समाचार में क्यों?
खगोलविदों (Astronomers) ने एक Blue straggler star की सूचना दी है जो अभी भी सक्रिय रूप से बन रहा है। यह तारा ओपन क्लस्टर (Open cluster) Collinder 261 के अंदर एक बाइनरी सिस्टम (Binary system) से संबंधित है। एक तारा अपने अधिक चमकीले साथी (Companion) को पदार्थ स्थानांतरित कर रहा है। यह प्रत्यक्ष प्रमाण एक पुरानी खगोलीय पहेली को समझाने में मदद करता है।
पृष्ठभूमि
तारे तब बनते हैं जब गुरुत्वाकर्षण ठंडे बादलों के अंदर गैस और धूल को संकुचित करता है।
एक युवा तारा अपना अधिकांश जीवन मुख्य अनुक्रम (Main sequence) पर बिताता है।
इस अवस्था के दौरान, इसका कोर (Core) हाइड्रोजन को हीलियम में मिलाता है (Fuses), जबकि इसका द्रव्यमान (Mass) तापमान, चमक और जीवनकाल को नियंत्रित करता है।
Star cluster क्या है?
एक Star cluster में मोटे तौर पर समान सामग्री से पैदा हुए तारे होते हैं।
क्लस्टर सितारों की आयु और दूरी आमतौर पर समान होती है, जिससे क्लस्टर उपयोगी प्राकृतिक प्रयोगशालाएं बन जाते हैं।
| क्लस्टर का प्रकार | सामान्य स्वरूप (General character) |
|---|---|
| ओपन क्लस्टर (Open cluster) | शिथिल रूप से बंधे हुए (Loosely bound) और आमतौर पर एक गैलेक्टिक डिस्क (Galactic disc) में स्थित |
| ग्लोबुलर क्लस्टर (Globular cluster) | घनी तरह से पैक, पुराने और लगभग गोलाकार |
Collinder 261 Milky Way के भीतर एक पुराना ओपन क्लस्टर है।
खगोलविद क्लस्टर सितारों की तुलना कैसे करते हैं?
वे एक कलर-मैग्नीट्यूड आरेख (Colour-magnitude diagram) पर रंग के विरुद्ध चमक को प्लॉट करते हैं, क्योंकि रंग सतह के तापमान को इंगित करता है।
अधिक गर्म तारे आम तौर पर नीले दिखाई देते हैं, जबकि ठंडे तारे मुख्य अनुक्रम पैटर्न के लाल रंग का हिस्सा बनाते हैं।
Main-sequence turnoff क्या है?
सबसे भारी क्लस्टर तारे पहले कोर हाइड्रोजन का उपयोग करते हैं, फिर बाद के चरणों के लिए मुख्य अनुक्रम को छोड़ देते हैं।
यह प्रस्थान बिंदु (Departure point) Main-sequence turnoff है, जिसकी स्थिति खगोलविदों को क्लस्टर की आयु का अनुमान लगाने में मदद करती है।
Blue straggler star क्या है?
एक Blue straggler star टर्नऑफ़ (Turnoff) की तुलना में अधिक नीला और चमकीला दिखाई देता है।
इसलिए यह पड़ोसी तारों की तुलना में छोटा और अधिक विशाल (Massive) दिखता है, जिससे "स्ट्रैग्लर (Straggler)" पहेली पैदा होती है।
तारे ने अपनी उम्र को रीसेट नहीं किया, बल्कि नया पदार्थ प्राप्त किया या विलय (Merger) के माध्यम से बना।
Blue stragglers को कब मान्यता दी गई थी?
अमेरिकी खगोलशास्त्री एलन सैंडेज (Allan Sandage) ने 1953 के दौरान ग्लोबुलर क्लस्टर Messier 3 में असामान्य नीले सितारों की पहचान की।
बाद के अध्ययनों ने विभिन्न क्लस्टर प्रकारों में Blue stragglers को पाया।
एक Blue straggler कैसे बन सकता है?
| मार्ग (Pathway) | क्या होता है? |
|---|---|
| बाइनरी द्रव्यमान हस्तांतरण (Binary mass transfer) | एक तारा पदार्थ खो देता है, जबकि उसका साथी द्रव्यमान प्राप्त कर लेता है। |
| तारकीय विलय (Stellar merger) | दो तारे मिलकर एक अधिक विशाल पिंड (Massive object) बन जाते हैं। |
| सीधी टक्कर (Direct collision) | करीबी मुठभेड़ें एक घने क्लस्टर के अंदर सितारों को मिला देती हैं। |
| बहु-तारा अंतःक्रिया (Multiple-star interaction) | जटिल गुरुत्वाकर्षण मुठभेड़ें सिस्टम के सदस्यों को बदल देती हैं या मिला देती हैं। |
टीम ने किस सिस्टम का अध्ययन किया?
Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) Input Catalog (TIC) इस सिस्टम को 327546480 के रूप में सूचीबद्ध करता है।
यह पृथ्वी से लगभग 9,500 प्रकाश वर्ष (Light-years) दूर स्थित है।
इसका होस्ट क्लस्टर लगभग सात अरब वर्ष पुराना है, और सिस्टम एक अर्ध-पृथक बाइनरी (Semi-detached binary) है।
Semi-detached binary क्या है?
एक बाइनरी सिस्टम में दो तारे अपने साझा केंद्र की परिक्रमा करते हैं।
प्रत्येक तारा Roche lobe नामक एक आसपास के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को नियंत्रित करता है।
इस प्रणाली में एक तारा अपने Roche lobe को भरता है।
पदार्थ फिर एक आंतरिक संतुलन बिंदु के माध्यम से साथी की ओर पार करता है।
मापी गई संपत्तियां (Measured properties)
| संपत्ति | मापा गया या मॉडल किया गया मूल्य |
|---|---|
| Blue straggler का द्रव्यमान | सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 1.67 गुना |
| दाता का द्रव्यमान (Donor mass) | सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 0.32 गुना |
| कक्षीय अवधि (Orbital period) | लगभग 2.11 दिन |
| द्रव्यमान अनुपात (Mass ratio) | लगभग 0.19 |
| घूर्णन गति (Rotation speed) | लगभग 69.55 किलोमीटर प्रति सेकंड |
उद्धृत (Quoted) घूर्णन मूल्य एक अनुमानित वेग (Projected velocity) है, जिसकी व्याख्या आंशिक रूप से देखने के कोण (Viewing angle) पर निर्भर करती है।
खगोलविदों ने इस प्रक्रिया का पता कैसे लगाया?
United States National Aeronautics and Space Administration (NASA) TESS का संचालन करता है।
- TESS ने बदलती चमक (Changing brightness) को मापा, और इसके प्रकाश वक्र (Light curve) ने कक्षा (Orbit) में बार-बार होने वाले बदलावों को उजागर किया।
- European Southern Observatory ने बदलते रेडियल वेगों (Radial velocities) को मापा। उन मापों ने पृथ्वी की ओर और उससे दूर प्रत्येक तारे की गति का पता लगाया।
- मजबूत एक्स-रे (X-rays) ने स्वतंत्र रूप से सक्रिय अभिवृद्धि (Active accretion) का संकेत दिया।
Accretion का अर्थ है किसी खगोलीय वस्तु पर पदार्थ का इकट्ठा होना।
विकासवादी मॉडल क्या सुझाव देता है?
मॉडलिंग इंगित करती है कि द्रव्यमान हस्तांतरण (Mass transfer) तब शुरू हुआ जब सिस्टम लगभग 5.46 बिलियन वर्ष पुराना था।
क्लस्टर अब लगभग सात अरब साल पुराना है।
इसलिए, हस्तांतरण लगभग 1.5 बिलियन वर्षों से जारी है।
प्राप्त करने वाला तारा भारी और असामान्य रूप से चमकदार (Luminous) हो गया है।
यह खोज महत्वपूर्ण क्यों है?
- यह निरंतर गठन (Continued formation) के दौरान एक Blue straggler को पकड़ती है, और यह सीधे बाइनरी द्रव्यमान-हस्तांतरण मार्ग (Binary mass-transfer pathway) का समर्थन करती है।
- यह पुराने बाइनरी विकास के मॉडलों का परीक्षण करने में मदद करती है, और यह बताती है कि कुछ क्लस्टर तारे अप्रत्याशित रूप से युवा क्यों दिखाई देते हैं।
- यह घूर्णन, अभिवृद्धि और एक्स-रे उत्सर्जन (X-ray emission) की समझ में सुधार करती है।
यह अध्ययन The Astrophysical Journal Letters में प्रकाशित हुआ।
निष्कर्ष
प्रणाली (System) एक साथी द्वारा एक पुराने तारे के कायाकल्प करने का दुर्लभ प्रत्यक्ष प्रमाण प्रस्तुत करती है।