शास्त्रज्ञांनी चिलीमध्ये दुर्बिणीद्वारे इंटरस्टेलर धूमकेतू 3I/ATLAS मध्ये मिथेनॉलची विक्रमी पातळी शोधली

खगोलशास्त्रज्ञांच्या टीमने नव्याने शोधलेल्या खगोलीय पिंडाच्या रचनेत मिथेनॉलची असामान्य मात्रा ओळखली, ज्यामुळे दूरच्या ग्रहांच्या प्रणालींच्या आकलनात लक्षणीय प्रगती झाली. आपल्या मुख्य ताऱ्याला प्रदक्षिणा घालणाऱ्या खगोलीय पिंडांमध्ये आढळणाऱ्या नमुन्यांपासून अत्यंत वेगाने बाहेरील अवकाशातून प्रवास करणाऱ्या वस्तूमध्ये रासायनिक वैशिष्ट्ये आहेत. स्पेस व्हॅक्यूममधील वायूंद्वारे उत्सर्जित मिलिमीटर आणि सबमिलीमीटर लहरी कॅप्चर करण्यास सक्षम, दक्षिण अमेरिकेत स्थित उच्च-परिशुद्धता उपकरणे वापरून शोध घेण्यात आला.

खगोलीय शरीराच्या संरचनेत उपस्थित असलेल्या रासायनिक घटकांची तपशीलवार ओळख आकाशगंगेच्या दुर्गम भागात ग्रहांच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेबद्दल अभूतपूर्व संकेत देते. कॅप्चर केलेला डेटा सूचित करतो की ऑब्जेक्टच्या गाभ्याभोवती असलेल्या वायू आणि धूळीच्या ढगांमध्ये एक अद्वितीय आण्विक स्वाक्षरी आहे, जे अतिशय विशिष्ट तापमान आणि घटकांच्या एकाग्रतेसह स्त्रोत वातावरण सूचित करते. कॉस्मिक अभ्यागताच्या रासायनिक रचनेचा संपूर्ण अभ्यास खगोलभौतिकीमध्ये विशेष असलेल्या वैज्ञानिक प्रकाशनांना समीक्षणासाठी सादर केला गेला.

आपल्या अंतराळ परिसराच्या बाहेरून खगोलीय पिंडांचा रस्ता इतर तारे आणि त्यांच्या संबंधित प्रणाली बनविणाऱ्या प्रकरणाबद्दल थेट डेटा गोळा करण्याची एक दुर्मिळ संधी देते. स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण तज्ञांना विविध रेणूंचे अचूक प्रमाण निर्धारित करण्यास अनुमती देते जे जेव्हा वस्तू उष्णतेच्या स्त्रोतांजवळ येते तेव्हा उत्कृष्ट होते. जटिल सेंद्रिय संयुगांची मुबलक उपस्थिती संपूर्ण विश्वातील मूलभूत घटकांचे वितरण आणि इतर जगाच्या आदिम रसायनशास्त्राविषयी नवीन प्रश्न निर्माण करते.

जमिनीवर आधारित वेधशाळांमधून दृश्यमानतेच्या विंडो दरम्यान ऑब्जेक्टचा सतत ट्रॅकिंग सुनिश्चित करण्यासाठी संशोधनामध्ये अनेक आंतरराष्ट्रीय संघांचे समन्वय समाविष्ट होते. रेडिओ उत्सर्जनाचे सतत निरीक्षण केल्याने खगोलीय शरीर खूप दूर जाण्यापूर्वी तपशीलवार रासायनिक प्रोफाइल तयार करणे शक्य झाले, भविष्यातील विश्लेषणासाठी गोळा केलेल्या डेटाची अखंडता सुनिश्चित करणे.

नोंदणीकृत वैश्विक अभ्यागतांचा इतिहास

3I/ATLAS नावाचा खगोलीय पिंड आधुनिक खगोलशास्त्रीय नोंदींच्या सुरुवातीपासून आपल्या अवकाशीय परिसराला ओलांडण्याची पुष्टी केलेली तिसरी आंतरतारकीय वस्तू दर्शवते. अधिकृत नामांकन त्याचे बाह्य मूळ आणि जुलैमध्ये झालेल्या प्रारंभिक शोधासाठी जबाबदार प्रकल्प सूचित करते. प्रणालीद्वारे जलद मार्गाने शक्य तितकी माहिती कॅप्चर करण्यासाठी जमिनीवर आधारित आणि अवकाश-आधारित निरीक्षण सुविधांकडून त्वरित प्रतिसाद आवश्यक आहे.

पूर्वी, वैज्ञानिक समुदायाने ऑब्जेक्ट 1I/’Oumuamua च्या पॅसेजचे दस्तऐवजीकरण केले होते, ज्याने त्याच्या बाहेर पडण्याच्या मार्गावर एक वाढवलेला आकार आणि अनपेक्षित गतिशील वर्तन सादर केले होते. दोन वर्षांनंतर, धूमकेतू 2I/बोरिसोव्हने उच्च-रिझोल्यूशन उपकरणांसह एक्स्ट्रासोलर ऑब्जेक्टच्या कोमाचे विश्लेषण करण्याची पहिली संधी दिली. या शॉर्टलिस्टमध्ये 3I/ATLAS जोडल्याने तारकीय प्रणालींच्या निर्मितीवर तुलनात्मक अभ्यासासाठी उपलब्ध डेटाबेसचा विस्तार होतो.

ऑब्जेक्टद्वारे शोधलेले हायपरबोलिक प्रक्षेपण हे पुष्टी करते की ते आपल्या ताऱ्याला गुरुत्वाकर्षणाने बांधलेले नाही आणि पेरिहेलियनमधून गेल्यानंतर खोल जागेत परत येईल. विस्थापनाचा वेग आणि पृथ्वीच्या कक्षेत प्रवेशाचा कोन हे त्याच्या बाह्य उत्पत्तीचे निश्चित संकेतक आहेत. त्याच्या मार्गाचा मागोवा घेतल्याने हजारो किंवा लाखो वर्षांपूर्वी खगोलीय पिंड बाहेर काढण्यात आलेली सामान्य दिशा मॅप करण्यात मदत करते.

रेडिओ खगोलशास्त्राद्वारे तपशीलवार रासायनिक विश्लेषण

चिलीच्या वाळवंटात असलेल्या अटाकामा लार्ज मिलिमीटर/सबमिलीमीटर ॲरेचा वापर, जवळ येत असलेल्या धूमकेतूद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या आण्विक स्वाक्षऱ्या कॅप्चर करण्यासाठी आवश्यक होता. अँटेना कॉम्प्लेक्स अभूतपूर्व अवकाशीय रिझोल्यूशन आणि खोल जागेत थंड वायूंचे निरीक्षण करण्यासाठी संवेदनशीलता प्राप्त करण्यासाठी समकालिकपणे कार्य करते. ऑगस्ट ते ऑक्टोबर या महिन्यांदरम्यान, अँटेनाचे लक्ष्य 3I/ATLAS च्या अचूक निर्देशांकांवर होते, ज्यामुळे धूमकेतूच्या कोमामध्ये फिरणाऱ्या रेणूंद्वारे उत्सर्जित होणारे फोटॉन कॅप्चर केले जातात. विशिष्ट फ्रिक्वेन्सींवर कार्य करण्याच्या क्षमतेमुळे विस्तारित वायू ढगांमध्ये उपस्थित असलेल्या इतर अनेक संयुगांमध्ये मिथेनॉल उत्सर्जन रेषांचे पृथक्करण करण्याची परवानगी दिली.

तपासणीसाठी जबाबदार असलेल्या टीमने मिथेनॉल आणि हायड्रोजन सायनाइड यांच्यातील प्रमाणावर लक्ष केंद्रित केले, दोन रेणू बहुतेक वेळा निरीक्षणात्मक खगोलशास्त्रात रासायनिक थर्मामीटर म्हणून वापरले जातात. या संयुगांचे उदात्तीकरण उष्णतेच्या स्त्रोतापासूनचे अंतर आणि धूमकेतू केंद्रकांच्या अंतर्गत संरचनेवर अवलंबून वेगवेगळ्या दरांवर होते. हायड्रोजन सायनाइड हे अंतराळ संस्थांद्वारे आजपर्यंत निरीक्षण केलेल्या बहुतेक धूमकेतूंमध्ये त्याच्या सतत उपस्थितीमुळे विश्वसनीय संदर्भ आधार म्हणून काम करते. नवीन ऑब्जेक्टच्या मोजमापांमध्ये आढळलेल्या विसंगतीसाठी सैद्धांतिक मॉडेलचे पुनरावलोकन आवश्यक आहे जे तरुण ताऱ्यांभोवती प्रोटोप्लॅनेटरी डिस्क्समध्ये बर्फाची निर्मिती स्पष्ट करतात.

स्थानिक खगोलीय संस्थांसह डेटाची तुलना

परिमाणवाचक मोजमापांवरून दिसून आले की मिथेनॉल आणि हायड्रोजन सायनाइडचे विपुल प्रमाण आपल्या स्वतःच्या प्रणालीतील वस्तूंसाठी स्थापित केलेल्या सरासरीपेक्षा खूप जास्त आहे. 12 सप्टेंबर रोजी केलेल्या निरीक्षणांमध्ये संदर्भ वायूच्या तुलनेत अंदाजे 124 पट जास्त मिथेनॉलचे प्रमाण नोंदवले गेले.

तीन दिवसांनंतर, डेटा कॅप्चरच्या एका नवीन फेरीत 79 वेळा गुणोत्तर दर्शविले गेले, जे खडकाळ आणि बर्फाळ कोरच्या गॅस रिलीझ क्रियाकलापातील फरक दर्शविते. हे चढ-उतार त्यांच्या अक्षावर फिरणाऱ्या सक्रिय खगोलीय पिंडांवर सामान्य आहेत, परंतु संपूर्ण निरीक्षण कालावधीत निरपेक्ष मूल्ये अपवादात्मकपणे उच्च राहिली.

तुलनात्मक मापदंड स्थापित करण्यासाठी, उर्ट क्लाउड किंवा क्विपर बेल्टमध्ये तयार झालेल्या धूमकेतूंचे समान संयुगांचे सरासरी प्रमाण फक्त 26 पट असते. स्थानिक ग्रह आणि लघुग्रहांना जन्म देणाऱ्या परिस्थितींपेक्षा मूलभूतपणे भिन्न निर्मिती परिस्थितीकडे लक्षणीय फरक दर्शवितो.

आजपर्यंत, फक्त धूमकेतू C/2016 R2, Pan-STARRS प्रकल्पाने शोधून काढले आहे, ज्याचे प्रमाण विश्लेषण केलेल्या प्रमाणापेक्षा 280 पटीने जास्त आहे. 3I/ATLAS आता विज्ञानाने दस्तऐवजीकरण केलेल्या या विशिष्ट सेंद्रिय संयुगाच्या सर्वोच्च सापेक्ष एकाग्रतेसह खगोलीय पिंडांच्या सामान्य क्रमवारीत दुसरे स्थान घेते.

अतिरिक्त अवकाशीय निरीक्षणे

स्थलीय अँटेनाद्वारे केलेल्या मोजमापांच्या आधी, हवामानाचा हस्तक्षेप टाळण्यासाठी ग्रहाच्या वातावरणाबाहेर ठेवलेल्या उपकरणांचे लक्ष्य ही वस्तू आधीच होती. इन्फ्रारेड रेडिएशन कॅप्चर करण्यासाठी जबाबदार असलेल्या स्पेस टेलिस्कोपने धूमकेतूच्या केंद्रकाद्वारे व्हॅक्यूमकडे मोठ्या प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड बाहेर टाकला असल्याचे आढळले. ग्राउंड-आधारित रेडिओ निरीक्षणांसह स्पेस डेटा एकत्रित केल्याने ऑब्जेक्टच्या रसायनशास्त्र आणि थर्मल वर्तनाचे त्रि-आयामी चित्र मिळते. कार्बन डाय ऑक्साईड आणि मिथेनॉलच्या उच्च पातळीची एकाच वेळी उपस्थिती सूचित करते की खगोलीय पिंड त्याच्या मूळ तारा प्रणालीच्या अत्यंत थंड प्रदेशात, तथाकथित हिम रेषेच्या पलीकडे तयार झाले आहे, जेथे अस्थिर वायू गोठतात आणि वैश्विक धूलिकणांच्या निर्मितीमध्ये समाविष्ट होतात. या आदिम बर्फाचे जतन असे सूचित करते की धूमकेतू आपल्या क्षेत्राजवळ येईपर्यंत आंतरतारकीय अवकाशातून त्याच्या दीर्घ प्रवासादरम्यान लक्षणीय गरम झाले नाही. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमच्या अनेक बँडचे एकत्रीकरण नव्याने आलेल्या कॉस्मिक अभ्यागताच्या अंतर्गत रचना आणि पृष्ठभागाच्या संरचनेचे अचूक मॉडेल तयार करण्यासाठी आवश्यक आहे.

अस्थिर वायू सोडण्याची गतिशीलता

धूमकेतू क्रिया थर्मल रेडिएशनद्वारे चालविली जाते जी न्यूक्लियसच्या पृष्ठभागाच्या थरांमध्ये प्रवेश करते, ज्यामुळे सतत उदात्तीकरणाच्या प्रक्रियेत घनतेपासून वायू स्थितीकडे थेट संक्रमण होते. 3I/ATLAS च्या बाबतीत, मिथेनॉलचे प्रकाशन इतर अस्थिर संयुगांपासून स्वतंत्रपणे होत असल्याचे दिसते, ज्यामुळे त्याच्या गडद आतील भागात बर्फाचे विषम वितरण सूचित होते.

डेटा दर्शवितो की मिथेनॉल शुद्ध खिशात अडकलेले असू शकते किंवा विशिष्ट धूळ कणांशी संबंधित असू शकते जे वाढत्या सभोवतालच्या तापमानावर त्वरीत प्रतिक्रिया देतात. ही रिलीझ यंत्रणा समजून घेतल्याने हलत्या खगोलीय पिंडाची सच्छिद्रता आणि संरचनात्मक घनता मॅप करण्यात मदत होते, त्याच्या भौतिक अखंडतेबद्दल तपशील प्रदान करते.

ऑब्जेक्टच्या उत्पत्तीसाठी परिणाम

धूमकेतूची विलक्षण रासायनिक स्वाक्षरी या गृहितकाला बळकटी देते की आकाशगंगेत पसरलेल्या ग्रह प्रणालींमध्ये अफाट आणि तरीही कमी शोधण्यात आलेली रचनात्मक विविधता आहे. 3I/ATLAS च्या निर्मिती वातावरणात गोठवलेल्या कार्बन मोनॉक्साईडची मुबलकता असण्याची शक्यता आहे, जी कालांतराने हायड्रोजनेशन प्रतिक्रियांद्वारे अधिक जटिल सेंद्रिय रेणूंच्या संश्लेषणासाठी आधार म्हणून काम करते.

खगोलशास्त्रीय उपकरणांमध्ये प्रगती

लहान, गडद आणि अत्यंत वेगवान वस्तूमध्ये विशिष्ट संयुगे शोधण्याची क्षमता आधुनिक वेधशाळांनी ऑपरेशनमध्ये प्राप्त केलेल्या अत्याधुनिकतेची पातळी दर्शवते. सध्याच्या उपकरणांच्या वर्णक्रमीय रेझोल्यूशनमुळे उत्सर्जन रेषा विभक्त करणे शक्य होते जे भूतकाळात, मानक रासायनिक विश्लेषण आलेखांवर अस्पष्ट किंवा अभेद्य दिसायचे.

रेडिओ सिग्नल प्रोसेसिंग तंत्रात सतत सुधारणा केल्याने भविष्यातील इंटरस्टेलर खगोलीय पिंडांच्या भेटी आणखी अचूक आणि चपळतेने दस्तऐवजीकरण केल्या जातात. एक्स्ट्रासोलर ऑब्जेक्ट्सच्या तपशीलवार कॅटलॉगचे बांधकाम थेट ग्रहावरील धोरणात्मक बिंदूंवर पसरलेल्या या जागतिक निरीक्षण नेटवर्कच्या देखभाल आणि अद्यतनावर अवलंबून असते.