जापानी वैज्ञानिकों द्वारा किए गए 3डी सिमुलेशन ने तारकीय नर्सरी में अनोखी संरचनाओं के निर्माण में देर से जीवित सितारों से आने वाली सदमे तरंगों की भूमिका को दिखाया है। ये विन्यास विशाल वैगन पहियों से मिलते जुलते हैं, जिनमें तंतु घने कोर से तीलियों की तरह फैले हुए हैं। यह प्रक्रिया यह समझाने में मदद करती है कि आकाशगंगा में नए तारों को जन्म देने के लिए गैस खुद को कैसे व्यवस्थित करती है।
क्यूशू विश्वविद्यालय और नागोया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने इस कार्य का नेतृत्व किया। उन्होंने विशाल आणविक बादलों के अंदर स्थितियों को फिर से बनाने के लिए एक सुपर कंप्यूटर का उपयोग किया।
सिमुलेशन गुरुत्वाकर्षण और सदमे तरंगों के बीच बातचीत को फिर से बनाता है
वैज्ञानिकों ने चुंबकीय क्षेत्र वाला एक आभासी आणविक बादल बनाया है। गुरुत्वाकर्षण ने सबसे पहले इन क्षेत्रों को एक घंटे के चश्मे के आकार में विकृत कर दिया। फिर, सुपरनोवा अवशेषों द्वारा उत्पन्न तरंगों के समान एक अनुरूपित शॉक वेव संरचना से होकर गुजरी।
प्रभाव ने विभिन्न कोणों पर तिरछे झटके पैदा किए। इन क्षेत्रों ने चुंबकीय क्षेत्र के कुछ हिस्सों को बढ़ाया और गैस प्रवाह के लिए तरजीही चैनल खोले। समय के साथ, सामग्री लंबे तंतुओं में केंद्रित हो गई जो केंद्र की ओर एकत्रित हो गईं।
- शॉक वेव को अलग-अलग कोणों पर घुमावदार चुंबकीय क्षेत्रों का सामना करना पड़ा
- तिरछे झटकों ने सघन गैस के लिए मार्ग बनाए
- तंतु पहिए की तीलियों की तरह फैले हुए हैं
- सामग्री के संचय के साथ केंद्रीय कोर सघन हो गया
- तीलियों के बीच कम घनत्व वाली गैस लगभग गतिहीन रही
यह गतिशीलता लाखों वर्षों में घटित होती है और इसका परिणाम हब-फिलामेंट सिस्टम (एचएफएस) के रूप में ज्ञात प्रणालियों में होता है।
शिंगो नोज़ाकी ने तारा निर्माण की क्रियाविधि का विवरण दिया है
अध्ययन के प्रमुख लेखक और क्यूशू विश्वविद्यालय में डॉक्टरेट छात्र शिंगो नोज़ाकी ने बताया कि तारे आणविक बादलों के सबसे ठंडे, घने हिस्सों में पैदा होते हैं। इन क्षेत्रों में, गैस अपने गुरुत्वाकर्षण के तहत ढह जाती है।
कई तारकीय नर्सरी में संकीर्ण तंतु होते हैं जो सामग्री को कोर में फ़नल करते हैं। इन तंतुओं की उत्पत्ति को समझना यह समझने के लिए आवश्यक है कि गैस कैसे जमा होती है और तारों का निर्माण करती है। सिमुलेशन से पता चलता है कि बाहरी शॉक तरंगें इस प्रक्रिया में केंद्रीय भूमिका निभाती हैं।
खगोल विज्ञान को समर्पित ATERUI III सुपरकंप्यूटर ने मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक मॉडलिंग को उच्च परिशुद्धता पर निष्पादित करने की अनुमति दी। परिणामों ने आकाशगंगा के कई क्षेत्रों में दूरबीनों द्वारा देखे गए पैटर्न को पुन: प्रस्तुत किया।
फिलामेंट्स के माध्यम से गैस तेजी से बहती है
सिमुलेशन में, घनी गैस फिलामेंट्स के साथ केंद्र की ओर बढ़ती है। जैसे-जैसे यह नाभिक के पास पहुंचता है इसकी गति बढ़ती जाती है। किरणों के बीच कम सघन पदार्थ व्यावहारिक रूप से स्थिर रहता है।
यह व्यवहार बताता है कि आणविक बादलों में कुल गैस का केवल एक छोटा सा अंश ही तारों में क्यों परिवर्तित होता है। अधिकांश बिखरे हुए रहते हैं या पतन के लिए महत्वपूर्ण घनत्व तक नहीं पहुँच पाते हैं।
शोधकर्ताओं ने पाया कि गुरुत्वाकर्षण, चुंबकीय क्षेत्र और शॉक तरंगों के बीच परस्पर क्रिया एक ब्रह्मांडीय चक्र बनाती है। मरते तारों के विस्फोट उस वातावरण को आकार देने में मदद करते हैं जहां नए तारे पैदा होते हैं।
अध्ययन कठिन-से-निरीक्षण प्रक्रियाओं की समझ को आगे बढ़ाता है
वास्तविक समय में इन प्रणालियों के गठन का प्रत्यक्ष रूप से निरीक्षण करना समय और दूरी के पैमाने के कारण जटिल है। सिमुलेशन इन घटनाओं का विस्तार से अध्ययन करने का एक तरीका प्रदान करता है।
भविष्य के कार्य का उद्देश्य विभिन्न क्लाउड कॉन्फ़िगरेशन और शॉक वेव तीव्रता का परीक्षण करना है। वैज्ञानिक यह समझना चाहते हैं कि आकाशगंगा के विभिन्न क्षेत्रों में फिलामेंट पैटर्न अलग-अलग क्यों होते हैं।
यह लेख 18 मार्च को द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित हुआ था।
आकाशगंगा में तारा निर्माण के अध्ययन के लिए निहितार्थ
खोजें विशाल तारों की मृत्यु को नए तारों के निर्माण से जोड़ती हैं। सुपरनोवा से आने वाली शॉक तरंगें और तारकीय हवाएं ट्रिगर के रूप में कार्य करती हैं जो गैस को व्यवस्थित संरचनाओं में पुनर्गठित करती हैं।
खगोलविदों ने पहले से ही इन्फ्रारेड और रेडियो अवलोकनों में इन केंद्रीय-कोर फिलामेंट प्रणालियों के कई उदाहरणों की पहचान की है। सिमुलेशन अब इसकी उत्पत्ति के लिए एक प्रशंसनीय भौतिक मॉडल प्रदान करता है।
यह कार्य हर्शेल और स्पिट्जर जैसे दूरबीनों से डेटा के पूरक के लिए कंप्यूटर सिमुलेशन के महत्व को पुष्ट करता है। साथ में, वे आकाशगंगा में तारकीय विकास की पहेली को सुलझाने में मदद करते हैं।