न्यू म्यूनिख अनुसंधान से 3I/ATLAS के विशाल द्रव्यमान का पता चलता है: अरबों टन, 100,000 गुना ‘ओउमुआमुआ’
एक अभिनव विश्लेषण, म्यूनिख विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में एक अध्ययन का परिणाम, दिलचस्प इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट 3I/ATLAS के द्रव्यमान का अब तक का सबसे विस्तृत मूल्यांकन प्रस्तुत करता है। नतीजे एक बड़े अनुपात का संकेत देते हैं जो उम्मीदों को खारिज करता है और इन ब्रह्मांडीय आगंतुकों की प्रकृति के बारे में गहरे सवाल उठाता है।
वैलेन्टिन थॉस, एंडी बर्कर्ट और एवी लोएब द्वारा लिखित यह नया लेख, 3I/ATLAS के द्रव्यमान हानि दर के विकास के साथ-साथ इसकी चमक में वृद्धि पर महत्वपूर्ण अवलोकन डेटा की खोज करता है, जो कि सूर्य के निकटतम दृष्टिकोण से पहले के महीनों में कैप्चर किया गया था, जो 29 अक्टूबर, 2025 को हुआ था। इस्तेमाल की गई पद्धति में वस्तु पर लगाए गए गैर-गुरुत्वाकर्षण बल को मापने के लिए रॉकेट समीकरण का उपयोग किया गया था।
शोध से पता चला कि 3I/ATLAS का द्रव्यमान एक अरब मीट्रिक टन के क्रम तक पहुंचता है। यह मात्रा पहले ज्ञात इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट, 1I/`ओउमुआमुआ के अनुमानित द्रव्यमान से कम से कम एक लाख गुना अधिक है, जिसका अंतिम द्रव्यमान प्राकृतिक उत्पत्ति मानते हुए लगभग 10⁷ किलोग्राम पर गणना की गई थी।
रॉकेट प्रभाव के माध्यम से बड़े पैमाने पर मूल्यांकन
3I/ATLAS के द्रव्यमान को समझना भौतिकी के एक मूलभूत सिद्धांत पर आधारित था: रॉकेट समीकरण। यह मॉडल वस्तु के द्रव्यमान, उसके गैर-गुरुत्वाकर्षण त्वरण और निष्कासित सामग्री के द्रव्यमान हानि की दर को इजेक्शन वेग से गुणा करता है। देखे गए त्वरण और द्रव्यमान हानि की दर को मापकर, और निष्कासित गैसों की गति को मॉडलिंग करके, वैज्ञानिक खगोलीय पिंड के द्रव्यमान का अनुमान लगाने में सक्षम थे।
इस सटीक माप को करने के लिए, एक बहिर्वाह विषमता पैरामीटर, ζ पर विचार करना आवश्यक था, जिसका अनुमान लगभग 0.5 था। यह कारक यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है कि सामग्री को कैसे निष्कासित किया जाता है और इसका वस्तु के प्रणोदन पर क्या प्रभाव पड़ता है, जो सीधे उसके द्रव्यमान और भौतिक विशेषताओं की गणना को प्रभावित करता है।
सूक्ष्म अध्ययन में गैस और धूल उत्पादन के विकास के साथ-साथ 3I/ATLAS की चमक में परिवर्तन सहित सभी उपलब्ध अवलोकन संबंधी डेटा का उपयोग किया गया। यह जानकारी सूर्य के करीब पहुंचने पर वस्तु के व्यवहार को फिर से बनाने के लिए आवश्यक थी, एक ऐसी घटना जिसने महत्वपूर्ण आउटगैसिंग और पता लगाने योग्य गैर-गुरुत्वाकर्षण त्वरण को ट्रिगर किया, जिससे इसकी संरचना और संरचना के बारे में सुराग मिले।
उर्ध्वपातन मॉडल और अनुमानित आयाम
अनुसंधान दल ने पानी (H₂O) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) के ऊर्ध्वपातन पर ध्यान केंद्रित करते हुए, बड़े पैमाने पर हानि की दर के लिए विभिन्न मॉडलों को संयोजित किया। ये मॉडल गैर-गुरुत्वाकर्षण बल प्राप्त करने और परिणामस्वरूप, 3I/ATLAS के द्रव्यमान और आकार का अनुमान लगाने के लिए मौलिक थे। अनुमानों को परिष्कृत करने के लिए उर्ध्वपातन के लिए आवश्यक सक्रिय सतह के आधार पर कोर आकार पर एक रूढ़िवादी प्रतिबंध भी लागू किया गया था।
जब बड़े पैमाने पर हानि मुख्य रूप से CO₂ उर्ध्वपातन द्वारा संचालित होती है, तो गणना 0.84 किलोमीटर के कोर व्यास का सुझाव देती है, जिसमें घनत्व 0.5 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर और ζ पैरामीटर 0.5 माना जाता है। यह परिदृश्य सांख्यिकीय रूप से अधिक अनुकूल है, खासकर जब केवल बड़े दूरबीनों और अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान से डेटा का उपयोग किया जाता है।
प्रति सेकंड 10 मीट्रिक टन तक पहुंचने वाले पानी के मजबूत उर्ध्वपातन को खारिज कर दिया गया था, क्योंकि ऐसी दर को बनाए रखने के लिए आवश्यक सतह क्षेत्र देखे गए रॉकेट प्रभाव के साथ असंगत होगा। बदले में, एक अधिक मध्यम जल उत्पादन मॉडल ने 1.48 किलोमीटर के कोर व्यास का संकेत दिया। इस मामले में, कम घनत्व या उच्च आउटगैसिंग गति हबल स्पेस टेलीस्कोप डेटा की निचली सीमा के साथ आकार के अनुमान को सुसंगत बना सकती है, जो 2.6 (± 0.4) किलोमीटर की ओर इशारा करती है।
विसंगतियाँ और नाभिक का सक्रिय अंश
विश्लेषण ने अनिश्चितताओं को दूर करने के लिए तीन अलग-अलग मापदंडों को अपनाया: एक विशेष रूप से CO₂ उर्ध्वपातन पर केंद्रित था, और दो जिसमें जल उर्ध्वपातन का योगदान शामिल था, जिसे उच्चतम (मॉडल ए) और निम्नतम (मॉडल बी) उत्पादन दर पर समायोजित किया गया था। CO₂ मॉडल के लिए सूक्ष्म सांख्यिकीय प्राथमिकता उच्च परिशुद्धता डेटा के साथ स्पष्ट हो गई।
3I/ATLAS का परिकलित द्रव्यमान विभिन्न मॉडलों के बीच काफी भिन्न था। विशुद्ध रूप से CO₂ मॉडल के लिए, व्युत्पन्न द्रव्यमान (M/ζ) = 0.3 × 10¹² किलोग्राम था। जल ऊर्ध्वपातन को शामिल करने से, मान (M/ζ ) = 1.7 × 10¹² किलोग्राम (निचली सीमा, मॉडल बी) और (M/ζ) = 6.4 × 10¹² किलोग्राम (ऊपरी सीमा, मॉडल ए) तक बढ़ गया।
0.5 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर और ζ = 0.5 के घनत्व को ध्यान में रखते हुए, 3I/ATLAS का अनुमानित व्यास CO₂ मॉडल के लिए 0.84 किलोमीटर और जल उर्ध्वपातन मॉडल के लिए 1.48 और 2.3 किलोमीटर के बीच है। हालाँकि, देखे गए उर्ध्वपातन को बनाए रखने के लिए आवश्यक न्यूनतम सतह क्षेत्र को ध्यान में रखते हुए, आकार पर एक अतिरिक्त प्रतिबंध लगाया गया था।
डेटा मिलान में चुनौतियाँ
सबसे रूढ़िवादी धारणाओं के तहत, उच्च स्तर के जल उत्पादन वाले मॉडल (मॉडल ए) ने एक मजबूत विसंगति दिखाई, जिसके लिए कोर के लिए 3 किलोमीटर से अधिक व्यास की आवश्यकता होती है। यह मान गैर-गुरुत्वाकर्षण त्वरण से प्राप्त 2.3 किलोमीटर के अधिकतम अनुमान के साथ असंगत है, जिसके कारण इसे बाहर रखा गया है। मॉडल बी, कम पानी उत्पादन के साथ, एक मध्यम विसंगति दिखाता है जिसे कम घनत्व या उच्च इजेक्शन वेग से कम किया जा सकता है।
इन परिणामों से पता चलता है कि 3I/ATLAS की सतह पर पानी का ऊर्ध्वपातन संभवतः कार्बन डाइऑक्साइड से अधिक नहीं है। उस मॉडल के लिए जो केवल CO₂ उर्ध्वपातन पर विचार करता है, कोर आकार का अनुमान गैर-गुरुत्वाकर्षण अनुमानों के साथ संगत है। हालाँकि, इन अनुमानों को हबल डेटा के साथ समेटने के लिए CO₂ उत्पादन दरों में परिमाण के एक क्रम को कम करके आंकना आवश्यक होगा, जिसने 2.6 (± 0.4) किलोमीटर के व्यास का संकेत दिया था।
यदि जल उर्ध्वपातन वास्तव में प्रणोदक प्रभाव में योगदान देता है, तो नाभिक बड़ा होगा। सामान्य से कम हास्य घनत्व, उच्च गैस वेग और बहिर्प्रवाह कोलिमेशन के साथ मिलकर, अनुमानित व्यास को 2.2 किलोमीटर तक बढ़ा सकता है, जिससे हबल अनुमान और आवश्यक सतह सक्रिय अंश के बीच विसंगति का समाधान हो सकता है।
अंतरतारकीय वस्तुओं की उत्पत्ति के लिए निहितार्थ
विभिन्न मॉडलों में निहित अनिश्चितताओं के बावजूद, एक निष्कर्ष स्पष्ट रूप से उभरता है: 3I/ATLAS, निस्संदेह, 1I/`ओउमुआमुआ से कम से कम एक लाख गुना अधिक विशाल है। परिमाण के पाँच क्रमों की यह सामूहिक असमानता, अंतरतारकीय वस्तुओं की हमारी समझ पर गहरा प्रभाव डालती है।
सौर मंडल में विभिन्न आकारों के क्षुद्रग्रहों और धूमकेतु नाभिकों के आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए, हमें 3I/ATLAS के परिमाण की एक एकल अंतरतारकीय वस्तु खोजने से पहले 1I/ओउमुआमुआ के द्रव्यमान के साथ कम से कम एक लाख वस्तुओं का पता लगाने की उम्मीद होगी। 3I/ATLAS जितनी विशाल वस्तु का अप्रत्याशित अवलोकन ज्ञात खगोलीय पिंडों के बड़े पैमाने पर वितरण के आधार पर संभावनाओं को खारिज करता है।
यह उल्लेखनीय पहचान विसंगति मौलिक प्रश्न उठाती है: क्या इन रहस्यमय अंतरतारकीय वस्तुओं में से एक या दोनों की प्राकृतिक उत्पत्ति नहीं है? परिकल्पना, हालांकि अभी भी अटकलों के क्षेत्र में है, इस संभावना की ओर इशारा करती है कि 3I/ATLAS या `ओउमुआमुआ, या शायद दोनों, पारंपरिक खगोलीय गठन से परे कुछ का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, जिससे खगोल भौतिकी में जांच की नई दिशाएं और अलौकिक जीवन की खोज हो सकती है।
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