खगोलविदों ने पृथ्वी से 1,800 प्रकाश वर्ष दूर दो विशाल एक्सोप्लैनेट के बीच जबरदस्त टक्कर का पता लगाया है
अंतरिक्ष निगरानी उपकरणों ने उस सटीक क्षण को रिकॉर्ड किया जब विशाल अनुपात के दो खगोलीय पिंड एक दूर के तारे की कक्षा में हिंसक रूप से टकराए। यह घटना वैज्ञानिकों द्वारा ASASSN-21qj के रूप में सूचीबद्ध प्रणाली में घटित हुई, जो हमारे ग्रह से 1,800 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है।
इस प्रणाली के मेजबान तारे की भौतिक और चमकदार विशेषताएं सूर्य के समान हैं जो पृथ्वी को रोशन करती हैं। हालाँकि, इसकी आयु केवल 300 मिलियन वर्ष आंकी गई है, जिससे तारकीय वातावरण अभी भी गुरुत्वाकर्षण और संरचनात्मक स्थिरीकरण के प्रारंभिक चरण में है।
इस खगोलीय घटना का रिकॉर्ड युवा ग्रह प्रणालियों के यांत्रिकी पर अभूतपूर्व डेटा प्रदान करता है। छवियों और थर्मल डेटा को कैप्चर करने के लिए कई स्थलीय और अंतरिक्ष वेधशालाओं के समन्वय की आवश्यकता होती है, जो झटके से प्रभावित क्षेत्र द्वारा उत्सर्जित प्रकाश विसंगतियों की निगरानी करते हैं।
थर्मल का पता लगाना और विकिरण उत्सर्जन
ग्रहीय झटके की पहचान तारा प्रणाली के चमकदार व्यवहार में भारी और अचानक बदलाव के साथ शुरू हुई, जिसने अवरक्त रेंज में तीव्र विकिरण उत्सर्जित करना शुरू कर दिया। इस थर्मल विसंगति का शुरुआत में 2018 में पता चला था, जब सेंसर ने प्रभाव क्षेत्र में 1,000 केल्विन चिह्न से अधिक तापमान रिकॉर्ड किया था। ग्रहों के द्रव्यमान के घर्षण और विनाश से उत्पन्न अत्यधिक गर्मी ने मापने वाले उपकरणों के लिए एक अचूक ऊर्जावान हस्ताक्षर बनाया, जो पहली चेतावनी के रूप में कार्य करता था कि उस विशिष्ट स्थानिक समन्वय पर विनाशकारी अनुपात की एक घटना सामने आई थी।
यह ऊष्मा उत्सर्जन लगभग एक हजार दिनों की अवधि तक लगातार पता लगाने योग्य रहा, जिससे शोधकर्ताओं को निर्वात में ऊर्जा अपव्यय पर पर्याप्त मात्रा में डेटा एकत्र करने की अनुमति मिली। टक्कर में शामिल कुल द्रव्यमान और प्रभाव की गति की गणना करने के लिए इस शीतलन वक्र का विश्लेषण आवश्यक था। अवरक्त विकिरण के शुरुआती चरम के लगभग ढाई साल बाद, दूरबीनों ने उसी स्थान पर एक दूसरी घटना दर्ज की, जो एक गहरे ऑप्टिकल ग्रहण की विशेषता थी जिसने लगभग 500 दिनों तक लगातार तारे के दृश्य प्रकाश के एक महत्वपूर्ण हिस्से को अवरुद्ध कर दिया था।
अंतरिक्ष झटके की भौतिक गतिशीलता
गर्मी अपव्यय और प्रकाश वक्र पर आधारित गणना से संकेत मिलता है कि टकराव में तकनीकी रूप से बर्फ के दिग्गजों के रूप में वर्गीकृत दो एक्सोप्लैनेट शामिल थे। इन खगोलीय पिंडों का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान के दसियों गुना के बराबर था, जो आकार और संरचना में नेप्च्यून और यूरेनस जैसे ग्रहों के समान थे।
प्रभाव का सटीक बिंदु ASASSN-21qj प्रणाली के केंद्रीय तारे से 2 और 16 खगोलीय इकाइयों के बीच की दूरी पर मैप किया गया था। अनुपातों के समानांतर स्थापित करने के लिए, यह स्थानिक स्थान हमारे अपने ग्रह मंडल में मंगल और यूरेनस की कक्षाओं के बीच स्थित विशाल क्षेत्र के बराबर है।
उच्च गति मुठभेड़ से जारी गतिज ऊर्जा के परिणामस्वरूप दोनों एक्सोप्लैनेट की बाहरी परतें लगभग पूरी तरह से विघटित हो गईं। तत्काल यांत्रिक झटके से वाष्पीकृत चट्टानी मलबे, पिघली हुई बर्फ और अत्यधिक गर्म सामग्री से बना एक विशाल बादल उत्पन्न हुआ।
विघटित पदार्थ का यह द्रव्यमान प्रारंभिक विस्फोट के बल से प्रेरित होकर, तेजी से आसपास के स्थान में फैलने लगा। पारस्परिक विनाश के परिणामस्वरूप उत्पन्न धूल और चट्टानें अंतरतारकीय अंतरिक्ष में नहीं भागीं, वे मूल तारे के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से फंसी रहीं।
मलबे की घूर्णी संरचना
इस विशाल टक्कर का तात्कालिक भौतिक परिणाम एक क्षणिक खगोलीय संरचना का निर्माण था जिसे वैज्ञानिक हलकों में सिनेस्टिया के नाम से जाना जाता है। यह एक अंगूठी या डोनट के आकार का एक विशाल द्रव्यमान है, जो पूरी तरह से वाष्पीकृत गैस और पिघली हुई चट्टान से बना है जो अपने द्रव्यमान के केंद्र के चारों ओर बहुत तेज़ गति से घूमता है।
यह अजीब गठन इसलिए होता है क्योंकि प्रभाव से अतिरिक्त ऊर्जा तुरंत अत्यधिक गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, जबकि घूर्णन सामग्री का केन्द्रापसारक बल पदार्थ को तुरंत गोलाकार आकार में ढहने से रोकता है। जैसे-जैसे महीने बीतते गए, इस अत्यधिक गर्म बादल ने नष्ट हुए ग्रहों के मूल कक्षीय पथ के साथ क्रमिक विस्तार की प्रक्रिया शुरू कर दी।
चमक भिन्नता और ऑप्टिकल अवरोधन
प्रारंभिक तापीय चमक के बाद हुए ऑप्टिकल ग्रहण से सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण वातावरण में द्रव यांत्रिकी और कण फैलाव के बारे में महत्वपूर्ण विवरण सामने आए। 500 दिनों के दौरान, जिसमें तारे ASASSN-21qj से प्रकाश अस्पष्ट था, अवलोकन उपकरण ने विश्लेषण किए गए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर एक मजबूत निर्भरता के साथ, अत्यधिक परिवर्तनशील पारगमन गहराई दर्ज की। इस विशिष्ट प्रकाश हस्ताक्षर ने इस बात का निश्चित प्रमाण प्रदान किया कि रुकावट किसी ठोस, गोलाकार पिंड के कारण नहीं, बल्कि बिखरे हुए कण पदार्थ से बने एक पारभासी माध्यम के कारण हुई थी। अत्यधिक गर्मी का पता चलने और ग्रहण की शुरुआत के बीच ठीक ढाई साल की देरी मलबे के बादल को प्रभाव के बिंदु से तारे और पृथ्वी की कक्षा में स्थित दूरबीनों के बीच सीधी दृष्टि रेखा तक जाने के लिए आवश्यक कक्षीय यात्रा समय से मेल खाती है। इस ग्रहण अवधि के दौरान प्रकाश वक्र में निरंतर अनियमितताएं पूरी तरह से एक बादल के व्यवहार के अनुरूप हैं जो कक्षीय कतरनी बलों द्वारा गंभीर रूप से लम्बा हो गया है, जो प्रारंभिक रूप से केंद्रित द्रव्यमान से धूल और चट्टान के टुकड़ों के लंबे, फैले हुए आवरण में बदल जाता है जो सहस्राब्दियों तक अपने मूल तारे के चारों ओर परिक्रमा और विकास करता रहेगा।
ग्रहों के निर्माण के साथ समानताएं
अत्यधिक गतिज हिंसा की घटनाएँ जैसे कि ASASSN-21qj प्रणाली में दर्ज की गई घटनाओं को युवा तारकीय प्रणालियों में प्राकृतिक और अत्यधिक लगातार होने वाली प्रक्रियाएँ माना जाता है। अंतरिक्ष के ये क्षेत्र अभी भी अभिवृद्धि चरण में हैं, जहां उपलब्ध पदार्थ लगातार टकराकर बड़े खगोलीय पिंड बनाते हैं।
हमारी अपनी ग्रह प्रणाली, चार अरब वर्ष से भी अधिक समय पहले, अपनी शुरुआत में इसी तरह के अराजक और हिंसक दौर से गुज़री थी। इस गतिशीलता का सबसे कुख्यात वैज्ञानिक उदाहरण चंद्रमा के निर्माण के बारे में सिद्धांत है, जो प्रोटो-अर्थ और मंगल के आकार के एक खगोलीय पिंड के बीच एक विशाल टक्कर के बाद निकले मलबे से उत्पन्न हुआ होगा।
ASASSN-21qj प्रणाली का प्रत्यक्ष अवलोकन शोधकर्ताओं को वास्तविक समय में होने वाली एक समान प्रक्रिया को देखने का अभूतपूर्व अवसर प्रदान करता है। एकत्र किया गया डेटा गणितीय मॉडल को मान्य करने में मदद करता है कि कैसे बड़े पैमाने पर प्रभाव स्थलीय ग्रहों और गैस दिग्गजों की अंतिम रासायनिक और भौतिक संरचनाओं को आकार देते हैं।
स्वचालित अंतरिक्ष निगरानी
इस दुर्लभ खगोलीय घटना की प्राथमिक पहचान मूल रूप से स्वचालित क्षणिक खोज कार्यक्रमों के निर्बाध कार्य पर निर्भर थी। ये रोबोटिक सिस्टम तारों की चमक में अचानक बदलाव के लिए रात के आकाश को व्यवस्थित रूप से स्कैन करते हैं, किसी भी प्रकाश विसंगति को चिह्नित करते हैं ताकि बड़ी दूरबीनें विस्तृत, लक्षित जांच कर सकें।
रासायनिक हस्ताक्षर ट्रैकिंग
अवलोकन संबंधी कार्य अब तारे की परिक्रमा करने वाले व्यापक मलबे के भीतर विशिष्ट स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतों की खोज पर केंद्रित है। इस धूल के बादल से गुजरने वाले प्रकाश के विस्तृत विश्लेषण से उन सटीक अस्थिर सामग्रियों की पहचान की जा सकेगी जो प्रभाव के दौरान जारी हुई थीं।
ग्रहों के विकास के वर्तमान मॉडल को परिष्कृत करने और यह समझने के लिए कि इस परिमाण के टकराव के बाद भारी तत्व कैसे वितरित होते हैं, इस रासायनिक संरचना का मानचित्रण आवश्यक है। उत्सर्जित सामग्री लाखों वर्षों तक एक साथ एकत्रित होती रहेगी, जिसके परिणामस्वरूप संभावित रूप से नए, छोटे खगोलीय पिंडों का निर्माण होगा या स्थायी छल्लों की एक विशाल प्रणाली की स्थापना होगी।
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