మిల్కీ వేలోని క్రియాశీల నక్షత్ర నర్సరీలలో ఒకటిని అధ్యయనం చేసిన ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు, ఒక బ్రహ్మాండ సరఫరా జాలం ద్వారా వాయువు ఎలా కదులుతుందో మ్యాప్ చేశారు, దీంతో నక్షత్రాలు తమ ఏర్పాటుకు కావలసిన ముడి పదార్థాన్ని ఎలా సమీకరిస్తాయో మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తోంది.
ఈ పని సుమారు 2,700 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న నక్షత్ర-నిర్మాణ ప్రాంతమైన మోనోసెరోస్ R2పై దృష్టి సారించింది, మరియు హబ్-ఫిలమెంట్ వ్యవస్థ ద్వారా వాయువు ఎలా ప్రయాణిస్తుందో పరిశీలిస్తుంది. ఆ నిర్మాణంలో, పొడవైన ఘన ఫిలమెంట్లు కాంపాక్ట్ హబ్ల వద్ద కలుస్తాయి, అక్కడ నక్షత్ర నిర్మాణం ప్రత్యేకంగా తీవ్రంగా ఉంటుంది. కొత్త పరిశీలనలు ఆ ఫిలమెంట్లలోని ఘన వాయువే మొత్తం కథ కాదని చూపిస్తున్నాయి. ఫిలమెంట్ల మధ్య ఖాళీల్లో ఉన్న తక్కువ సాంద్రత గల వాయువు కూడా వ్యవస్థకు ఆహారం అందిస్తోంది, పక్కదారి ద్వారా ఘన ఛానళ్లలోకి ప్రవేశించి వాటిని తిరిగి నింపుతోంది.
ఈ ఫలితం ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలోని ఒక మౌలిక సమస్యకు మరిన్ని వివరాలను జోడిస్తుంది. నక్షత్రాలు వాయువుతోనే తయారవుతాయి, కానీ ఆ వాయువును ఖచ్చితంగా ఎలా సేకరించి, కేంద్రీకరించి, నక్షత్ర-నిర్మాణ ప్రాంతాలకు పంపిస్తారో అర్థం చేసుకోవడం ఇంకా కష్టం. ఈ విషయం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే నక్షత్ర నిర్మాణం కేవలం నక్షత్రాలను మాత్రమే సృష్టించదు. అది గెలాక్సీలను ఆకారమిస్తుంది, రసాయన సమృద్ధిని నియంత్రిస్తుంది, మరియు బ్రహ్మాండ కాలవ్యాప్తిలో పదార్థం ఎలా పునర్వినియోగమవుతుందో నిర్ణయిస్తుంది.
హబ్-ఫిలమెంట్ వ్యవస్థలు ఎందుకు ముఖ్యమైనవి
చాలా నక్షత్ర నర్సరీల్లో వాయువు ఒక మేఘంలో సమానంగా ఉండదు. అది పొడవైన, సన్నని ఫిలమెంట్లుగా ఏర్పడుతుంది, వీటి aspect ratio ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఆ ఫిలమెంట్లలో అనేకం కలిసే చోట హబ్లు ఏర్పడతాయి. ఈ హబ్లలో ఎక్కువ వాయు కాలమ్ సాంద్రతలు ఉంటాయి, మరియు భారీ నక్షత్రాలు మరియు నక్షత్ర గుచ్ఛాల జననంలో ఇవి ముఖ్య పాత్ర పోషిస్తాయని భావిస్తున్నారు.
ఫిలమెంట్ల వెంట వాయువు ఆ హబ్ల వైపు ప్రవహిస్తుందని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చాలా కాలంగా తెలుసుకున్నారు. ఆ చిత్రం ఇప్పటికే హబ్-ఫిలమెంట్ వ్యవస్థలను నక్షత్ర నిర్మాణ సిద్ధాంతాల కేంద్రంగా నిలిపింది. కానీ ప్రధాన రవాణా మార్గాల వెలుపల ఏమి జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడంలో ఖాళీ ఉండేది. ఫిలమెంట్లు హబ్లకు నిరంతరం సరఫరా చేస్తే, ఆ ఫిలమెంట్లకు సరఫరా చేసేది ఏమిటి?
మోనోసెరోస్ R2 పరిశీలనలు ఆ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడంలో సహాయపడుతున్నాయి. నివేదిక ప్రకారం, ఘన వాయువు ఫిలమెంట్లలో వేగంగా కదిలి నక్షత్ర-నిర్మాణ హబ్లోకి చేరుతోంది, అయితే అంతర్-ఫిలమెంట్ ప్రాంతాల్లోని తక్కువ సాంద్రత గల వాయువు నెమ్మదిగా, పక్కదారిగా ఫిలమెంట్లలోకి ప్రవేశిస్తోంది. దాంతో రెండు దశల సరఫరా గొలుసు ఏర్పడుతుంది: చుట్టుపక్కల వాయువు ఫిలమెంట్లను తిరిగి నింపుతుంది, ఆ తరువాత ఫిలమెంట్లు ద్రవ్యరాశిని హబ్కు మళ్లిస్తాయి.
నక్షత్రాలు ఇంధనాన్ని ఎలా సమీకరిస్తాయో మరింత పూర్తి చిత్రం
ఈ పొరలుగా ఉన్న ప్రవాహం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే నక్షత్ర-నిర్మాణ నిర్మాణాలు స్థిరమైన నిల్వ నుంచి వనరులను లాగుకునే వేరుపడ్డ పైప్లైన్లు కావని ఇది సూచిస్తోంది. అవి విస్తృత వాతావరణంలో భాగంగా ఉంటాయి, అది వాటిని నిరంతరం తాజా చేస్తుంది. ఇది ఇతర ప్రాంతాల్లో కూడా నిర్ధారణ అయితే, నక్షత్ర నిర్మాణం ఒకే ఘన నిర్మాణం లోపల సాధారణ collapse కంటే బహుళ స్థాయిల్లో సమన్వయమైన వాయు చలనంపై ఆధారపడుతుందనే భావనకు ఇది మద్దతు ఇస్తుంది.
ఈ పరిశోధన The Astrophysical Journal Lettersలో From Interfilamentary Gas to Filaments and Hubs: Gas Flows in the Monoceros R2 Hub–Filament System అనే శీర్షికతో ప్రచురితమైంది. ప్రధాన రచయిత జిహ్యే హ్వాంగ్, క్యుషు విశ్వవిద్యాలయం యొక్క Institute for Advanced Studyలో సహాయ ప్రొఫెసర్.
బృందం ఈ కదలికలను కార్బన్ మోనోఆక్సైడ్ పరిశీలనల ద్వారా గుర్తించింది, ఇది నక్షత్ర-నిర్మాణ ప్రాంతాల్లోని అణు వాయువుకు సాధారణ proxy. అణు హైడ్రోజన్ అటువంటి మేఘాలలో ప్రధాన భాగం, కానీ దాన్ని నేరుగా గమనించడం తరచుగా కష్టం. అందువల్ల కార్బన్ మోనోఆక్సైడ్ ఉద్గారాలు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు నక్షత్రాలు పుట్టే చల్లని వాయువు ప్రవర్తనను మ్యాప్ చేయడానికి ఆచరణాత్మక మార్గాన్ని ఇస్తాయి.
మోనోసెరోస్ R2 అనేది ఉపయోగకరమైన లక్ష్యం, ఎందుకంటే ఖగోళ పరంగా ఇది త relatively దగ్గరగా ఉంది మరియు ఇది ఇప్పటికే క్రియాశీల నక్షత్ర నిర్మాణంలో ఉందని తెలుసు. ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇమేజింగ్, నక్షత్ర జననానికి ఆహారం అందించే వాయువుతో నిండిన ప్రకాశవంతమైన అణు మేఘాన్ని చూపించింది. అందువల్ల కొత్త నక్షత్రాలు వెలిగే ముందు వాయువు ఎలా వ్యవస్థీకృతమై, ఎలా తరలించబడుతుందో పరీక్షించడానికి ఇది సహజ ప్రయోగశాలగా మారింది.
ఘన వాయువు వేగంగా కదులుతుంది, విస్తార వాయువు వ్యవస్థను నిలబెడుతుంది
ఈ ఫలితంలో ఆశ్చర్యకరమైనది వాయు ప్రవాహాలు ఉన్నాయన్న విషయం మాత్రమే కాదు. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు దాన్ని ఊహించారు. అసలైన విషయం వేర్వేరు సాంద్రతల వాయువులు వేర్వేరు పాత్రలు పోషించడం. ఘన ఫిలమెంట్ వాయువు హబ్లోకి వెళ్లే ప్రధాన రవాణా మార్గంగా కనిపిస్తోంది, మరియు అది వేగంగా కదులుతోంది. మరింత విస్తారమైన అంతర్-ఫిలమెంట్ వాయువు నెమ్మదిగా కదులుతుంది, మరియు అదే విధంగా నేరుగా హబ్లోకి వెళ్లదు. బదులుగా, అది పక్కదారిగా ఫిలమెంట్లలోకి చేరి, చివరి సరఫరాను చేసే నిర్మాణాలను తిరిగి ఇంధనంతో నింపుతుంది.
ఆ తేడా నక్షత్ర-నిర్మాణ హబ్లు కాలక్రమేణా పదార్థాన్ని ఎలా ఆకర్షించగలవో వివరిస్తుంది. తిరిగి నింపకపోతే, ఒక ఫిలమెంట్ చివరికి తన తక్షణ మార్గంలో అందుబాటులో ఉన్న వాయువును ఖర్చు చేస్తుంది. చుట్టుపక్కల తక్కువ సాంద్రత గల వాయువు నుంచి తిరిగి నింపబడితే, వ్యవస్థ చురుకుగా నిర్వహించబడే నెట్వర్క్లా ప్రవర్తిస్తుంది.
ఈ కనుగొనం ఖగోళ శాస్త్రంలో విస్తృతమైన పాఠాన్ని కూడా బలపరుస్తుంది: దృశ్యపరంగా ఆధిపత్యంగా కనిపించే నిర్మాణాలు, తరచుగా వాటి పరిసరాల్లోని తక్కువ స్పష్టమైన భాగాల ద్వారా నిలబడతాయి. ఇక్కడ స్పష్టమైన దృష్టి ఘన ఫిలమెంట్లపై ఉన్నప్పటికీ, వాటి throughputను కొనసాగించడానికి చుట్టుపక్కల వాయువు అవసరమవచ్చు.
నక్షత్రం మరియు గుచ్ఛ నిర్మాణంపై ప్రభావాలు
హబ్-ఫిలమెంట్ వ్యవస్థలు భారీ నక్షత్రాలు మరియు నక్షత్ర గుచ్ఛాల నిర్మాణం, పరిణామంలో ప్రత్యేకంగా ముఖ్యమైనవిగా పరిగణించబడుతున్నాయి. ఆ వస్తువులకు త относительно చిన్న ప్రాంతాల్లో పెద్ద మొత్తంలో పదార్థం చేరాలి. తిరిగి నింపబడే ఫిలమెంట్ నెట్వర్క్, తగినంత వాయువును త్వరగా కేంద్రీకరించడానికి ఒక సాధ్యమైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది.
హబ్లకు నిరంతరం అనేక ఫిలమెంట్ల నుంచి సరఫరా లభిస్తే, ఆ ఫిలమెంట్లకు కూడా అంతర్-ఫిలమెంట్ వాయువు ద్వారా తిరిగి సరఫరా జరుగుతుంటే, నక్షత్ర నిర్మాణం ఒక్కసారిగా జరిగే collapse కాకుండా nested inflows ద్వారా కొనసాగవచ్చు. ఆ రూపరేఖ కొన్ని నక్షత్ర నర్సరీలు ఎందుకు ఉత్పాదకంగా కొనసాగుతాయో, మరియు కొన్ని హబ్లు గుంపులుగా నక్షత్రాలు పుట్టే ప్రాధాన్య స్థలాలుగా ఎందుకు మారుతాయో వివరించడంలో సహాయపడుతుంది.
ఇది సిద్ధాంతకర్తలకు సిమ్యులేషన్లను మరింత మెరుగుపరచడంలో కూడా సహాయపడవచ్చు. అణు మేఘాల మోడళ్లలో turbulence, gravity, magnetic fields, మరియు యువ నక్షత్రాల నుంచి వచ్చే feedbackను ప్రతినిధీకరించాల్సి ఉంటుంది. నిజమైన వాయు-ప్రవాహ జ్యామితిపై మెరుగైన పరిశీలనా పరిమితులు ఏ భౌతిక ప్రక్రియలకు ప్రాధాన్యం ఇవ్వాలి, పదార్థ రవాణాను ఎలా parameterize చేయాలి అనే విషయాలను మెరుగుపరచగలవు.
- ఘన వాయువు ఫిలమెంట్ల వెంట వేగంగా హబ్లోకి ప్రవహిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది.
- తక్కువ సాంద్రత గల వాయువు అంతర్-ఫిలమెంట్ ప్రాంతాల ద్వారా మరింత నెమ్మదిగా కదులుతోంది.
- ఆ విస్తార వాయువు పక్కదారిగా ఫిలమెంట్లలోకి వెళ్లి వాటిని తిరిగి నింపుతున్నట్లు కనిపిస్తోంది.
- ఈ ఫలితం నక్షత్ర-నిర్మాణ ప్రాంతాలు పదార్థాన్ని ఎలా వ్యవస్థీకరిస్తాయో అన్న బహుళ-స్థాయి దృష్టిని సమర్థిస్తోంది.
ఒక మేఘం దాటి ఇది ఎందుకు ముఖ్యం
మోనోసెరోస్ R2 కేవలం ఒక ప్రాంతం మాత్రమే, కానీ ఈ అధ్యయనం ఒక సాధారణ యాంత్రికతను పట్టుకునే అవకాశం ఉండడంలో దాని ప్రాముఖ్యం ఉంది. హబ్-ఫిలమెంట్ వ్యవస్థలు నక్షత్ర-నిర్మాణ వాతావరణాల్లో విస్తృతంగా ఉన్నాయని పేపర్ చెబుతోంది. అదే తిరిగి నింపే నమూనా మరెక్కడైనా కనిపిస్తే, నక్షత్ర జననం యొక్క అత్యంత ఘన స్థలాలకు వాయువు ఎలా మళ్లించబడుతుందో ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు మరింత బలమైన సాధారణ మోడల్ లభిస్తుంది.
అది ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలోని ఒక ప్రత్యేక మూలానికే పరిమితం కాదు. నక్షత్ర నిర్మాణం గెలాక్సీలు వాయువును ప్రకాశవంతమైన నిర్మాణంగా ఎలా మార్చుకుంటాయో నిర్ణయిస్తుంది. ఇది భారీ మూలకాల తయారీ, గ్రహ వ్యవస్థల పరిణామం, మరియు విశ్వంలోని పెద్ద-స్థాయి పర్యావరణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. దీని వెనుక ఉన్న వాయు గమనాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో చిన్న మెరుగుదలలైనా ఖగోళ శాస్త్రంలోని అనేక శాఖలకు విస్తరించవచ్చు.
మోనోసెరోస్ R2 ఫలితం నక్షత్ర నిర్మాణాన్ని పూర్తిగా పరిష్కరించదు. అది మరింత ఉపయోగకరమైన పని చేస్తుంది: ప్రక్రియలోని ఒక లాజిస్టిక్స్ దశను స్పష్టంచేస్తుంది. నక్షత్రాలకు ఇంధనం కావాలి, హబ్లకు సరఫరా కావాలి, మరియు సరఫరా మార్గాలకు తిరిగి నింపడం కావాలి. ఇప్పుడు పరిశీలనలు సూచిస్తున్నదేమంటే, ఫిలమెంట్ల మధ్య ఉన్న స్థలం కేవలం నేపథ్యం కాదు. అది యంత్రాంగంలో భాగం.
అది ప్రాధాన్యంలో ఒక అర్థవంతమైన మార్పు. నక్షత్ర నర్సరీల్లో ఖాళీగా కనిపించే ప్రాంతాలు వాస్తవానికి ఖాళీ కావు, మరియు స్పష్టంగా కనిపించే ఛానళ్లు స్వయంగా నిలబడేవి కావు. పదార్థం రెండింటి ద్వారా కదలడం వల్లే ఈ వ్యవస్థ పనిచేస్తుంది.
ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా రూపొందింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on universetoday.com