सौर परिसरात लपलेले पांढरे बटू सापडले

पृथ्वीच्या जवळचे चार पांढरे बटू उघडपणे लपलेले होते

पृथ्वीपासून सुमारे 65 प्रकाशवर्षे अंतरावरील चार पांढऱ्या बटूंना खगोलशास्त्रज्ञांनी ओळखले आहे, जे दशकांपासून चाललेल्या आकाश सर्वेक्षणांनंतरही नजरेआड राहिले होते. ते फार दूर होते किंवा त्यांच्या वास्तविक तेजस्वितेत फारच मंद होते म्हणून ते चुकले नाहीत. प्रत्येक तारा एका घट्ट द्वैती प्रणालीत अधिक तेजस्वी लाल बटू साथीदारासह असल्याने, दृश्यमान तरंगलांबींमध्ये पांढऱ्या बटूचा प्रकाश मोठ्या प्रमाणावर झाकला गेला होता.

नव्याने निश्चित झालेल्या या प्रणाली post-common-envelope binaries, किंवा PCEBs, या वर्गातील आहेत. या जोड्यांमध्ये, आधीच्या तारकीय उत्क्रांतीच्या एका टप्प्यात दोन ताऱ्यांनी एक समान बाह्य आवरण सामायिक केले होते. आज उरले आहे ते एक दाट पांढरे बटू, जे main-sequence लाल बटूसोबत जवळच्या कक्षेत फिरत आहे. या मांडण्या वैज्ञानिकदृष्ट्या मौल्यवान आहेत, कारण त्या द्वैती तारे द्रव्यमानाची देवाणघेवाण कशी करतात, कक्षीय अंतर कसे गमावतात, आणि त्यांपैकी एक तारा राक्षसी टप्पा सोडल्यावर कसे उत्क्रांत होतात याचे पुरावे जपतात.

या शोधाची नोंद Monthly Notices of the Royal Astronomical Society मध्ये प्रकाशित संशोधनात करण्यात आली. स्रोत सामग्रीनुसार, प्रमुख लेखिका University of Warwick येथील Professor Mairi O'Brien आहेत. चमूने केवळ सामान्य प्रतिमांकनावर अवलंबून न राहता स्पेक्ट्रोस्कोपिक निरीक्षणांच्या आधारे प्रणालींची पुष्टी केली.

जवळची तारे तरीही का सुटू शकतात

पहिल्या नजरेत ही बाब आश्चर्यकारक वाटते. सूर्याच्या आसपासचा भाग आकाशगंगेतील सर्वाधिक अभ्यासलेल्या भागांपैकी एक आहे, आणि जवळचे पांढरे बटू सहसा तुलनेने सहज नोंदवता येतात असे मानले जाते. पण स्रोत मजकूर स्पष्ट करतो की या चार वस्तू अधिक कठीण प्रकरण आहेत. त्यांच्या लाल बटू साथीदारांनी पांढऱ्या बटूंची दृश्यमान-प्रकाशातील खूण प्रभावीपणे दाबून टाकली, त्यामुळे अनेक निरीक्षणांमध्ये या द्वैती प्रणाली एकल तार्‍यांसारख्या दिसल्या.

हा झाकण्याचा परिणाम महत्त्वाचा आहे, कारण लाल बटू सक्रिय तारे असू शकतात. त्यांची बदलती चमक आणि स्फोट काही अशा संकेतांची नक्कल करू शकतात किंवा त्यांना दडपून टाकू शकतात, ज्यांचा वापर खगोलशास्त्रज्ञ सहसा संकुचित साथीदार ओळखण्यासाठी करतात. त्यामुळे पारंपरिक सर्वेक्षणात अशी प्रणाली सामान्य दिसणाऱ्या लाल बटू तार्‍यांच्या मोठ्या लोकसंख्येत मिसळून जाऊ शकते.

यातून हे आठवते की खगोलीय पूर्णता ही अटींवर अवलंबून असते. आपल्या अगदी जवळसुद्धा, जवळच्या तार्‍यांची जनगणना फक्त किती डेटा उपलब्ध आहे यावर नाही, तर शोधल्या जाणाऱ्या वस्तूच्या प्रकारासाठी निरीक्षण पद्धत किती योग्य आहे यावरही अवलंबून असते. या प्रकरणात, लपलेले पांढरे बटू अधिक तेजस्वी इमेजिंग मोहिमांनी नव्हे, तर त्यांनी आपल्या तारकीय भागीदारांवर केलेल्या सूक्ष्म परिणामांचे मापन करून उघड झाले.

ज्या हेलकाव्याने त्यांचा भांडाफोड केला

हे पांढरे बटू ते ज्यांना परिक्रमा करतात त्या लाल बटूंमध्ये निर्माण केलेल्या हालचालींमुळे सापडले. दोन तारे एकमेकांच्या भोवती फिरतात, तेव्हा लाल बटूमध्ये एक लहानसा हेलकावा येतो. तो हेलकावा तार्‍याच्या निरीक्षित spectrum मध्ये बदल घडवतो, कारण फिरणाऱ्या तारकीय पृष्ठभागाचे वेगवेगळे भाग पृथ्वीच्या दिशेने किंवा तिच्यापासून किंचित दूर सरकतात.

स्रोत मजकूरात सांगितले आहे की फिरणाऱ्या लाल बटूचा चेहरा red-shifted आणि blue-shifted असे दोन्ही घटक निर्माण करतो. जेव्हा तारा एखाद्या अदृश्य साथीदारामुळे हेलकावतही असतो, तेव्हा हे बदल मोजण्याजोग्या प्रकारे सरकतात. हे एक आव्हानात्मक मापन आहे, विशेषतः जेव्हा दोन तारे जवळ असतात आणि त्यांपैकी एक दृश्यमान प्रकाशात वर्चस्व राखतो. पण उच्च-गुणवत्तेची spectroscopy नेमकी अशीच समस्या सोडवू शकते.

या चार प्रणालींसाठी, चमूने Hubble Space Telescope वरील Space Telescope Imaging Spectrograph वापरला. त्या उपकरणाने लपलेल्या पांढऱ्या बटूंना स्पेक्ट्रोस्कोपिकरीत्या निश्चित करण्यासाठी आवश्यक संवेदनशीलता दिली. तेजस्वी संकुचित अवशेषांना त्यांच्या साथीदारांच्या झगमगाटात थेट वेगळे ओळखण्याऐवजी, संशोधकांनी साथीदारांच्या spectrum चे वर्तन मागोवा घेतला आणि त्या पुराव्याच्या आधारे प्रणालींचे स्वरूप निश्चित केले.

ही पद्धत सूक्ष्म तारकीय कामात Hubble चे सातत्यपूर्ण महत्त्व अधोरेखित करते. नवीन वेधशाळा वेगवेगळ्या तरंगलांबींमध्ये खगोलशास्त्राची व्याप्ती वाढवत असल्या आणि मोठ्या सर्वेक्षणांमधून प्रचंड सूची तयार होत असल्या, तरीही दुर्लक्षित जवळच्या वस्तू ओळखण्यासाठी आणि सूर्याच्या परिसराची मूलभूत यादी अधिक अचूक करण्यासाठी विशेष उपकरणे अत्यावश्यक राहतात.

post-common-envelope binaries खगोलशास्त्रज्ञांना काय सांगतात

या शोधाचे महत्त्व केवळ स्थानिक संख्येत चार पांढरे बटू जोडण्यापुरते मर्यादित नाही. PCEBs ही द्वैती उत्क्रांतीच्या मॉडेल्ससाठी महत्त्वाची चाचणी प्रकरणे आहेत. जेव्हा द्वैती प्रणालीतील एक तारा फुगून लाल राक्षस बनतो, तेव्हा ती जोडी वायूच्या समान आवरणात गुंडाळली जाऊ शकते. त्या आवरणातील घर्षण कक्षा बदलते आणि ताऱ्यांना खूप जवळ आणू शकते. आवरण बाहेर टाकल्यानंतर, उरलेल्या प्रणालीत द्रव्यमान-नुकसान, कक्षीय आकुंचन, आणि जोडीच्या टिकून राहण्याची माहिती असते.

त्या प्रक्रिया केवळ सिद्धांतातून पुन्हा उभारणे कठीण आहे. त्यामुळे निरीक्षणाद्वारे पुष्टी झालेल्या जवळच्या प्रणाली मॉडेल्स सुधारण्यासाठी उपयोगी आधारबिंदू ठरतात. नव्याने ओळखलेल्या या द्वैती प्रणाली तुलनेने जवळ असल्याने, दूरच्या उदाहरणांपेक्षा अधिक स्वच्छ अनुवर्ती अभ्यासाच्या संधी देतात. अशा प्रणाली common-envelope टप्प्यातून कशा बाहेर पडतात याबाबतच्या अपेक्षांशी तापमान, द्रव्यमान, कक्षीय वर्तन, आणि क्रियाशीलतेची पातळी यांची तुलना करण्यासाठी खगोलशास्त्रज्ञ त्यांचा उपयोग करू शकतात.

स्रोत सामग्री स्पष्टपणे नमूद करते की पांढऱ्या बटू आणि main-sequence साथीदार असलेल्या प्रणालींचे वर्णन द्वैती उत्क्रांतीच्या सिद्धांतांना सुधारण्यासाठी अत्यावश्यक आहे. त्यामुळे हा शोध केवळ स्थानिक कुतूहल राहत नाही. तो एका व्यापक प्रयत्नात योगदान देतो, ज्याचा उद्देश सामान्य तारे काळानुसार कसे परस्परसंवाद करतात आणि त्या परस्परसंवादांमुळे आकाशगंगेतील तारकीय अवशेषांची लोकसंख्या कशी घडते हे समजणे आहे.

स्थानिक शोध, व्यापक परिणाम

या निष्कर्षात आणखी एक व्यापक धडा आहे. खगोलशास्त्र अनेकदा अंतर, संवेदनशीलता, किंवा प्रमाणातील मोठ्या झेपांनी पुढे जाते, पण परिचित प्रदेश अधिक चांगल्या पद्धतींनी पुन्हा तपासल्यावरही पुढे जाते. येथे वर्णन केलेले चार पांढरे बटू निरीक्षणक्षम विश्वाच्या काठावर लपलेले नव्हते. ते तारकीय सहवास आणि तरंगलांबी मर्यादांमुळे निर्माण झालेल्या निरीक्षणातील अंधबिंदूंमध्ये लपले होते.

हे चालू सर्वेक्षणांसाठी आणि जवळच्या तार्‍यांचा संपूर्ण नकाशा तयार करण्याच्या भविष्यातील प्रयत्नांसाठी महत्त्वाचे आहे. जर सूर्याच्या इतक्या जवळसुद्धा अनेक संकुचित अवशेष न सापडता राहू शकत असतील, तर स्थानिक तारकीय लोकसंख्येतील इतर ठिकाणीही अशा प्रणाली अजून पुष्टीची वाट पाहत असतील. प्रत्येक नवीन भर सांख्यिकीय चित्र थोडे बदलते, श्वेत बटू लोकसंख्येच्या अंदाजांपासून ते नाट्यमय उत्क्रांती टप्पे पार करून टिकून राहणाऱ्या द्वैती मार्गांच्या वारंवारतेपर्यंत.

सध्या, हा शोध तांत्रिक यश आणि आपला स्थानिक परिसर पूर्णपणे ज्ञात आहे असे गृहित धरू नये याविषयीची सावध सूचना, दोन्ही आहे. पृथ्वीच्या सर्वात जवळचे आकाशही अजूनही खरी आश्चर्ये देऊ शकते, विशेषतः जेव्हा खगोलशास्त्रज्ञ फक्त थेट प्रकाश नव्हे तर अप्रत्यक्ष संकेत शोधतात.

हा लेख Universe Today च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.