रेडिओ अॅस्ट्रोमेट्रीने ओरायनमधील लपलेल्या तरुण तार्‍यांचे वस्तुमान मोजले

रेडिओ दुर्बिणी तारकीय जन्माकडे अधिक स्पष्ट दृष्टी देत आहेत

National Radio Astronomy Observatory च्या Very Large Baseline Array चा वापर करणाऱ्या खगोलशास्त्रज्ञांनी Orion Nebula मधील दडलेल्या तरुण तार्‍यांची वस्तुमाने मोजली आहेत, जिथे धूळ आणि वायू अनेकदा तारा-निर्मितीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यांना optical दृष्टीपासून लपवतात. हे काम Brun 656 आणि HD 294300 या दोन तरुण binary systems वर केंद्रित होते आणि अडथळा निर्माण करणाऱ्या पदार्थातून आरपार जाण्यासाठी 5 GHz वर radio observations वापरले.

हे केवळ तांत्रिक यश नाही. Stellar mass ही astrophysics मधील सर्वात महत्त्वाची वैशिष्ट्यांपैकी एक आहे, कारण ती तार्‍याची उत्क्रांती, तेजस्विता, आयुष्य आणि त्याच्या सभोवतालच्या वातावरणावर मोठा प्रभाव टाकते. पण तरुण embedded systems चे वजन ठरवणे विशेषतः अवघड असते. त्यांच्या जन्मसामग्रीमुळे visible light अडते आणि पारंपरिक तंत्रांनी अचूक मोजमाप करणे कठीण होते.

Orion Nebula हे या समस्येसाठी आदर्श पण आव्हानात्मक laboratory आहे. सुमारे 400 parsecs, म्हणजे सुमारे 1,300 light-years दूर, ते पृथ्वीच्या जवळच्या प्रमुख star-forming regions पैकी एक आहे. यात massive hot stars पासून brown dwarfs आणि natal clouds मधून अजून बाहेर येत असलेल्या अनेक young stellar objects पर्यंत, विविध अवस्थांतील तरुण तारे आहेत. ही विविधता Orion ला तारे आणि ग्रह प्रणाली कशा तयार होतात हे समजण्यासाठी केंद्रस्थानी ठेवते, पण त्याचबरोबर अनेक अतिशय तरुण वस्तू थेट अभ्यासायला कठीण बनवते.

VLBA का योग्य साधन होते

VLBA चे फायदे wavelength आणि resolution दोन्हीमधून येतात. 5 GHz वर धूळ radio waves साठी जवळपास पारदर्शक होते, त्यामुळे खगोलशास्त्रज्ञ optical telescopes स्पष्टपणे न पाहू शकणाऱ्या systems पाहू शकतात. पूर्ण array खूप उच्च angular resolution देते, जे जवळच्या binary pairs वेगळे करण्यासाठी आणि त्यांच्या orbital motion चे अचूक निरीक्षण करण्यासाठी महत्त्वाचे आहे.

या संयोजनामुळे पथकाला stellar masses अत्यंत अचूकतेने गणना करता आल्या. Max Planck Institute for Radio Astronomy चे lead researcher Sergio Abraham Dzib Quijano यांनी stellar mass ला तार्‍याचे सर्वात मूलभूत गुणधर्म म्हटले आणि तरुण, embedded systems मध्ये ते मोजणे किती कठीण आहे हे नमूद केले. Radio astrometry हे चित्र बदलते, कारण ती लपलेल्या systems ना केवळ सापडण्याजोगे नव्हे तर मोजण्याजोगे बनवते.

Binary systems या प्रकारच्या कामासाठी विशेष उपयुक्त आहेत, कारण तार्‍यांची परस्पर हालचाल वस्तुमानाची माहिती देते. खगोलशास्त्रज्ञांना orbit पुरेसा स्पष्टपणे समजला, तर प्रत्येक object मध्ये किती पदार्थ आहे हे ठरवता येते. त्यामुळे धुळीत लपलेली जोडी star-formation theory साठी एक quantitative benchmark बनते.

Orion अजूनही astrophysics च्या सर्वात महत्त्वाच्या नर्सरींपैकी एक आहे

तारानिर्मिती क्वचितच एकटी होते. Orion मध्ये तार्‍यांचे अनेक समूह आहेत, त्यापैकी बरेच binary, triplet, किंवा लहान clusters मध्ये आहेत. त्यांची वस्तुमाने ठरवल्याने संशोधकांना केवळ नावे देण्यापेक्षा अधिक मिळते. त्यामुळे त्यांची evolutionary stage निश्चित करणे, theoretical formation tracks शी तुलना करणे, आणि सभोवतालच्या disks तसेच पुढे तयार होणाऱ्या ग्रहांसाठीच्या परिस्थितींचे मूल्यमापन करणे शक्य होते.

हे विशेषतः अतिशय तरुण systems साठी महत्त्वाचे आहे, कारण त्या collapse, accretion, आणि magnetic activity च्या अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यांची माहिती जपून ठेवतात. स्रोत मजकूरात radio observations magnetic fields आणि activity चे पुरावेही पकडू शकतात असे नमूद केले आहे, ज्यामुळे ही पद्धत साध्या imaging पेक्षा अधिक उपयुक्त ठरते. Embedded regions मध्ये, radio astronomy अशी रचना, हालचाल, आणि भौतिक वर्तणूक परत मिळवू शकते जी इतर wavelengths पकडायला कचरतात.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण stellar evolution चे अनेक models नीट calibrated anchor points वर अवलंबून असतात. तरुण तार्‍यांची वस्तुमाने अनिश्चित असतील, तर age, luminosity, आणि disk evolution यावरील पुढील अर्थ लावणे कमी विश्वासार्ह होते. त्यामुळे Brun 656 आणि HD 294300 सारख्या objects मधील मोजमाप तरुण stellar populations समजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या व्यापक चौकटीत सुधारणा करतात.

लपलेली systems आता आवाक्याबाहेर नाहीत

या निष्कर्षाचे खोल महत्त्व पद्धतशीर आहे. Orion मध्ये असे अनेक objects आहेत ज्यांचे अस्तित्व माहित आहे, पण जन्मसामग्रीत गुंडाळलेले असल्याने त्यांचे स्वरूप नीट ठरवणे कठीण आहे. लपलेल्या binaries साठी radio array अचूक mass measurements देऊ शकते हे दाखवणे, आणखी अनेक systems च्या अभ्यासाचा मार्ग उघडते.

त्यामुळे तरुण, embedded stars साठी sample sizes वाढू शकतात आणि वेगवेगळ्या star-forming environments मधील तुलना अधिक नेमकी होऊ शकते. जन्माच्या वेळी काही binary configurations किती सामान्य आहेत, सुरुवातीची stellar masses कशा वाटल्या जातात, आणि प्रारंभिक परिस्थिती पुढील planet formation वर कसा परिणाम करतात हेही स्पष्ट होऊ शकते.

खगोलशास्त्रात प्रगती ही अनेकदा नवी objects शोधण्यातून कमी आणि आधी ज्ञात वस्तू किती अचूक मोजता येतात हे सुधारण्यातून अधिक मिळते. Orion चा हा निकाल त्या वर्गात मोडतो. तारे तिथे आधीपासूनच होते. त्यांना झाकून ठेवणाऱ्या धुळीतून आता आत्मविश्वासाने त्यांचे वजन करता येते, हेच बदलले आहे.

तारकशिशूंचे अधिक चांगले गणित

Orion Nebula बराच काळ star formation साठी नैसर्गिक classroom राहिली आहे, पण तिचे काही सर्वात तरुण सदस्य अद्याप अंशतः दुर्गम होते. उच्च-रिझोल्यूशन radio observations मुळे हा blind spot कमी होत आहे. embedded binaries ची वस्तुमाने मोजल्याने त्या प्रदेशाचा physical census मजबूत होतो आणि तारे कसे जमतात व विकसित होतात हे तपासण्यासाठी खगोलशास्त्रज्ञांकडे अधिक चांगले raw material येते.

Radio facilities या पद्धती अधिक परिष्कृत करत राहिल्यास, तारकशिशूंचे अधिक संपूर्ण चित्र समोर येण्याची शक्यता आहे; त्यात केवळ तेजस्वी आणि उघडी objects नसतील, तर अजूनही त्यांना घडवणाऱ्या वायू आणि धुळीत गुंडाळलेल्या लपलेल्या systems चा समावेश असेल. तारा-जन्मातील अनेक सर्वात माहितीपूर्ण टप्पे तिथेच सापडतात, आणि VLBA सारखी साधने अदृश्याला मोजण्याजोगे बनवत आहेत.

ही बातमी का महत्त्वाची आहे

• VLBA ने 5 GHz वर निरीक्षण करून Orion Nebula मधील लपलेल्या तरुण तार्‍यांची वस्तुमाने मोजली.
• वस्तुमान हे एक मूलभूत stellar property आहे, पण तरुण embedded systems मध्ये ते ठरवणे अत्यंत कठीण असते.
• ही पद्धत आणखी अनेक धुळीने झाकलेल्या star-forming systems च्या अचूक अभ्यासाचा मार्ग उघडू शकते.

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