खगोलशास्त्रज्ञांना आयनीकृत लोखंडी रॉड सापडला जो रिंग नेब्युलाच्या हृदयातून जातो

खगोलशास्त्रज्ञांनी लिरा नक्षत्रात पृथ्वीपासून अंदाजे 2,600 प्रकाश-वर्ष अंतरावर असलेल्या रिंग नेब्युलामध्ये उच्च आयनीकृत लोहाने बनलेली एक रेषीय रचना ओळखण्याची घोषणा केली. कॅनरी बेटांमधील विल्यम हर्शेल टेलीस्कोप येथे नवीन WEAVE साधनासह केलेल्या निरीक्षणादरम्यान हा शोध लागला. ही रचना, एक अरुंद पट्टी म्हणून वर्णन केलेली, तेजोमेघाच्या मध्यवर्ती भागाला ओलांडते आणि पूर्वीच्या अज्ञात घटकाचे प्रतिनिधित्व करते.

संशोधनामध्ये 20 पेक्षा जास्त शास्त्रज्ञांच्या आंतरराष्ट्रीय संघाचा समावेश होता आणि त्याचा परिणाम रॉयल ॲस्ट्रोनॉमिकल सोसायटीच्या मासिक नोटिसमध्ये अलीकडेच प्रकाशित झाला. उपकरणांच्या वैज्ञानिक पडताळणीच्या टप्प्यात 2023 मध्ये निरीक्षणे घेण्यात आली. रिंग नेबुला, ज्याला M57 किंवा NGC 6720 असेही म्हणतात, रात्रीच्या आकाशातील सर्वात जास्त अभ्यासलेल्या आणि छायाचित्रित केलेल्या ग्रहांच्या तेजोमेघांपैकी एक आहे.

शोधलेली रचना आयनीकृत लोहाच्या विशिष्ट रेषा उत्सर्जित करते, ज्यामध्ये आकारविज्ञान किंवा नेब्युलामध्ये उपस्थित असलेल्या इतर घटकांशी वेगात कोणताही पत्रव्यवहार नाही. हे वैशिष्ट्य बारला गॅस जेटसारख्या सामान्य घटनांपासून वेगळे करते.

WEAVE साधनासह निरीक्षणे केली जातात

विल्यम हर्शेल टेलिस्कोप, 4.2-मीटर मिररसह, महत्त्वपूर्ण अपग्रेडचा भाग म्हणून WEAVE स्पेक्ट्रोग्राफ प्राप्त झाला. हे इन्स्ट्रुमेंट वाइड-एरिया फुल-फील्ड स्पेक्ट्रोस्कोपी सक्षम करते, एकाच वेळी हजारो पॉइंट्सवरून डेटा कॅप्चर करते.

रिंग नेब्युलाचे निरीक्षण मे आणि जून 2023 मध्ये झाले. डेटाने विशिष्ट उत्सर्जन रेषांच्या संमिश्र प्रतिमांमध्ये लोखंडी पट्टी उघड केली. स्पेक्ट्रल रिझोल्यूशनने आयनीकरण वेग आणि अवस्थांचे तपशीलवार विश्लेषण करण्यास अनुमती दिली.

शोधलेल्या लोखंडाच्या संरचनेचे गुणधर्म

बार उच्च आयनीकरण अवस्थेत लोहापुरते मर्यादित उत्सर्जन सादर करते, जसे की [फे V] आणि [फे VI]. हे उत्सर्जन एक अरुंद रेषा बनवते जी नेबुलाची मध्यवर्ती पोकळी ओलांडते.

किनेमॅटिक विश्लेषणे दर्शवितात की रचना द्विध्रुवीय जेट्सच्या वैशिष्ट्यपूर्ण हालचाली प्रदर्शित करत नाही, जी ग्रहांच्या तेजोमेघांमध्ये सामान्य आहे. रॉडचा रेडियल वेग प्रदेशातील इतर वायू घटकांपेक्षा वेगळा असतो.

इतर दुर्बिणींद्वारे मिळवलेल्या धूळ डेटाशी तुलना केल्यास लोह आणि धूलिकणांमधील संभाव्य परस्परसंवाद सूचित होते. या भागात उच्च-वेगाचे धक्के किंवा अत्यंत गरम वायूचा कोणताही पुरावा नाही.

दृष्टीच्या रेषेसह बारची व्याप्ती अनिश्चित राहते. तेजोमेघाच्या त्रिमितीय संरचनेतील त्याच्या अचूक स्थानासाठी अतिरिक्त अभ्यास आवश्यक आहे.

ग्रहांच्या तेजोमेघांची विशिष्ट निर्मिती

ग्रहीय तेजोमेघ सूर्यासारखे वस्तुमान असलेल्या ताऱ्यांच्या आयुष्याच्या शेवटी उद्भवतात. हे तारे त्यांच्या कोरमधील हायड्रोजन संपतात आणि लाल राक्षसांमध्ये विस्तारतात.

या अवस्थेदरम्यान, तारा पदार्थाचे बाह्य स्तर काढून टाकते, ज्यामुळे एक वायूयुक्त लिफाफा तयार होतो. उरलेला गाभा, एक उष्ण पांढरा बटू, अतिनील किरणे उत्सर्जित करतो ज्यामुळे बाहेर पडलेल्या वायूचे आयनीकरण होते.

हायड्रोजन, हेलियम, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन सारख्या घटकांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण उत्सर्जन रेषांमध्ये आयनीकृत वायू चमकतो. रिंग नेब्युला या प्रक्रियेचे उदाहरण देते, त्याच्या स्पष्ट रिंग टॉरॉइडल संरचनेच्या प्रक्षेपणामुळे उद्भवते.

अनेक तेजोमेघ चुंबकीय क्षेत्रे किंवा बायनरी सहचरांपासून उद्भवणारे लोब किंवा जेट्स सारख्या विषमता प्रदर्शित करतात. लोखंडासारख्या जड धातूंची उपस्थिती सामान्यतः धुळीमध्ये कमी झालेल्या स्वरूपात आढळते.

रिंग नेब्युलाच्या निरीक्षणाचा इतिहास

1779 मध्ये खगोलशास्त्रज्ञ अँटोइन डार्कियर डी पेलेपॉईक्स आणि चार्ल्स मेसियर यांनी या वस्तूचा स्वतंत्रपणे शोध लावला. मेसियरने त्याच्या कॅटलॉगमध्ये 57 व्या आयटम म्हणून समाविष्ट केले.

विल्यम हर्शेलने वर्षांनंतर नेबुलाचे निरीक्षण केले आणि ग्रहासारख्या डिस्क सारख्या दिसण्यामुळे “प्लॅनेटरी नेबुला” ही संज्ञा तयार केली. हबल स्पेस टेलिस्कोपमधील प्रतिमांसह आधुनिक निरीक्षणांनी फिलामेंट्स आणि नॉट्सचे बारीकसारीक तपशील उघड केले आहेत.

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपच्या डेटाने बाहेरील प्रभामंडलातील रेणू आणि धूळ बद्दल माहिती जोडली. रिंग नेबुला कमी-वस्तुमानातील तारकीय उत्क्रांती समजून घेण्यासाठी प्रयोगशाळा म्हणून काम करते.

• प्रारंभिक शोध: डार्कियर आणि मेसियर यांनी 1779
• ग्रह म्हणून नियुक्ती: हर्षल द्वारे 19 व्या शतकाच्या सुरुवातीस
• तपशीलवार प्रतिमा: हबलसह 1990 आणि 2000
• अलीकडील इन्फ्रारेड निरीक्षणे: JWST हायड्रोकार्बन्स आणि धूळ ओळखणे

लोखंडी पट्टीच्या उत्पत्तीबद्दल गृहीतके

रेखीय लोखंडी संरचनेच्या निर्मितीचे अद्याप कोणतेही निश्चित स्पष्टीकरण नाही. सुरुवातीला, संशोधकांनी जेटची शक्यता मानली, परंतु गती डेटाने ही कल्पना नाकारली.

दुसऱ्या शक्यतेमध्ये लोहयुक्त धूलिकणांचा निवडक नाश करणे, घटक आयनीकृत वायू स्वरूपात सोडणे समाविष्ट आहे. या गृहीतकासाठी विशिष्ट विकिरण परिस्थिती किंवा मध्यम धक्के आवश्यक आहेत.

बार मध्य ताऱ्याच्या उत्क्रांतीच्या विशिष्ट टप्प्यावर बाहेर काढलेल्या सामग्रीचे प्रतिनिधित्व करू शकतो. अदृश्य सोबत्याशी संवाद देखील विचारात येतो.

सापडलेल्या लोहाचे प्रमाण लहान खडकाळ शरीराशी तुलना करता लक्षणीय वस्तुमान सूचित करते. अतिरिक्त निरीक्षणे या मॉडेल्सला परिष्कृत करण्यात मदत करतील.

मध्यवर्ती तारा आणि वातावरणाचा तपशील

रिंग नेब्युलाच्या मध्यभागी असलेला तारा उच्च पृष्ठभागाच्या तापमानासह पांढरा बटू आहे. हा तारा प्रखर किरणोत्सर्गाने सभोवतालची सामग्री प्रकाशित करतो.

वातावरणात रिकामी मध्यवर्ती पोकळी समाविष्ट असते, ज्याभोवती दाट वायूच्या टॉरसने वेढलेले असते जे दृश्यमान रिंग बनवते. बाह्य क्षेत्रांमध्ये तटस्थ हायड्रोजनसह आण्विक प्रभामंडल असते.

पृथ्वीच्या संबंधात तेजोमेघाचा कल अंगठीचे जवळजवळ समोरील दृश्य करण्यास अनुमती देतो. ही भूमिती अंतर्गत रचना अभ्यास सुलभ करते.

वेगवेगळ्या पद्धतींच्या आधारे अंदाजे अंतर 2,000 ते 2,600 प्रकाश वर्षांमध्ये बदलते. अलीकडील मोजमाप 2,600 प्रकाश वर्षांच्या जवळच्या मूल्यांकडे झुकतात.

तेजोमेघातील धातूंच्या अभ्यासासाठी परिणाम

एका संघटित संरचनेत उच्च आयनीकृत लोह शोधणे मूलभूत कमी होण्याच्या वर्तमान मॉडेलला आव्हान देते. ग्रहांच्या तेजोमेघांमध्ये, जड धातू अनेकदा धुळीत मिसळतात, ज्यामुळे त्यांची वायूची उपस्थिती कमी होते.

हा शोध अनेक वस्तूंवर उच्च-रिझोल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपीची आवश्यकता अधोरेखित करतो. इतर तेजोमेघांशी तुलना केल्यास इतर प्रकरणांमध्ये समान बार आढळतात की नाही हे निर्धारित करण्यात मदत होईल.

भविष्यातील संशोधन रासायनिक रचना आणि तारकीय वस्तुमान नुकसान इतिहास यांच्यातील कनेक्शन शोधू शकेल. रिंग नेब्युलाचे केस त्याच्या समीपतेमुळे आणि ब्राइटनेसमुळे एक अनोखी संधी देते.

पुढील संशोधन चरणांचे नियोजन केले

जबाबदार कार्यसंघ विद्यमान डेटाच्या पुढील विश्लेषणाची योजना आखत आहे. नवीन लेख संरचनेचे त्रिमितीय मॉडेलिंग तपशीलवार करतील.

इतर उपकरणांसह अतिरिक्त निरीक्षणे दृष्टीच्या रेषेतील बारची स्थिती स्पष्ट करण्याचा उद्देश आहे. मल्टी-वेव्हलेंथ डेटाचे एकत्रीकरण समज सुधारेल.

सैद्धांतिक अभ्यास अशा संरचनांच्या निर्मितीसाठी आवश्यक परिस्थितींचे अनुकरण करेल. हे प्रयत्न तारकीय जीवनाच्या समाप्तीबद्दल सामान्य ज्ञानासाठी योगदान देतील.

शतकानुशतके अभ्यास करूनही रिंग नेबुला आश्चर्यचकित करत आहे. यासारख्या शोधांमुळे निरीक्षण खगोलशास्त्रातील नवीन उपकरणांचे मूल्य दिसून येते.