தொலைநோக்கிகள் பாரிய நட்சத்திரத்தின் மரணத்தைப் பதிவுசெய்து மில்லியன் கணக்கான ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள சிலிக்கான் மையத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன

வடமேற்கு பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஹார்வர்ட் & ஸ்மித்சோனியன் வானியற்பியல் மையம் ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு தனித்துவமான அண்ட நிகழ்வை ஆவணப்படுத்தியுள்ளனர், இது ஒரு மாபெரும் நட்சத்திரத்தின் இறுதி சரிவின் போது அதன் உள் அடுக்குகளை முன்னோடியில்லாத வகையில் காட்சிப்படுத்த அனுமதித்துள்ளது. SN 2021yfj என பட்டியலிடப்பட்ட சூப்பர்நோவா, 676 மில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது, வெடிப்பதற்குச் சிறிது நேரத்துக்கு முன்பு திடீரென மற்றும் பாரிய அளவிலான பொருளை இழந்தது, இது அதன் வெளிப்புற ஹைட்ரஜனின் அடுக்குகளை அகற்றியது மற்றும் சிலிக்கான் மற்றும் சல்பர் போன்ற கனமான கூறுகளை வெளிப்படுத்தியது. இந்த நிகழ்வு, முதலில் ஆகஸ்ட் 2025 இல் நிகழும், பெரிய அளவிலான வான உடல்களின் வாழ்க்கை மற்றும் இறப்பு சுழற்சி பற்றிய நவீன வானியற்பியலுக்கான முக்கியமான தரவுகளை வழங்குகிறது.

சூரியனை விட எட்டு மடங்கு அதிகமான நிறை கொண்ட நட்சத்திரங்களின் பரிணாம வளர்ச்சி பற்றிய வழக்கமான புரிதலை இந்த அவதானிப்பு சவால் செய்கிறது. பொதுவாக, சூப்பர்நோவா வெடிப்புகள் உள் உறுப்புகளை கலக்கும் அளவுக்கு வன்முறையாக இருக்கும், இது ஒரு அடுக்கு பகுப்பாய்வைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், இந்த குறிப்பிட்ட வழக்கில், ஆரம்பத்தில் வெளியேற்றப்பட்ட பொருட்களுக்கு இடையேயான தொடர்பு மற்றும் வெடிப்பின் அதிர்ச்சி அலை ஒரு ஒளிர்வை உருவாக்கியது, இது ஒரு காஸ்மிக் எக்ஸ்-ரே போல செயல்படுகிறது, இது நட்சத்திரத்தின் உள் வேதியியல் கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்துகிறது.

– அரிதான வெளிப்பாடு: அக அடுக்குகளின் காட்சிப்படுத்தல் நிகழ்வு, கண்டறியப்பட்ட ஒவ்வொரு ஆயிரம் சூப்பர்நோவாக்களில் ஒன்றில் மட்டுமே நிகழ்கிறது.

– அமைப்பு வெளிப்படுத்தப்பட்டது: நிறமாலை பகுப்பாய்வு சிலிக்கான் மற்றும் கந்தகத்தின் அடர்த்தியான ஷெல் இருப்பதை உறுதிப்படுத்தியது.

– பளபளப்பான பொறிமுறை: வெடிப்பு குப்பைகள் மற்றும் முன்னர் வெளியேற்றப்பட்ட பொருட்களின் மேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான மோதல் பூமியில் கைப்பற்றப்பட்ட ஒளியை உருவாக்கியது.

நட்சத்திர கலவையின் ஆழமான பகுப்பாய்வு

பாரிய நட்சத்திரங்களின் உள் அமைப்பு பெரும்பாலும் வெங்காயத்துடன் ஒப்பிடப்படுகிறது, இது மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளில் அணுக்கரு இணைவினால் உருவான இரசாயன தனிமங்களின் பல அடுக்குகளால் ஆனது. இரும்பு மையமானது கந்தகம், சிலிக்கான், ஆக்ஸிஜன், கார்பன், ஹீலியம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகியவற்றின் அடுத்தடுத்த அடுக்குகளால் சூழப்பட்டுள்ளது. SN 2021yfj இல் உள்ள இந்த இடைநிலை அடுக்குகளை நேரடியாகக் கண்டறிவது, நட்சத்திர நியூக்ளியோசிந்தசிஸின் கோட்பாடுகளை உறுதிப்படுத்துகிறது, ஆனால் பெறப்பட்ட தரவுகளின் தெளிவு வானியல் கண்காணிப்பு வரலாற்றில் முன்னோடியில்லாத மைல்கல்லாகக் கருதப்படுகிறது.

இந்த காட்சிப்படுத்தலுக்கான உந்து காரணி, இறுதி சரிவுக்கு முன், மிகக் குறுகிய காலத்தில் தோராயமாக மூன்று சூரிய வெகுஜனப் பொருட்களை வெளியேற்றியது. சில வருடங்கள் அல்லது பல தசாப்தங்களாக நீடித்திருக்கும் இந்த செயல்முறை, பொதுவாக நட்சத்திரத்தின் உட்புறத்தை மறைக்கும் ஒளி வாயுவின் “முக்காடு” அகற்றப்பட்டது. இந்த வெகுஜன இழப்பின் வேகமானது நட்சத்திரத்தின் வாழ்க்கையின் இறுதி தருணங்களில் தீவிரமான உறுதியற்ற தன்மையைக் குறிக்கிறது, தற்போதைய மாதிரிகள் இன்னும் முழுமையாக விளக்குவதற்கு போராடும் ஒரு நடத்தை.

தற்போதைய கோட்பாட்டு மாதிரிகளுக்கு சவால்கள்

நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஆய்வின் மூலம் எழுப்பப்பட்ட மிகவும் சுவாரஸ்யமான புள்ளிகளில் ஒன்று, நட்சத்திரத்தின் ஆழமான அடுக்குகளில் கனமான கூறுகளுடன் கலந்த ஹீலியத்தைக் கண்டறிதல் ஆகும். பாரம்பரிய விண்மீன் இயற்பியலின் படி, ஹீலியம் கிட்டத்தட்ட முழுவதுமாக உட்கொள்ளப்பட்டிருக்க வேண்டும் அல்லது மேல் அடுக்குகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருக்க வேண்டும். நட்சத்திரத்தின் ஆழத்தில் அதன் இருப்பு, வெப்பச்சலனம் மற்றும் உள் கலப்பு செயல்முறைகள் முன்பு கற்பனை செய்ததை விட மிகவும் சிக்கலானது அல்லது சூப்பர்நோவாவுக்கு சற்று முன்பு செயல்படும் நட்சத்திரக் கொந்தளிப்புக்கான அறியப்படாத வழிமுறைகள் இன்னும் உள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது.

இந்த இரசாயன ஒழுங்கின்மையை நியாயப்படுத்த விஞ்ஞானிகள் இப்போது இரண்டு முக்கிய கருதுகோள்களுடன் வேலை செய்கிறார்கள். சுழற்சி அல்லது தீவிர காந்தப்புலங்கள் காரணமாக அடுக்குகளின் வன்முறை கலவையை முதலாவது கருதுகிறது. இரண்டாவதாக, சாத்தியமான பைனரி துணை நட்சத்திரத்துடனான தொடர்பு தனிமங்களின் விநியோகத்தை பாதித்து வெகுஜன இழப்பை துரிதப்படுத்தியிருக்கலாம் என்று கூறுகிறது. இரண்டு கோட்பாடுகளுக்கும் புதிய கணினி உருவகப்படுத்துதல்கள் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும்.

புதிய தொலைநோக்கிகள் மூலம் ஆய்வுகள் மீதான தாக்கம்

SN 2021yfj இன் கண்டுபிடிப்பு, சிலியில் அமைந்துள்ள வேரா சி. ரூபின் ஆய்வகம் போன்ற புதிய தலைமுறை உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான வழிகாட்டியாகச் செயல்படுகிறது. முழு வானத்தையும் மீண்டும் மீண்டும் ஸ்கேன் செய்யும் திறனுடன், இந்த அளவிலான தொலைநோக்கிகள் இதேபோன்ற பிற அரிய நிகழ்வுகளை அடையாளம் காண முடியும் என்று நம்பப்படுகிறது, இது இந்த விசித்திரமான வெடிப்புகளில் மிகவும் வலுவான புள்ளிவிவர அடிப்படையை உருவாக்க வானியலாளர்களை அனுமதிக்கிறது.

சிலிக்கான், சல்பர் மற்றும் இரும்பு போன்ற தனிமங்களின் தோற்றம் மற்றும் பரவலைப் புரிந்துகொள்வது பாறைக் கோள்களின் உருவாக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையாகும். இந்த பொருட்கள், பாரிய நட்சத்திரங்களின் மையங்களில் உருவாக்கப்பட்டு, சூப்பர்நோவாக்கள் மூலம் பிரபஞ்சம் முழுவதும் பரவுகின்றன, அவை பூமி போன்ற உலகங்களுக்கான அத்தியாவசிய கட்டுமானத் தொகுதிகளாகும். எனவே நட்சத்திர மரணம் பற்றிய விரிவான பகுப்பாய்வு சிக்கலான கிரக அமைப்புகளின் தோற்றத்திற்கு தேவையான நிலைமைகள் பற்றிய நேரடி துப்புகளை வழங்குகிறது.

– அதிநவீன தொழில்நுட்பம்: வெடிப்பின் இரசாயன கையொப்பங்களை வேறுபடுத்துவதில் மேம்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியின் பயன்பாடு முக்கியமானது.

– ஆராய்ச்சியின் எதிர்காலம்: வரவிருக்கும் வான ஆய்வுகளில் தீவிர வெகுஜன இழப்புடன் கூடிய சூப்பர்நோவாக்களுக்கான தேடல் முன்னுரிமையாக மாறும்.

– கிரக இணைப்பு: ராட்சத நட்சத்திரங்களின் இறப்புக்கும் உயிர் மற்றும் கிரகங்களின் வேதியியலுக்கும் இடையே உள்ள நேரடி தொடர்பை இந்த ஆய்வு வலுப்படுத்துகிறது.