புகழ்பெற்ற நட்சத்திர வெடிப்பு விண்மீனில் இருந்து நேரடி அளவீடு
XRISM விண்கலத்தில் உள்ள Resolve கருவியைப் பயன்படுத்தி, நட்சத்திர வெடிப்பு விண்மீன் M82-இலிருந்து வெளியே பாயும் மிகுந்த வெப்பமடைந்த வாயுவின் வேகத்தை, வானியலாளர்கள் முதன்முறையாக நேரடியாக அளந்துள்ளனர். இந்த முடிவு, தீவிரமான நட்சத்திர உருவாக்கமும் supernova செயல்பாடும் முழு விண்மீன்களையே வடிவமைக்கும் சக்திவாய்ந்த காற்றோட்டங்களை எவ்வாறு இயக்க முடியும் என்பதைப் பற்றிய நீண்டநாள் கருத்துக்களை சோதிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு புதிய வழியை வழங்குகிறது.
NASA-வின் தகவலின்படி, அந்த பொருள் மணிக்கு 20 லட்சம் மைல்களுக்கு மேல், அதாவது மணிக்கு 30 லட்சம் கிலோமீட்டர்களுக்கும் அதிக வேகத்தில் நகர்கிறது. விண்மீனின் மையத்திலிருந்து பத்தாயிரக்கணக்கான ஒளியாண்டுகள் தூரம் வரை ஏற்கனவே பரவியிருப்பதாக அறியப்பட்டுள்ள குளிர்ந்த, பெரிய அளவிலான வெளிப்பாய்ச்சலின் முதன்மை இயக்கியாக இந்த வேகம் போதுமானதாக உள்ளது என ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். இந்த கண்டுபிடிப்புகள் மார்ச் 25 அன்று Nature இதழில் வெளியிடப்பட்டன.
பல சமயங்களில் Cigar galaxy என்று அழைக்கப்படும் M82, Ursa Major-இல் சுமார் 1.2 கோடி ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ளது. அதன் அளவிற்கு ஒப்பிடும்போது Milky Way-யை விட சுமார் 10 மடங்கு வேகமாக நட்சத்திரங்களை உருவாக்குவதால், இது ஒரு starburst galaxy என வகைப்படுத்தப்படுகிறது. அந்த தீவிர செயல்பாடு, விண்மீன்களில் நட்சத்திரங்களும் நட்சத்திர வெடிப்புகளும் வாயுவை எவ்வாறு மறுவடிவமைக்கின்றன, பொருளை மீண்டும் இடைமின்மண்டல விண்வெளிக்குத் தள்ளுகின்றன என்பதைக் புரிந்துகொள்ளும் சிறந்த ஆய்வகங்களில் ஒன்றாக இதை மாற்றியுள்ளது.
இந்த முடிவு ஏன் முக்கியம்
பல ஆண்டுகளாக, வானியலாளர்கள் starburst galaxyகளுக்கான ஒரு பாரம்பரிய மாதிரியுடன் பணியாற்றி வந்தனர்: நட்சத்திர உருவாக்கம் மற்றும் supernova அதிர்ச்சி அலைகளிலிருந்து வரும் ஆற்றல், விண்மீன் மையத்திற்கு அருகிலுள்ள வாயுவை சூடாக்குகிறது; அந்த சூடான வாயு பின்னர் ஒரு வெளிப்பாய்ச்சலைத் தொடங்குகிறது, இது மிகப் பெரிய galactic wind-ஐ இயக்க உதவுகிறது. ஆனால் இதுவரை, M82-இல் அந்த கருத்தை நம்பிக்கையுடன் சோதிக்க தேவையான நேரடி வேக அளவீடுகள் அவர்களிடம் இல்லை.
XRISM இதை மாற்றுகிறது. புதிய கண்காணிப்புகள், சில மாதிரிகள் கணித்ததைவிடவும் சூடான வாயு மேலும் வேகமாக நகர்கிறது என்பதை காட்டுகின்றன என்று NASA கூறியது. இதனால், அருகிலுள்ள ஒரே ஒரு விண்மீனுக்குமே அல்லாமல், இந்த கண்டுபிடிப்பு முக்கியமானதாகிறது. Galactic windகள், விண்மீன்கள் எவ்வாறு வளர்கின்றன, எவ்வளவு காலம் அவை நட்சத்திரங்களை உருவாக்கிக் கொண்டிருக்கும், கனமான மூலக்கூறுகளை எவ்வாறு பகிர்கின்றன, மற்றும் அவை சுற்றுப்புறத்துடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதையெல்லாம் பாதிக்கின்றன. வானியலாளர்கள் இந்த காற்றோட்டங்களின் வேகத்தையும் அமைப்பையும் மேலும் துல்லியமாக அளக்க முடிந்தால், விண்மீன் வளர்ச்சியை ஒழுங்குபடுத்தும் feedback செயல்முறைகளை அவர்கள் சிறப்பாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும்.
ஆய்வுக்கட்டுரையை வழிநடத்திய University of Maryland, College Park மற்றும் NASA’s Goddard Space Flight Center-இன் Erin Boettcher, தேவையான வேக அளவீடுகளைப் பெற மிஷன் முதல் வாய்ப்பை வழங்கியது என்று கூறினார். NASA-வின் சுருக்கத்தில், வெளிப்பாய்ச்சலின் சூடான பகுதி, பொருளை விண்மீனின் வெளிப்புற எல்லைகள்வரை தள்ளுவதற்கு போதுமான ஆற்றல் கொண்டது என்ற கருத்தை இந்த முடிவு ஆதரிக்கிறது.
XRISM-இன் Resolve கருவியின் திறன்
இந்த அளவீடு XRISM-இன் உயர் தீர்மான X-ray spectroscopy-யைச் சார்ந்திருந்தது. JAXA தலைமையில், NASA மற்றும் ESA பங்களிப்புகளுடன் செயல்படும் இந்த மிஷன், பிரபஞ்சம் முழுவதும் சூடான, ஆற்றல்மிக்க நிகழ்வுகளை ஆய்வு செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்தப் பணியில் பயன்படுத்தப்பட்ட Resolve கருவியையும் NASA மற்றும் JAXA இணைந்து உருவாக்கின.
இந்த திறன் முக்கியமானது, ஏனெனில் M82 போன்ற அமைப்புகளில் மிகச் சூடான வாயு X-rayகளில் வெளிப்படுகிறது. அந்த வெளியீடுகளில் ஏற்படும் நுண்ணிய மாற்றங்களை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், வானியலாளர்கள் வாயு எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது என்பதை கணக்கிடலாம். இந்தச் சந்தர்ப்பத்தில், முன்பு நேரடியாக அளவிட கடினமாக இருந்த galactic wind-இன் ஒரு கூறை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அளக்க Resolve உதவியது.
இந்த முடிவு, M82-இன் வன்முறையான மையச் சூழலை அதன் மிகப் பெரிய காணக்கூடிய அமைப்புடன் இணைக்கிறது. இந்த விண்மீன், core-இலிருந்து 40,000 ஒளியாண்டுகள் வரை எட்டும் வாயு மற்றும் தூசியின் குளிர்ந்த காற்றோட்டத்திற்காக ஏற்கனவே அறியப்பட்டுள்ளது. புதிய XRISM தரவுகள், மையத்திலிருந்து வரும் மிகச் சூடான, வேகமான ஓட்டமே அந்தப் பெரிய நிகழ்வின் முதன்மை இயக்கி என்பதை சுட்டிக்காட்டுகின்றன.
அதீத அழுத்தத்தில் உள்ள ஒரு விண்மீன்
M82-இன் மையம் மிகச் செயல்பாட்டுள்ள இடமாகும். வேகமான நட்சத்திர உருவாக்கம் என்பது அதிக நிறையுடைய நட்சத்திரங்கள் உருவாகிக் கொண்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் அத்தகைய நட்சத்திரங்கள் விரைவாக வாழ்ந்து வெடிப்பாக இறக்கின்றன. அந்த supernovaகள், தீவிரமான நட்சத்திரப் பிறப்புடன் தொடர்புடைய கலக்கம் மற்றும் கதிர்வீச்சுடன் சேர்ந்து, சுற்றுப்புறத்துக்கு மிகப்பெரிய அளவு ஆற்றலை ஊட்டுகின்றன. இதன் விளைவாக, அதிசய வேகத்தில் பொருளை வெளிக்குத் தள்ளக்கூடிய சூடான வாயுவின் ஒரு கொதிக்கும் சூழல் உருவாகிறது.
இந்த செயல்முறை astrophysics-இல் feedback-இன் மிக முக்கியமான வடிவங்களில் ஒன்றாகும். விண்மீன்கள் கட்டுப்பாடின்றி நட்சத்திரங்களை உருவாக்கியிருந்தால், அவை நிஜத்தில் நடப்பதிலிருந்து வேறுபட்ட முறையில் தங்களின் வாயுவைச் செலவழித்திருக்கும். நட்சத்திரங்கள், black holeகள், அல்லது இரண்டும் இயக்கும் காற்றோட்டங்கள், வாயுவை சூடாக்கி, அகற்றி, மறுவிநியோகித்து இந்தச் சுழற்சியை ஒழுங்குபடுத்த உதவுகின்றன. M82 அந்த இயந்திரங்களில் ஒன்றின் செயல்பாட்டை அருகிலிருந்து காணச் செய்கிறது.
பல கண்காணிப்பு மையங்களின் astronomy ஏன் முக்கியம் என்பதையும் இந்த புதிய முடிவு காட்டுகிறது. Chandra, Hubble, Spitzer, மற்றும் Webb ஆகியவற்றின் படங்களை இணைத்துக் கொண்ட XRISM அறிவிப்பை NASA வெளியிட்டது; இவை ஒன்றாக M82-இன் வெவ்வேறு கூறுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அதாவது சூடான X-ray-ஐ வெளியிடும் பகுதிகளிலிருந்து குளிர்ந்த தூசி மற்றும் நட்சத்திர ஒளிவரை. அந்தப் படத்தில் XRISM மிகவும் மதிப்புடைய ஒன்றைச் சேர்க்கிறது: மிகச் சூடான வாயுவின் நேரடி வேகத் தகவலை.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் அடுத்து என்ன கற்றுக்கொள்ள முடியும்
மார்ச் 25 அன்று வெளியான கட்டுரை ஒரு முக்கியமான படியாகும்; ஆனால் அது ஒரு தொடக்கமும் கூட. ஒருமுறை வானியலாளர்கள் நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒரு starburst galaxy-யில் உள்ள சூடான காற்றோட்டங்களின் வேகத்தை அளக்க முடிந்தால், அந்தக் கண்காணிப்புகளை விண்மீன் வளர்ச்சி மாதிரிகளுடனும், வேறுபட்ட நட்சத்திர உருவாக்க விகிதங்களும் கட்டமைப்புகளும் கொண்ட பிற விண்மீன்களுடனும் ஒப்பிடலாம். இது சூடான காற்றோட்டங்கள் எப்போது தப்பிச் செல்கின்றன, எப்போது நின்றுவிடுகின்றன, மேலும் அவை விண்மீன் மையங்களிலிருந்து பொருளையும் ஆற்றலையும் எவ்வளவு திறமையாக வெளியே எடுத்துச் செல்கின்றன என்பதைக் தெளிவுபடுத்த உதவும்.
அது, வேதியியல் மூலக்கூறுகள் விண்மீன்களெங்கும் எவ்வாறு கலக்கப்படுகின்றன மற்றும் சுற்றுப்புற விண்வெளிக்குத் தள்ளப்படுகின்றன என்பதையும் மேம்பட்ட அளவில் புரிந்துகொள்ள உதவலாம். Supernova-ஆல் இயக்கப்படும் காற்றோட்டங்கள் பொருளை நீக்குவதிலேயே நிற்கவில்லை. அவை நட்சத்திர வளர்ச்சியின் விளைவுகளை எடுத்துச் சென்று, நட்சத்திரங்களுக்குள் உருவான கனமான மூலக்கூறுகளால் பரந்த cosmic சூழல்களை விதைப்பதில் உதவுகின்றன.
இப்போதைக்கு, மையத் தீர்மானம் தெளிவானது. வானியலாளர்கள் இறுதியாக M82-இன் மையத்திலிருந்து பாயும் மிகுந்த வெப்பமடைந்த வாயுவின் வேகத்தை அளந்துள்ளனர், மேலும் அந்த எண்கள், விண்மீன் தானையேத் தாண்டி நீளும் புகழ்பெற்ற காற்றோட்டத்தை இயக்க இந்த வெளிப்பாய்ச்சி முழுமையாகத் திறனுள்ளது என்பதைக் காட்டுகின்றன. இதனால் நீண்டநாள் நிலைத்திருந்த ஒரு கருத்து அளவிடப்பட்ட முடிவாக மாறுகிறது, மேலும் XRISM சூடான, இயக்கமிக்க பிரபஞ்சத்தைக் காண ஒரு புதிய சாளரத்தைத் திறக்க முடியும் என்பதையும் இது காட்டுகிறது.
இந்தக் கட்டுரை science.nasa.gov-இன் செய்திப்பரப்பலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
