र जिनके माध्यम से ऑप्टिकल दूरबीनों की टकटकी नहीं घुस पाती है, वे पारदर्शी दूरबीनों जैसे कि VLT + SPHERE, या यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के HAWK-I से पारदर्शी हैं, जहाँ से यह छवि प्राप्त हुई थी। अवरक्त रेंज पूरी तरह से नए और भविष्य के सितारों के गठन के स्थानों को प्रदर्शित करता है, जहां धूल अवरुद्ध प्रकाश का घनत्व सबसे बड़ा है

एक पर्याप्त बड़े द्रव्यमान के किसी भी आणविक गैस बादल में एक नया तारा बनाने की क्षमता होती है। यदि बादल पर्याप्त रूप से ठंडा हो जाता है, तो यह सिकुड़ना शुरू हो जाता है, और सबसे बड़ी प्रारंभिक खामियां अधिकांश मामले को आकर्षित करती हैं। गिरगिट सीएस हाल ही में पैदा हुए इन प्रणालियों में से एक है, जिसके केंद्रीय क्षेत्र में गठन की प्रक्रिया में एक बाइनरी स्टार होता है। स्टार एक धूल डिस्क से घिरा हुआ है: वास्तव में जो हम उभरते स्टार सिस्टम के आसपास देखने की उम्मीद करते थे। चिली में वेरी लार्ज टेलीस्कोप से SPHERE इंस्ट्रूमेंट का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने सिस्टम, इसकी डिस्क और आसपास के मामले को विस्तार से मापा। वे नए ग्रहों की तलाश में थे, लेकिन उन्हें हाल ही में सामने आए ग्रह से कुछ बेहतर लगा।


युवा स्टार 2MASS J16281370-2431391 गैस और धूल की एक डिस्क से घिरा हुआ है, जो लगभग किनारे से दिखाई देता है: एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क। 2MASS की खोज के बाद से, हमने ऐसी कई वस्तुओं की खोज की है, और उनकी बहुत अधिक विस्तार से जांच की है।

आमतौर पर अप्रकाशित प्रकाश एक तारे से आता है: प्रकाश के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र यादृच्छिक रूप से उन्मुख होते हैं। जब प्रकाश किसी चीज से उछलता है, तो वह ध्रुवीकृत हो जाता है। इसलिए, स्टारलाईट ध्रुवीकृत नहीं है, और प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क से परावर्तित प्रकाश को ध्रुवीकृत किया जाना चाहिए। और अवरक्त रेंज में इस डिस्क के पास, वैज्ञानिकों ने एक और छोटी वस्तु देखी। एक नए काम के अनुसार, जिसे एस्ट्रोनॉमी और एस्ट्रोफिज़िक्स जर्नल में प्रकाशित किया जाना चाहिए, इस वस्तु की चमक सिर्फ इतनी है कि यह या तो एक ग्रह हो सकता है या छोटे द्रव्यमान का एक भूरे रंग का बौना हो सकता है। लेकिन हैरानी की बात यह है कि इस वस्तु से निकलने वाली रोशनी, जिसे अपने स्वयं के अप्रकाशित विकिरण का उत्सर्जन करना चाहिए, ध्रुवीकृत हो गई।


एक डबल स्टार की एक अवरक्त छवि और हाल ही में खोजा गया साथी, विशेष ध्रुवीकरण फिल्टर के माध्यम से दिखाई देता है जो धूल डिस्क और एक्सोप्लैनेट को दृश्यमान बनाता है। साथी को लगता है कि उसकी खुद की डस्ट डिस्क है।

यदि यह गैस की विशालकाय या भूरे रंग की बौनी होती, तो प्रकाश को थोड़ा ध्रुवीकृत किया जा सकता है: लगभग 1% के स्तर पर। खगोलविदों ने लंबे समय से इस तरह के सिस्टम में ऐसे सिग्नल की मांग की है, लेकिन कोई फायदा नहीं हुआ। पहली बार, ऐसे छोटे साथी के आसपास ध्रुवीकरण का संकेत खोजा गया था। लेकिन ध्रुवीकरण का स्तर 1% के बराबर नहीं था, जैसा कि कोई उम्मीद कर सकता है। इसके बजाय, यह सचमुच खगोलीय था: एक अविश्वसनीय, अभूतपूर्व 14%! ब्रह्मांड में बहुत, बहुत कम वस्तुएं हैं जो इस तरह के ध्रुवीकरण का उत्पादन कर सकती हैं, इसलिए क्रिश्चियन जिंस्की के निर्देशन में इस पर काम करने वाली टीम को बहुत सावधान रहने की जरूरत है।


अवरक्त और ध्रुवीकृत प्रकाश की वैकल्पिक तुलना, जहां एक ध्रुवीकरण की एक अविश्वसनीय रूप से उच्च मात्रा एक द्विआधारी प्रणाली में एक साथी की परिक्रमा से आ रही है।

विचारों में से एक जो तुरंत ध्यान में आया - यह सिस्टम का वास्तविक साथी नहीं हो सकता है, लेकिन उच्च ध्रुवीकरण प्रकाश का उत्सर्जन करने वाली दूर की आकाशगंगा है। सुपरमैसिव ब्लैक होल के साथ सक्रिय आकाशगंगाएं सक्रिय रूप से पचने वाले पदार्थ को अवशोषित करती हैं और बेहद ऊर्जावान सापेक्षतावादी जेट्स को थूक देती हैं; उनका ध्रुवीकरण स्तर इस तरह के स्तर तक पहुंच सकता है। लेकिन जिंस्की की टीम ने कई साल पहले हबल टेलीस्कोप के पुराने आंकड़ों को देखकर इस संभावना का पता लगाया कि क्या वे बता सकते हैं कि क्या कोई ऐसा साथी था। और यद्यपि इस तरह का कुछ भी नहीं पाया गया था, क्योंकि उनके डिजाइन के कारण उनके भीतर निहित कष्टप्रद विवर्तन किरणें कभी-कभी हबल के साथ फोटो में आ जाती हैं। और यद्यपि निकट भविष्य में हमारे पास ऐसी विशेषताओं के बिना एक दूरबीन होगी, आज हमें उन्हें हटाने के लिए परिष्कृत प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों का उपयोग करना होगा। उन्होंने बस इतना किया - और एक नज़र डालें, तो उन्हें वास्तव में एक ऐसा साथी मिला।


गिरगिट के सीएस ने हबल, और चारित्रिक विवर्तन किरणों को हल्के ढंग से लगाने के लिए, एक दोहरे साथी की पहचान करना मुश्किल बना दिया। लेकिन उपयुक्त तकनीकों का उपयोग करके, आप इन किरणों को घटा सकते हैं और इस साथी को देख सकते हैं

यदि यह एक पृष्ठभूमि वस्तु होती, तो कई साल पहले यह उसी स्थान पर नहीं होती थी, जितनी अब आकाश में तारा की अपनी गति के कारण है। इसलिए, इस मंद रोशनी, अत्यधिक प्रकाश की ध्रुवीकृत गेंद वास्तव में एक सीएस गिरगिट साथी बन गई। इसका क्या मतलब है? खुद गिंस्की के अनुसार :

सबसे दिलचस्प बात यह है कि साथी की रोशनी दृढ़ता से ध्रुवीकृत होती है। यह पसंदीदा ध्रुवीकरण दिशा आमतौर पर तब दिखाई देती है जब प्रकाश अपने रास्ते से बिखर जाता है। हमें संदेह है कि साथी अपने स्वयं के धूल डिस्क से घिरा हुआ है। चाल यह है कि डिस्क दुनिया के सबसे ब्लॉक करता है, इसलिए हम एक साथी के द्रव्यमान को मुश्किल से निर्धारित कर सकते हैं।

दिलचस्प है, डेटा न केवल यह बताता है कि साथी की अपनी डिस्क है, लेकिन यह डिस्क मुख्य डबल स्टार डिस्क के समानांतर नहीं है!


सीएस गिरगिट के डबल स्टार और हाल ही में खोजे गए साथी (दाएं) के साथ डबल डिस्क (बाएं) के इन्फोग्राफिक्स। साथी सूर्य से पृथ्वी की तुलना में बाइनरी स्टार से 214 गुना अधिक दूर स्थित है, लेकिन जाहिर है, इस प्रणाली को संदर्भित करता है। पूरी प्रणाली पृथ्वी से लगभग 165 पारसेक (538 प्रकाश वर्ष) स्थित है।

हमारे द्वारा प्राप्त डेटा को पुन: उत्पन्न करने के लिए, डिस्क को लगभग हमारे पास स्थित होना चाहिए। यह अजीब है, क्योंकि सीएस गिरगिट की मुख्य द्विआधारी प्रणाली की डिस्क "बढ़त" और "विमान" स्थितियों के बीच कहीं ओर झुकी हुई है। हम पहले से ही एक से अधिक संरेखण की इस कमी को देख चुके हैं - हम पहले से ही धूल और गैर-समानांतर बाइनरी और ट्रिपल सिस्टम का सामना कर चुके हैं। लेकिन हमने पहले इन प्रोटोप्लैनेटरी डिस्क में से एक के बाहर एक ध्रुवीकृत साथी की खोज की!
चूंकि इसकी धूल डिस्क बहुत प्रकाश को अवरुद्ध करती है, इसलिए हमारे लिए साथी के द्रव्यमान को निर्धारित करना बहुत मुश्किल है। क्या इसका संबंध बृहस्पति-श्रेणी के ग्रहों से है? सुपर जुपिटर? या, लेखकों के अनुसार, क्या यह छोटे द्रव्यमान का एक भूरा बौना है: एक अविकसित तारा?

एक साथी के चारों ओर एक धूल डिस्क होने का लगभग निश्चित रूप से मतलब है कि वह जो कुछ भी है, भविष्य में वह अपने साथियों को मिलेगा!


बृहस्पति के 13 से 80 द्रव्यमान वाले भूरे रंग के बौने, ड्यूटेरियम + ड्यूटेरियम को हीलियम -3 या ट्रिटियम में बदल देंगे, और बृहस्पति के समान आकार के बारे में रहेंगे, केवल एक बहुत बड़ा द्रव्यमान प्राप्त करते हैं। सीएस गिरगिट के वर्तमान साथी में बृहस्पति के कई द्रव्यमानों से लेकर 20 ऐसे द्रव्यमान हो सकते हैं। आंकड़े में, सूर्य को पैमाने पर नहीं दिया गया है, यह कई गुना बड़ा होगा।

हमें यकीन नहीं है कि हम 2-3 मिलियन वर्षों में सिस्टम की उम्र का सही अनुमान लगाते हैं, और हमें यकीन नहीं है कि यह पहले ही अपना गठन पूरा कर चुका है। बहुत बड़े टेलीस्कोप के साथ उपलब्ध SPHERE उपकरण, अवरक्त खगोल विज्ञान में अपनी सीमा तक पहुँच गया है, लेकिन अगर हम लंबी तरंग दैर्ध्य और अन्य वेधशालाओं में जाते हैं, तो हम पता लगा सकते हैं। इसलिए, टीम ALMA टेलीस्कोप के साथ अनुवर्ती टिप्पणियों की योजना बनाती है।


अटाकामा लार्ज मिलिमीटर सबमिलिमीटर ऐरे ( ALMA ) पृथ्वी के सबसे शक्तिशाली रेडियो दूरबीनों में से एक है। वे परमाणु, अणुओं, और आयनों के लंबे-तरंग दैर्ध्य संकेतों को मापने में सक्षम हैं, जो कि हबल जैसे छोटे तरंग दैर्ध्य के साथ संचालित दूरबीनों के लिए दुर्गम हैं। वे प्रोटोप्लेनेटरी सिस्टम की विशेषताओं को विस्तार से मापने में सक्षम हैं जो अवरक्त दूरबीनों तक भी दिखाई नहीं देते हैं।

ऐसी प्रणालियों पर विचार करते समय, अतिरिक्त प्रश्नों का एक पूरा गुच्छा उठता है। क्या साथी का द्रव्यमान बढ़ रहा है? क्या इसके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश समय में बदल जाता है? डिस्क में ग्रह के मुख्य बाइनरी सितारे हैं? क्या समय के साथ ध्रुवीकरण का प्रतिशत बदल जाएगा? एक डबल स्टार की मुख्य डिस्क सूर्य से प्लूटो के एपेलियन की दूरी के बराबर दूरी पर समाप्त होती है, लेकिन अतिरिक्त साथी दस गुना अधिक दूरी पर है। और, जैसा कि लेखक निष्कर्ष निकालते हैं:

हमने पाया कि अवलोकनों का प्राप्त सेट छोटे द्रव्यमान (a बृहस्पति के 20 द्रव्यमान) के विलुप्त भूरे रंग के बौने या बड़े पैमाने पर एक अघोषित डिस्क से घिरा हुआ ग्रह समझाता है।

यह पता चला है कि पहली बार हम गठन की प्रक्रिया में एक सब्स्टेलर या ग्रहीय प्रणाली का निरीक्षण करते हैं: बृहस्पति और बृहस्पति चंद्रमाओं का एक विस्तृत संस्करण। इस विशेष प्रणाली और इसके समान दूसरों पर अतिरिक्त जानकारी प्राप्त करते हुए, हम इस ब्रह्मांड के स्टार सिस्टम कैसे बनते हैं, विकसित होते हैं और विकसित होते हैं, इसकी एक सटीक समझ के मार्ग पर चलते हैं। आकाश देखने का अद्भुत समय!