भर्खरै प्रकाशित कागजातहरूमा, शोधकर्ताहरूले मिल्की वेमा सुपरनोभा कोर पतन हुने दर प्रति शताब्दी 1.63 ± 0.46 घटनाहरू हुने अनुमान गरेका छन्। त्यसैले, अन्तिम सुपरनोभा घटनालाई हेर्दा, SN 1987A 35 वर्ष पहिले 1987 मा अवलोकन गरिएको थियो, मिल्की वेमा अर्को सुपरनोभा घटना निकट भविष्यमा कुनै पनि समयमा अपेक्षित हुन सक्छ।
जीवन पाठ्यक्रम ए तारा र सुपरनोभा
अर्बौं वर्षको टाइम स्केलमा, तारा जीवनको मार्गबाट गुज्रिन्छन्, तिनीहरू जन्मिन्छन्, उमेर पुग्छन् र अन्तमा ताराका सामग्रीहरू इन्टरस्टेलरमा फैलिएर विस्फोटका साथ मर्छन्। ठाउँ धुलो वा बादल जस्तै।
को जीवन तारा नेबुला (धूलो, हाइड्रोजन, हिलियम र अन्य आयनीकृत ग्यासहरूको बादल) मा सुरु हुन्छ जब विशाल बादलको गुरुत्वाकर्षण पतनले प्रोटोस्टारलाई जन्म दिन्छ। यो ग्यास र धुलोको वृद्धिसँगै यसको अन्तिम द्रव्यमानमा नपुग्दासम्म बढ्दै जान्छ। को अन्तिम मास तारा यसको जीवनकाल र ताराको जीवनकालमा के हुन्छ भनेर निर्धारण गर्दछ।
सबै तारा आणविक संलयनबाट आफ्नो ऊर्जा प्राप्त गर्नुहोस्। कोरमा रहेको आणविक इन्धनले उच्च कोर तापक्रमको कारण बलियो बाहिरी दबाब सिर्जना गर्छ। यसले भित्री गुरुत्वाकर्षण बललाई सन्तुलनमा राख्छ। कोरमा इन्धन सकिएपछि सन्तुलन बिग्रन्छ। तापक्रम घट्छ, बाहिरी दबाव घट्छ। नतिजाको रूपमा, भित्री निचोडको गुरुत्वाकर्षण बल प्रमुख हुन्छ र कोरलाई संकुचित गर्न र पतन गर्न बाध्य पार्छ। पतन पछि ताराको अन्त्यमा के हुन्छ ताराको द्रव्यमानमा निर्भर गर्दछ। सुपरमासिभ ताराहरूको मामलामा, जब कोर छोटो अवधिमा पतन हुन्छ, यसले ठूलो आघात तरंगहरू सिर्जना गर्दछ। शक्तिशाली, चम्किलो विस्फोटलाई सुपरनोभा भनिन्छ।
यो क्षणिक खगोलीय घटना ताराको अन्तिम विकास चरणको समयमा हुन्छ र सुपरनोभा अवशेषहरूलाई पछाडि छोड्छ। ताराको द्रव्यमानको आधारमा, अवशेष न्यूट्रोन तारा वा ए हुन सक्छ कालो प्वाल.
SN 1987A, अन्तिम सुपरनोभा
अन्तिम सुपरनोभा घटना SN 1987A थियो जुन दक्षिणी आकाशमा 35 वर्ष पहिले फेब्रुअरी 1987 मा देखिएको थियो। यो केप्लरको 1604 पछि नाङ्गो आँखाले देखिने पहिलो यस्तो सुपरनोभा घटना थियो। नजिकैको ठूलो म्यागेलानिक क्लाउड (एक उपग्रह) मा अवस्थित आकाशगंगा मिल्की वे) 400 भन्दा बढी वर्षमा देखिने सबैभन्दा चम्किलो विस्फोटक ताराहरू मध्ये एक थियो जुन 100 मिलियन सूर्यको शक्तिले धेरै महिनासम्म प्रज्वलित भएको थियो र मृत्यु अघि, समयमा र पछिका चरणहरू अध्ययन गर्ने अद्वितीय अवसर प्रदान गर्यो। तारा
सुपरनोभाको अध्ययन महत्त्वपूर्ण छ
सुपरनोभाको अध्ययन धेरै तरिकामा उपयोगी छ जस्तै दूरी मापन गर्न ठाउँ, विस्तार को समझ ब्रह्माण्डको र सबै तत्वहरूको कारखानाको रूपमा ताराहरूको प्रकृति जसले सबै चीजहरू (हामी सहित) मा पाइन्छ ब्रह्माण्डको। ताराहरूको कोरमा आणविक संलयन (हल्का तत्वहरूको) परिणामको रूपमा बनेका भारी तत्वहरू साथै कोर पतन हुँदा नयाँ सिर्जना गरिएका तत्वहरू सबैतिर वितरित हुन्छन्। ठाउँ सुपरनोवा विस्फोटको समयमा। सुपरनोभाले सम्पूर्ण तत्वहरू वितरण गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ ब्रह्माण्डको.
दुर्भाग्यवश, विगतमा सुपरनोवा विस्फोटलाई नजिकबाट अवलोकन गर्ने र अध्ययन गर्ने धेरै अवसरहरू थिएनन्। हाम्रो घर भित्र सुपरनोवा विस्फोटको नजिकको अवलोकन र अध्ययन आकाशगंगा मिल्की वे उल्लेखनीय हुनेछ किनभने ती परिस्थितिहरूमा अध्ययन पृथ्वीमा प्रयोगशालाहरूमा कहिल्यै सञ्चालन गर्न सकिँदैन। त्यसैले सुपरनोभा सुरु हुने बित्तिकै पत्ता लगाउन अनिवार्य छ। तर, सुपरनोभा विस्फोट कहिले सुरु हुँदैछ भनेर कसरी थाहा पाउने? के त्यहाँ सुपरनोवा विस्फोट रोक्नको लागि कुनै प्रारम्भिक चेतावनी प्रणाली छ?
न्युट्रिनो, सुपरनोवा विस्फोटको बिकन
जीवनको अन्त्यमा, ताराले यसलाई शक्ति प्रदान गर्ने आणविक फ्युजनको लागि इन्धनको रूपमा हल्का तत्वहरू बाहिर निस्कने क्रममा, भित्री गुरुत्वाकर्षण धक्का हावी हुन्छ र ताराको बाहिरी तहहरू भित्र झर्न थाल्छ। कोर ढल्न थाल्छ र केही मिलिसेकेन्डमा कोर यति संकुचित हुन्छ कि इलेक्ट्रोन र प्रोटोनहरू मिलाएर न्यूट्रोन बनाउँछन् र प्रत्येक न्यूट्रोनको लागि एक न्यूट्रिनो रिलिज हुन्छ।
यसरी बनाइएका न्युट्रोनहरूले ताराको कोर भित्र एउटा प्रोटो-न्युट्रोन तारा बनाउँछन् जसमा बाँकी ताराहरू तीव्र गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र अन्तर्गत तल खस्छन् र पछाडि उछाल्छन्। उत्पन्न भएको झटका तरंगले तारालाई टुक्राटुक्रा पार्छ र केवल कोर अवशेष (न्यूट्रोन तारा वा एक कालो प्वाल ताराको द्रव्यमानको आधारमा) ताराको पछाडि र बाँकी द्रव्यमान इन्टरस्टेलरमा फैलिन्छ ठाउँ.
को ठूलो विस्फोट neutrinos बाहिरी भागमा गुरुत्वाकर्षण कोर-पतन को परिणाम को रूप मा उत्पादन ठाउँ पदार्थसँग यसको गैर-अन्तरक्रियात्मक प्रकृतिको कारणले बिना बाधा। गुरुत्वाकर्षण बाध्यकारी ऊर्जाको लगभग 99% न्युट्रिनोको रूपमा भाग्छ (फिल्डमा फसेका फोटानहरू भन्दा अगाडि) र सुपरनोभा विस्फोटमा अवरोध गर्ने बिकनको रूपमा कार्य गर्दछ। यी न्युट्रिनोहरूलाई न्युट्रिनो पर्यवेक्षकहरूले पृथ्वीमा कैद गर्न सक्छन् जसले चाँडै सुपरनोभा विस्फोटको सम्भावित अप्टिकल अवलोकनको प्रारम्भिक चेतावनीको रूपमा कार्य गर्दछ।
एस्केपिङ न्युट्रिनोले विस्फोटक तारा भित्र चरम घटनाहरूको लागि एक अद्वितीय विन्डो पनि प्रदान गर्दछ जसको आधारभूत बलहरू र प्राथमिक कणहरूको बुझाइमा प्रभाव हुन सक्छ।
सुपरनोभा प्रारम्भिक चेतावनी प्रणाली (SNEW)
पछिल्लो पटक अवलोकन गरिएको कोर-कोलेप्स सुपरनोभा (SN1987A) को समयमा, घटनालाई नाङ्गो आँखाले अवलोकन गरिएको थियो। न्यूट्रिनोहरू दुईवटा वाटर चेरेनकोभ डिटेक्टरहरू, कामियोकान्डे-II र इर्भिन-मिशिगन ब्रूखाभेन (आईएमबी) प्रयोगद्वारा पत्ता लगाइएको थियो जसले 19 न्यूट्रिनो अन्तरक्रिया घटनाहरू अवलोकन गरेको थियो। यद्यपि, न्युट्रिनोको पहिचानले सुपरनोभाको अप्टिकल अवलोकनमा बाधा पुर्याउन बिकन वा अलार्मको रूपमा काम गर्न सक्छ। नतिजाको रूपमा, विभिन्न वेधशालाहरू र खगोलविद्हरूले अध्ययन गर्न र डेटा सङ्कलन गर्न समयमै कार्य गर्न सकेनन्।
1987 देखि, न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान धेरै उन्नत छ। अब, सुपरनोभा सतर्कता प्रणाली SNWatch स्थानमा छ जुन सम्भावित सुपरनोभा अवलोकनको बारेमा विशेषज्ञहरू र सम्बन्धित संस्थाहरूलाई अलार्म बजाउन प्रोग्राम गरिएको छ। र, विश्वभरि न्युट्रिनो पर्यवेक्षकहरूको नेटवर्क छ, जसलाई सुपरनोभा अर्ली वार्निङ सिस्टम (SNEWS) भनिन्छ जसले पत्ता लगाउने विश्वासमा सुधार गर्न संकेतहरू जोड्दछ। कुनै पनि सामान्य गतिविधि व्यक्तिगत डिटेक्टरहरू द्वारा केन्द्रीय SNEWS सर्भरमा सूचित गरिन्छ। यसबाहेक, SNEWS ले हालसालै SNEWS 2.0 मा अपग्रेड गरेको थियो जसले कम-विश्वास अलर्टहरू पनि उत्पादन गर्दछ।
मिल्कीवेमा आसन्न सुपरनोभा
विश्वभर फैलिएका न्यूट्रिनो पर्यवेक्षकहरूले हाम्रो घरमा ताराहरूको गुरुत्वाकर्षण कोर पतनबाट उत्पन्न न्यूट्रिनोको पहिलो पत्ता लगाउने लक्ष्य राखेका छन्। आकाशगंगा। तसर्थ, तिनीहरूको सफलता मिल्की वेमा सुपरनोभा कोरको पतनको दरमा धेरै निर्भर छ।
भर्खरै प्रकाशित कागजातहरूमा, शोधकर्ताहरूले मिल्की वेमा सुपरनोभा कोर पतन हुने दर प्रति १०० वर्षमा १.६३ ± ०.४६ घटना हुने अनुमान गरेका छन्; प्रति शताब्दी लगभग एक देखि दुई सुपरनोभा। यसबाहेक, अनुमानहरूले मिल्की वेमा कोर कोलेप्स सुपरनोभा बीचको समय अन्तराल ४७ देखि ८५ वर्षको बीचमा हुनसक्छ भनी सुझाव दिन्छ।
तसर्थ, अन्तिम सुपरनोभा घटनालाई हेर्दा, SN 1987A 35 वर्ष पहिले अवलोकन गरिएको थियो, मिल्की वेमा अर्को सुपरनोभा घटना निकट भविष्यमा कुनै पनि समयमा अपेक्षित हुन सक्छ। प्रारम्भिक विस्फोटहरू पत्ता लगाउनको लागि न्यूट्रिनो पर्यवेक्षकहरूको नेटवर्क र अपग्रेड गरिएको सुपरनोभा प्रारम्भिक चेतावनी प्रणाली (SNEW) को साथमा, वैज्ञानिकहरू मर्ने ताराको सुपरनोभा विस्फोटसँग सम्बन्धित अर्को चरम घटनाहरू नजिकबाट हेर्ने स्थितिमा हुनेछन्। यो एउटा महत्त्वपूर्ण घटना हो र ताराको मृत्यु अघि, समयमा र पछिका चरणहरू अध्ययन गर्ने अनौठो अवसर हुनेछ। ब्रह्माण्डको.
***
स्रोत:
- आतिशबाजी ग्यालेक्सी, NGC 6946: यो के बनाउँछ ग्यालेक्सी यति विशेष? वैज्ञानिक युरोपेली। ११ जनवरी २०२१ मा पोस्ट गरिएको। मा उपलब्ध छ http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fireworks-galaxy-ngc-6946-what-make-this-galaxy-so-special/
- Scholberg K. 2012. सुपरनोभा न्यूट्रिनो डिटेक्शन। प्रिप्रिन्ट axRiv। मा उपलब्ध छ https://arxiv.org/pdf/1205.6003.pdf
- खरुसी एस अल, एट अल 2021. SNEWS 2.0: बहु-मेसेन्जर खगोल विज्ञानको लागि अर्को पुस्ताको सुपरनोभा प्रारम्भिक चेतावनी प्रणाली। भौतिक विज्ञानको नयाँ जर्नल, भोल्युम 23, मार्च 2021। 031201। DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/abde33
- Rozwadowskaab K., Vissaniab F., and Cappellaroc E., 2021. on the core collapse supernovae in the Milky way. नयाँ खगोल विज्ञान खण्ड 83, फेब्रुअरी 2021, 101498। DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101498. प्रिप्रिन्ट axRiv मा उपलब्ध छ https://arxiv.org/pdf/2009.03438.pdf
- मर्फे, CT, एट अल 2021. साक्षी इतिहास: आकाश वितरण, पत्ता लगाउने योग्यता, र नग्न आँखा मिल्की वे सुपरनोभाको दर। रोयल एस्ट्रोनोमिकल सोसाइटीको मासिक सूचनाहरू, खण्ड 507, अंक 1, अक्टोबर 2021, पृष्ठ 927-943, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2182। प्रिप्रिन्ट axRiv मा उपलब्ध छ https://arxiv.org/pdf/2012.06552.pdf
***
