अँन्ड्रोमेडामधील मूक तारकीय संकुचित सिद्धांतांना नकार देतात आणि कृष्णविवरातून थेट जन्म प्रकट करतात

शेजारच्या ॲन्ड्रोमेडा आकाशगंगेतील दुर्मिळ वैश्विक घटनेचे निरीक्षण हे विशाल ताऱ्यांच्या जीवनाच्या समाप्तीवरील खगोल भौतिकशास्त्राच्या अध्यायांचे पुनर्लेखन करत आहे. सुपरनोव्हा म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या प्रलयकारी स्फोटाने त्याचे अस्तित्व संपवण्याऐवजी, एक पिवळा सुपरजायंट त्याच्या स्वतःच्या गुरुत्वाकर्षणाखाली कोसळून दृश्यमान स्पेक्ट्रममधून अदृश्य झाला. अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाद्वारे ओळखल्या जाणाऱ्या या घटनेवरून असे सूचित होते की हे विश्व पारंपारिक अपेक्षांना झुगारून निरपेक्ष शांततेत तयार झालेल्या कृष्णविवरांनी भरलेले असू शकते.

M31-2014-DS1 म्हणून वैज्ञानिकदृष्ट्या कॅटलॉग केलेले खगोलीय पिंड, पृथ्वीपासून अंदाजे 2.5 दशलक्ष प्रकाशवर्षे स्थित आहे आणि स्फोटक अंताच्या प्रतीक्षेत असलेल्या खगोलशास्त्रज्ञांकडून त्याचे निरीक्षण केले जात आहे. सध्याच्या मॉडेल्सवर आधारित पारंपारिक अपेक्षा अशी होती की या विशालतेचा एक तारा प्रकाशमय आणि हिंसक घटनेत ब्रह्मांडात चमकदार पदार्थ विखुरेल. तथापि, डेटाने उलट दर्शविले: दाट, गडद रचना तयार झाल्यानंतर अचानक पुसून टाकणे.

शास्त्रज्ञांनी “सुपरनोव्हा अपयश” किंवा थेट कोसळणे या प्रक्रियेत ताऱ्याच्या अंतर्गत दाबावर अत्यंत गुरुत्वाकर्षण शक्तीने मात केली. यामुळे पदार्थ अनंत घनतेच्या एका बिंदूवर फुटण्यास भाग पाडले, ज्यामुळे सामान्यतः तारकीय मृत्यूसह दृश्यमान दृश्याशिवाय ब्लॅक होल तयार झाला. या आकाराच्या ताऱ्यासाठी कोणताही बाह्य स्फोट अपेक्षित नसल्याची पुष्टी करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण क्ष-किरण शोधांची अनुपस्थिती ही आवश्यक पुष्टी होती.

रहस्य उलगडण्यासाठी, मानवतेच्या दोन सर्वात शक्तिशाली अवकाश वेधशाळांचे संयुक्त ऑपरेशन आवश्यक होते. जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप, इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रममध्ये कार्यरत, धुळीच्या थरांमध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम होते, तर चंद्र वेधशाळेने उच्च-ऊर्जा उत्सर्जनाचे निरीक्षण केले. या डेटाचे संयोजन केल्याने शास्त्रज्ञांना इतर गृहितकांना नाकारण्याची आणि आमच्या आकाशगंगेच्या परिसरात घडलेल्या घटनेच्या अद्वितीय स्वरूपाची पुष्टी करण्याची परवानगी मिळाली.

उर्वरित रचना आणि संरचनेचे विश्लेषण

मिड-इन्फ्रारेडसाठी संवेदनशील साधनांचा वापर करून संशोधकांना अंधारातून तारा चमकत होता ते पाहण्याची परवानगी दिली. मुळात स्टारडस्टच्या अवशेषांनी बनलेला एक थंड स्रोत साइटवर ओळखला गेला. स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणाने सल्फर डायऑक्साइड आणि पाण्यासह जटिल रेणूंची उपस्थिती उघड केली, जे सूचित करते की कोर पूर्णपणे कोसळण्यापूर्वी ताऱ्याच्या पृष्ठभागावरील थर हळूवारपणे बाहेर काढले गेले होते.

गोळा केलेला डेटा नवजात कृष्णविवराभोवती एक अनोखी रचना तयार करण्याकडे निर्देश करतो. सुपरनोव्हाच्या गोंधळलेल्या ढिगाऱ्याच्या विपरीत, ही परिस्थिती शांत आणि नियंत्रित विस्ताराची वैशिष्ट्ये सादर करते. तांत्रिक निरीक्षणे साइटवर सोडलेल्या सामग्रीबद्दल विशिष्ट तपशील प्रकाशित करतात, थेट कोसळल्यानंतर काय होते याचे तपशीलवार चित्र देतात.

अभ्यास दर्शविते की तारकीय वारे प्रणालीच्या आतील भागात 100 किमी/से वेगाने वेगाने वाहतात. आपल्या सूर्यमालेच्या आकाराशी तुलना करता येणारे भौतिक परिमाण असलेले धूळ कवच तयार झाले. शिवाय, उरलेल्या स्त्रोताच्या ब्राइटनेसमध्ये तीव्र घट झाली, ज्यामुळे ताऱ्याच्या मूळ प्रकाशाच्या सुमारे 7% पर्यंत घट झाली, ज्यामुळे त्याचे मूळ शोधणे अत्यंत कठीण झाले.

प्रगत सेन्सरने बाहेर काढलेल्या पदार्थामध्ये कार्बन मोनोऑक्साइड आणि कार्बन डायऑक्साइड यांसारख्या रासायनिक स्वाक्षऱ्या शोधल्या. M31-2014-DS1 ताऱ्याचे मूळ वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानाच्या 12 ते 13 पट असण्याचा अंदाज आहे. संकुचित प्रक्रियेनंतर, परिणामी एकलता सुमारे पाच सौर वस्तुमान राखून ठेवते. उर्वरित सामग्री एकतर अंतराळात विखुरली गेली किंवा कमी प्रमाणात वाढलेल्या डिस्कमध्ये फिरत राहिली, जे कमी किरणोत्सर्जन उत्सर्जन आणि पारंपारिक दुर्बिणीद्वारे शोधण्यात अडचण स्पष्ट करते.

स्टेलर डेथ मॉडेल्सचे पुनरावलोकन

“अयशस्वी सुपरनोव्हा” म्हणून या घटनेचे तांत्रिक वर्गीकरण आधुनिक खगोलशास्त्रीय सिद्धांत सुधारण्यासाठी गहाळ पुरावे प्रदान करते. तारकीय भौतिकशास्त्र असे सुचवते की, विशिष्ट वस्तुमान श्रेणींमध्ये, लोखंडाच्या गाभ्याचे गुरुत्वाकर्षण खेचणे इतके तीव्र असते की ते “रीबाउंड” शॉक वेव्हला प्रतिबंधित करते ज्यामुळे सुपरनोव्हाचा स्फोट होतो. या रिकोचशिवाय हे प्रकरण हिंसकपणे बाहेर काढले जात नाही, ते केंद्राने गिळंकृत केले आहे.

या शोधाचे सांख्यिकीय परिणाम वैश्विक जनगणनेसाठी खूप मोठे आहेत. अद्ययावत गणना सूचित करते की या मूक यंत्रणेद्वारे मोठ्या ताऱ्यांच्या मृत्यूंपैकी अंदाजे 30% मृत्यू होऊ शकतात. मोठ्या प्रमाणावर पुष्टी केल्यास, याचा अर्थ असा होतो की विश्वातील कृष्णविवरांची लोकसंख्या केवळ सुपरनोव्हा संख्यांच्या आधारे पूर्वीच्या अंदाजापेक्षा लक्षणीय आहे.

एंड्रोमेडा, आकाशगंगेच्या सर्वात जवळची मोठी सर्पिल आकाशगंगा म्हणून, एक आदर्श नैसर्गिक प्रयोगशाळा म्हणून काम करते. या आकाशगंगेतील वैयक्तिक ताऱ्यांचे निराकरण करण्याची क्षमता खगोलशास्त्रज्ञांना “सुपरनोव्हा अयशस्वी” उमेदवारांचे अचूकपणे निरीक्षण करण्यास अनुमती देते, आकाशगंगेच्या स्थानिक गटातील कॉम्पॅक्ट वस्तूंच्या निर्मितीचे दर ट्यूनिंग करतात.

प्रमाणीकरणामध्ये इन्फ्रारेड आणि क्ष-किरणांची भूमिका

M31-2014-DS1 प्रकरणाचे वैज्ञानिक पुष्टीकरण काय पाहिले आणि काय पाहिले नाही यावर अवलंबून आहे. चंद्र वेधशाळेने उच्च-ऊर्जा स्वाक्षरीसाठी प्रदेश स्कॅन केला. कृष्णविवर जे शेजारच्या पदार्थांना खाऊ घालतात ते अनेकदा मोठ्या प्रमाणात क्ष-किरण उत्सर्जित करतात. या स्पेक्ट्रम बँडमधील शांततेने नवीन ब्लॅक होलद्वारे सामग्रीची वाढ कमी आणि मंद होती या प्रबंधाला बळकटी दिली.

त्याच बरोबर, अवशिष्ट धुळीचे थर्मल स्वाक्षरी शोधण्यासाठी जेम्स वेब टेलिस्कोपची संवेदनशीलता महत्त्वपूर्ण होती. मिड-इन्फ्रारेडमध्ये पाहण्याच्या क्षमतेशिवाय, घटनेचा अर्थ ब्लॅक होलच्या जन्मापेक्षा, अस्पष्टतेमुळे तारा गायब होणे असा केला जाऊ शकतो.

येत्या काही वर्षांत हा प्रदेश सतत देखरेखीखाली राहील. प्रकाशाच्या उत्क्रांती आणि सभोवतालच्या धूळ पसरण्यावर लक्ष ठेवण्याचा शास्त्रज्ञांचा मानस आहे. हा भविष्यातील डेटा अत्यंत गुरुत्वाकर्षणाखाली पदार्थ कसे वागतात आणि आपत्तीजनक स्फोटांशिवायही विश्वामध्ये जड घटक कसे वितरीत केले जातात याबद्दल मॉडेल्सचे कॅलिब्रेट करण्यात मदत करेल.