ప్రసిద్ధ స్టార్బర్స్ట్ గెలాక్సీ నుంచి నేరుగా చేసిన కొలత
XRISM అంతరిక్ష నౌకలోని Resolve పరికరాన్ని ఉపయోగించి, స్టార్బర్స్ట్ గెలాక్సీ M82 నుంచి బయటకు ప్రవహిస్తున్న అధిక ఉష్ణత గల వాయువు వేగాన్ని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా నేరుగా కొలిచారు. ఈ ఫలితం, తీవ్రమైన నక్షత్ర నిర్మాణం మరియు supernova కార్యకలాపాలు మొత్తం గెలాక్సీలను ఆకృతీకరించే శక్తివంతమైన విండ్లను ఎలా నడిపిస్తాయో ఉన్న దీర్ఘకాలిక ఆలోచనలను పరీక్షించేందుకు పరిశోధకులకు కొత్త మార్గాన్ని అందిస్తోంది.
NASA ప్రకారం, ఆ పదార్థం గంటకు 20 లక్షల మైళ్లకుపైగా, అంటే గంటకు 30 లక్షల కిలోమీటర్లకుపైగా వేగంతో కదులుతోంది. గెలాక్సీ కేంద్రం నుంచి పదివేలల లైట్-యేళ్ల దూరం వరకు విస్తరించినట్లు ఇప్పటికే తెలిసిన చల్లని, పెద్దస్థాయి అవుట్ఫ్లోకి ప్రధాన ఇంజిన్గా పనిచేయడానికి ఆ వేగం సరిపోతుందని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు. ఈ కనుగొనుగోలు మార్చి 25న Natureలో ప్రచురించబడింది.
చాలాసార్లు Cigar galaxy అని పిలువబడే M82, Ursa Major లో సుమారు 1.2 కోట్ల లైట్-యేళ్ల దూరంలో ఉంది. ఇది దాని పరిమాణానికి Milky Way కంటే సుమారు 10 రెట్లు వేగంగా నక్షత్రాలను తయారు చేస్తున్నందున స్టార్బర్స్ట్ గెలాక్సీగా వర్గీకరించబడింది. ఆ తీవ్ర చర్య, గెలాక్సీలలో నక్షత్రాలు మరియు నక్షత్ర పేలుళ్లు వాయువును ఎలా పునఃరూపకల్పన చేస్తాయో, పదార్థాన్ని మళ్లీ అంతర్గెలాక్టిక్ అంతరిక్షంలోకి ఎలా తోసేస్తాయో అర్థం చేసుకోవడానికి దీనిని ఉత్తమ ప్రయోగశాలలలో ఒకటిగా మార్చింది.
ఈ ఫలితం ఎందుకు ముఖ్యమైనది
సంవత్సరాలుగా, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు స్టార్బర్స్ట్ గెలాక్సీలకు సంబంధించిన ఒక క్లాసిక్ మోడల్పై పని చేస్తున్నారు: నక్షత్ర నిర్మాణం మరియు supernova షాక్ వేవ్ల నుంచి వచ్చే శక్తి, గెలాక్టిక్ కేంద్రం దగ్గర ఉన్న వాయువును వేడెక్కిస్తుంది, ఆ వేడి వాయువు ఒక అవుట్ఫ్లోను ప్రారంభించి, అది మరింత పెద్ద galactic wind ను నడిపించడంలో సహాయపడుతుంది. అయితే ఇప్పటివరకు, M82లో ఆ ఆలోచనను విశ్వాసంతో పరీక్షించడానికి అవసరమైన నేరుగా వేగ కొలతలు వారికి లేవు.
XRISM దాన్ని మార్చింది. కొత్త పరిశీలనలు, కొన్ని మోడళ్ళు ఊహించినదానికంటే కూడా వేడి వాయువు ఇంకా వేగంగా కదులుతున్నదాన్ని చూపిస్తున్నాయని NASA తెలిపింది. దీంతో, ఈ కనుగొనుగోలు సమీపంలోని ఒక గెలాక్సీకే కాకుండా మరెన్నో గెలాక్సీలకు కూడా ముఖ్యమైనదిగా మారింది. Galactic windలు గెలాక్సీలు ఎలా పెరుగుతాయి, ఎంతకాలం అవి నక్షత్రాలను తయారు చేస్తాయి, అవి భారమైన మూలకాలను ఎలా పంచుకుంటాయి, మరియు తమ చుట్టుపక్కలతో ఎలా పరస్పరం చర్య తీసుకుంటాయి అన్నదానిపై ప్రభావం చూపుతాయి. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఈ విండ్ల వేగం మరియు కూర్పును మరింత ఖచ్చితంగా కొలవగలిగితే, గెలాక్సీ పరిణామాన్ని నియంత్రించే feedback ప్రక్రియలను మెరుగ్గా అర్థం చేసుకోగలరు.
పేపర్ను నేతృత్వం వహించిన University of Maryland, College Park మరియు NASA’s Goddard Space Flight Center కు చెందిన Erin Boettcher, అవసరమైన వేగ కొలతలను పొందడానికి ఈ మిషన్ తొలిసారిగా అవకాశం ఇచ్చిందని చెప్పారు. NASA సారాంశంలో, అవుట్ఫ్లో యొక్క వేడి భాగం గెలాక్సీ బయటి అంచుల వరకూ పదార్థాన్ని నెట్టడానికి తగిన శక్తిని కలిగి ఉందనే ఆలోచనను ఈ ఫలితం మద్దతు ఇస్తుందని పేర్కొంది.
XRISM యొక్క Resolve పరికరం శక్తి
ఈ కొలత XRISM యొక్క అధిక-రిజల్యూషన్ X-ray spectroscopy మీద ఆధారపడింది. JAXA నేతృత్వంలో, NASA మరియు ESA సహకారాలతో నడిచే ఈ మిషన్, విశ్వమంతటా ఉన్న వేడి, శక్తివంతమైన ఘటనలను అధ్యయనం చేయడానికి రూపొందించబడింది. ఈ పనిలో ఉపయోగించిన Resolve పరికరాన్ని కూడా NASA మరియు JAXA కలిసి అభివృద్ధి చేశాయి.
ఈ సామర్థ్యం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే M82 వంటి వ్యవస్థలలో అత్యంత వేడి వాయువు X-rayలలో వెలుగుతుంది. ఆ విడుదలలలోని సూక్ష్మ మార్పులను పరిశీలించడం ద్వారా, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు వాయువు ఎంత వేగంగా కదులుతోందో లెక్కించగలరు. ఈ సందర్భంలో, Resolve గెలాక్టిక్ విండ్లోని ఒక భాగాన్ని కొలవడానికి పరిశోధకులకు సహాయపడింది, దాన్ని ముందు నేరుగా పరిమాణం చేయడం కష్టం అయ్యింది.
ఈ ఫలితం M82 యొక్క హింసాత్మక కేంద్ర వాతావరణాన్ని దాని చాలా పెద్ద కనిపించే నిర్మాణంతో అనుసంధానిస్తుంది. గెలాక్సీ కేంద్రం నుంచి 40,000 లైట్-యేళ్ల వరకు విస్తరించే చల్లని వాయువు మరియు ధూళి గాలికోసం ఇది ఇప్పటికే ప్రసిద్ధి చెందింది. కొత్త XRISM డేటా, కేంద్రం నుంచి వచ్చే చాలా వేడి, వేగవంతమైన ప్రవాహమే ఆ పెద్ద పరిణామానికి ప్రధాన కారణమని సూచిస్తోంది.
తీవ్ర ఒత్తిడిలో ఉన్న గెలాక్సీ
M82 యొక్క కేంద్రం అసాధారణంగా క్రియాశీల స్థలం. వేగవంతమైన నక్షత్ర నిర్మాణం అంటే మరింత భారీ నక్షత్రాలు జన్మిస్తున్నాయని, మరియు భారీ నక్షత్రాలు వేగంగా జీవించి పేలుడు తీరులో మరణిస్తాయని అర్థం. ఆ supernovaలు, తీవ్రమైన నక్షత్ర జననంతో సంబంధం ఉన్న అల్లకల్లోలం మరియు వికిరణంతో కలిసి, చుట్టుపక్కల వాతావరణంలో అపారమైన శక్తిని నింపుతాయి. ఫలితంగా, అసాధారణ వేగంతో పదార్థాన్ని బయటకు పంపగల వేడి వాయువు యొక్క ఒక కాడి ఏర్పడుతుంది.
ఆ ప్రక్రియ astrophysics లో feedback యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన రూపాల్లో ఒకటి. గెలాక్సీలు నియంత్రణ లేకుండా నక్షత్రాలను తయారు చేసి ఉంటే, వాస్తవంలో ఉన్నదానికంటే వేరే విధంగా తమ వాయువును వినియోగించేవి. నక్షత్రాలు, black holes, లేదా రెండూ నడిపే విండ్లు, వాయువును వేడెక్కించి, తొలగించి, పునర్వితరణ చేయడం ద్వారా ఈ చక్రాన్ని నియంత్రించడంలో సహాయపడతాయి. M82 ఆ యంత్రాల్లో ఒకటి కార్యాచరణలో ఉన్నదాన్ని దగ్గరగా చూపిస్తుంది.
బహుళ పరిశీలన కేంద్రాల astronomy ఎందుకు ముఖ్యమో ఈ కొత్త ఫలితం కూడా చూపిస్తోంది. Chandra, Hubble, Spitzer, మరియు Webb నుంచి వచ్చిన చిత్రాలను NASA XRISM ప్రకటనతో జతచేసింది; ఇవి కలిసి M82 యొక్క వేర్వేరు భాగాలను వెల్లడిస్తాయి, అంటే వేడి X-ray వెలువరించే ప్రాంతాల నుంచి చల్లని ధూళి మరియు నక్షత్ర కాంతి వరకు. XRISM ఆ చిత్రంలో ప్రత్యేకంగా విలువైనదాన్ని జోడిస్తుంది: అత్యంత వేడి వాయువు గురించి నేరుగా వేగ సమాచారం.
పరిశోధకులు తరువాత ఏమి తెలుసుకోగలరు
మార్చి 25 నాటి పేపర్ ఒక ముఖ్యమైన అడుగు, కానీ అదే సమయంలో అది ఒక ఆరంభం కూడా. ఒక బాగా అధ్యయనం చేసిన స్టార్బర్స్ట్ గెలాక్సీలో వేడి విండ్ల వేగాన్ని కొలవగలిగిన తర్వాత, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఆ పరిశీలనలను గెలాక్సీ పరిణామ నమూనాలతో మరియు వేర్వేరు నక్షత్ర నిర్మాణ రేట్లు, నిర్మాణాలు ఉన్న ఇతర గెలాక్సీలతో పోల్చగలరు. ఇది వేడి విండ్లు ఎప్పుడు తప్పించుకుంటాయి, ఎప్పుడు ఆగిపోతాయి, మరియు గెలాక్సీ కేంద్రాల నుంచి ద్రవ్యరాశి, శక్తిని ఎంత సమర్థవంతంగా తీసుకెళ్తాయి అన్నదాన్ని స్పష్టంగా తెలియజేయడంలో సహాయపడుతుంది.
ఇది రసాయన మూలకాలు గెలాక్సీలలో ఎలా కలిసిపోతాయి మరియు చుట్టుపక్కల అంతరిక్షంలోకి ఎలా వెలువడతాయి అన్నదాని గురించి కూడా మెరుగైన అవగాహనను అందించవచ్చు. Supernova-నడిచే విండ్లు పదార్థాన్ని తొలగించడమే కాదు. అవి నక్షత్ర పరిణామ ఉత్పత్తులను తరలించి, నక్షత్రాల లోపల నిర్మితమైన భారమైన మూలకాలతో విస్తృత cosmic వాతావరణాలను విత్తడంలో సహాయపడతాయి.
ప్రస్తుతం, ప్రధాన ముగింపు సూటిగా ఉంది. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చివరకు M82 యొక్క కేంద్రం నుంచి దూసుకెళ్తున్న అత్యధిక ఉష్ణత గల వాయువు వేగాన్ని కొలిచారు, మరియు ఆ సంఖ్యలు, గెలాక్సీని మించి చాలా దూరం విస్తరించే ప్రసిద్ధ విండ్ను నడిపించడానికి ఈ అవుట్ఫ్లో పూర్తిగా సామర్థ్యవంతమైనదని సూచిస్తున్నాయి. ఇది చాలా కాలంగా ఉన్న దృశ్యాన్ని కొలిచిన ఫలితంగా మారుస్తుంది, మరియు XRISM వేడి, డైనమిక్ విశ్వంపై కొత్త కిటికీని తెరవగలదని చూపిస్తుంది.
ఈ కథనం science.nasa.gov లోని నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
