सुपरनोव्हा इव्हेंट आमच्या होम गॅलेक्सीमध्ये कधीही होऊ शकतो

नुकत्याच प्रकाशित झालेल्या पेपर्समध्ये, संशोधकांनी आकाशगंगेमध्ये सुपरनोव्हा कोर कोसळण्याचा दर प्रति शतक 1.63 ± 0.46 घटनांचा अंदाज लावला आहे. त्यामुळे, शेवटची सुपरनोव्हा घटना पाहता, SN 1987A 35 वर्षांपूर्वी 1987 मध्ये पाहण्यात आली होती, आकाशगंगेतील पुढील सुपरनोव्हा घटना नजीकच्या भविष्यात कधीही अपेक्षित आहे. 

जीवनक्रम ए स्टार आणि सुपरनोव्हा  

अब्जावधी वर्षांच्या वेळेनुसार, तारे जीवनक्रमाला सामोरे जावे लागते, ते जन्माला येतात, वयात येतात आणि शेवटी स्फोट होऊन मरतात आणि त्यानंतर तारेतील पदार्थांचे आंतरतारकांमध्ये विखुरलेले असतात. जागा धूळ किंवा ढग म्हणून.  

आयुष्य अ स्टार तेजोमेघ (धूळ, हायड्रोजन, हेलियम आणि इतर आयनीकृत वायूंचे ढग) मध्ये सुरू होते जेव्हा महाकाय ढगाच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या संकुचिततेमुळे प्रोटोस्टारचा जन्म होतो. वायू आणि धूळ यांच्या वाढीसह हे त्याच्या अंतिम वस्तुमानापर्यंत पोहोचेपर्यंत वाढतच जाते. च्या अंतिम वस्तुमान स्टार त्याचे जीवनकाळ तसेच त्याच्या जीवनादरम्यान ताऱ्याचे काय होते हे निर्धारित करते.  

सर्व तारे त्यांची ऊर्जा आण्विक संलयनातून मिळवा. गाभ्यामध्ये अणुइंधन जळल्याने उच्च कोर तापमानामुळे मजबूत बाह्य दाब निर्माण होतो. हे आतल्या गुरुत्वाकर्षण शक्तीला संतुलित करते. कोअरमधील इंधन संपले की शिल्लक बिघडते. तापमान कमी होते, बाह्य दाब कमी होतो. परिणामी, अंतर्गामी पिळण्याची गुरुत्वाकर्षण शक्ती प्रबळ बनते ज्यामुळे कोर आकुंचन आणि कोसळण्यास भाग पाडते. कोसळल्यानंतर तारा शेवटी काय संपतो हे ताऱ्याच्या वस्तुमानावर अवलंबून असते. अतिमॅसिव्ह ताऱ्यांच्या बाबतीत, जेव्हा गाभा थोड्याच कालावधीत कोसळतो तेव्हा ते प्रचंड शॉक वेव्ह तयार करतात. शक्तिशाली, तेजस्वी स्फोटाला सुपरनोव्हा म्हणतात.  

ही क्षणिक खगोलशास्त्रीय घटना ताऱ्याच्या शेवटच्या उत्क्रांती अवस्थेत घडते आणि सुपरनोव्हा अवशेष मागे सोडते. ताऱ्याच्या वस्तुमानावर अवलंबून, अवशेष न्यूट्रॉन तारा किंवा अ असू शकतो कृष्ण विवर.   

SN 1987A, शेवटचा सुपरनोव्हा  

शेवटची सुपरनोव्हा घटना SN 1987A होती जी 35 वर्षांपूर्वी फेब्रुवारी 1987 मध्ये दक्षिणेकडील आकाशात दिसली होती. 1604 मध्ये केपलरच्या नंतर उघड्या डोळ्यांनी दिसणारी ही अशी पहिली सुपरनोव्हा घटना होती. जवळच्या मोठ्या मॅगेलॅनिक क्लाउडमध्ये (एक उपग्रह) आकाशगंगा आकाशगंगा), हा 400 वर्षांहून अधिक काळातील सर्वात तेजस्वी स्फोटक ताऱ्यांपैकी एक होता जो 100 दशलक्ष सूर्यांच्या सामर्थ्याने अनेक महिने प्रज्वलित होता आणि मृत्यूपूर्वी, दरम्यान आणि नंतरच्या टप्प्यांचा अभ्यास करण्याची अनोखी संधी उपलब्ध करून दिली. तारा.  

सुपरनोव्हाचा अभ्यास महत्त्वाचा आहे  

सुपरनोव्हाचा अभ्यास अनेक प्रकारे उपयुक्त आहे जसे की अंतर मोजणे जागा, विस्ताराची समज विश्व आणि सर्व घटकांचे कारखाने म्हणून ताऱ्यांचे स्वरूप जे सर्व काही बनवतात (आमच्यासह) मध्ये आढळतात विश्व. ताऱ्यांच्या गाभ्यामध्ये आण्विक संलयन (फिकट घटकांच्या) परिणामी तयार झालेले जड घटक तसेच गाभा कोसळताना नव्याने तयार झालेले घटक सर्वत्र वितरीत केले जातात. जागा सुपरनोव्हा स्फोट दरम्यान. सर्वत्र घटकांचे वितरण करण्यात सुपरनोव्हा महत्त्वाची भूमिका बजावतात विश्व.  

दुर्दैवाने, भूतकाळात सुपरनोव्हा स्फोटाचे बारकाईने निरीक्षण आणि अभ्यास करण्याची फारशी संधी मिळाली नाही. आपल्या घरात सुपरनोव्हा स्फोटाचे बारकाईने निरीक्षण आणि अभ्यास आकाशगंगा आकाशगंगा उल्लेखनीय ठरेल कारण त्या परिस्थितीतील अभ्यास पृथ्वीवरील प्रयोगशाळांमध्ये कधीही केला जाऊ शकत नाही. त्यामुळे सुपरनोव्हा सुरू होताच त्याचा शोध घेणे अत्यावश्यक आहे. पण, सुपरनोव्हाचा स्फोट कधी होणार हे कसे कळणार? सुपरनोव्हा स्फोटात अडथळा आणण्यासाठी कोणतीही पूर्व चेतावणी प्रणाली आहे का?  

न्यूट्रिनो, सुपरनोव्हा स्फोटाचा दिवा  

जीवनक्रमाच्या शेवटी, तारेला शक्ती देणार्‍या आण्विक संलयनासाठी इंधन म्हणून हलके घटक संपत असताना, आतल्या गुरुत्वाकर्षणाचा जोर वाढतो आणि ताऱ्याचे बाह्य स्तर आतील बाजूस पडू लागतात. गाभा कोसळू लागतो आणि काही मिलिसेकंदांत गाभा इतका संकुचित होतो की इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉन एकत्र येऊन न्यूट्रॉन बनतात आणि तयार झालेल्या प्रत्येक न्यूट्रॉनसाठी एक न्यूट्रिनो सोडला जातो.  

अशा प्रकारे तयार झालेले न्यूट्रॉन ताऱ्याच्या गाभ्यामध्ये प्रोटो-न्यूट्रॉन तारा बनवतात ज्यावर उर्वरित तारा तीव्र गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राखाली खाली येतो आणि परत उसळतो. व्युत्पन्न झालेल्या शॉक वेव्हमुळे ताऱ्याचे विघटन होते आणि फक्त कोर शिल्लक राहतो (न्यूट्रॉन तारा किंवा एक कृष्ण विवर ताऱ्याच्या वस्तुमानावर अवलंबून) ताऱ्याच्या मागे आणि उर्वरित वस्तुमान आंतरतारकांमध्ये पसरते जागा.  

च्या प्रचंड स्फोट न्यूट्रीनोंच्या गुरुत्वाकर्षण कोर-संकुचित झाल्यामुळे बाहेरील भागामध्ये बाहेर पडणे परिणामी उत्पादित जागा पदार्थासह त्याच्या गैर-परस्परसंवादी स्वभावामुळे निर्बाध. गुरुत्वाकर्षण बंधनकारक ऊर्जापैकी सुमारे 99% न्यूट्रिनो (क्षेत्रात अडकलेल्या फोटॉनच्या पुढे) म्हणून बाहेर पडते आणि सुपरनोव्हा स्फोटात अडथळा आणणारे बीकन म्हणून कार्य करते. हे न्यूट्रिनो पृथ्वीवर न्यूट्रिनो वेधशाळांद्वारे कॅप्चर केले जाऊ शकतात जे लवकरच सुपरनोव्हा स्फोटाच्या संभाव्य ऑप्टिकल निरीक्षणाची पूर्व चेतावणी म्हणून कार्य करतात.  

एस्केपिंग न्युट्रिनो देखील स्फोट होत असलेल्या ताऱ्यातील अत्यंत घडामोडींसाठी एक अनोखी विंडो प्रदान करतात ज्याचा मूलभूत शक्ती आणि प्राथमिक कणांच्या आकलनावर परिणाम होऊ शकतो.  

सुपरनोव्हा अर्ली वॉर्निंग सिस्टम (SNEW)  

कोअर-कोलॅप्स सुपरनोव्हा (SN1987A) च्या शेवटच्या निरीक्षणाच्या वेळी, ही घटना उघड्या डोळ्यांनी पाहिली गेली. न्यूट्रिनो दोन वॉटर चेरेन्कोव्ह डिटेक्टर, कामिओकांडे-II आणि इर्विन-मिशिगन ब्रूखाव्हेन (IMB) प्रयोगाद्वारे शोधण्यात आले ज्याने 19 न्यूट्रिनो परस्परसंवाद घटनांचे निरीक्षण केले होते. तथापि, सुपरनोव्हाच्या ऑप्टिकल निरीक्षणात अडथळा आणण्यासाठी न्यूट्रिनोचा शोध दिवा किंवा अलार्म म्हणून काम करू शकतो. परिणामी, विविध वेधशाळा आणि खगोलशास्त्रज्ञ अभ्यास आणि डेटा गोळा करण्यासाठी वेळेवर कार्य करू शकले नाहीत.  

1987 पासून, न्यूट्रिनो खगोलशास्त्र खूप प्रगत झाले आहे. आता, सुपरनोव्हा अॅलर्ट सिस्टम SNWatch आहे जी संभाव्य सुपरनोव्हा पाहण्याबद्दल तज्ञ आणि संबंधित संस्थांना अलार्म वाजवण्यासाठी प्रोग्राम केलेली आहे. आणि, जगभरात न्यूट्रिनो वेधशाळांचे जाळे आहे, ज्याला सुपरनोव्हा अर्ली वॉर्निंग सिस्टीम (SNEWS) म्हटले जाते, जे तपासात आत्मविश्वास वाढवण्यासाठी सिग्नल एकत्र करतात. कोणतीही नेहमीची गतिविधी वैयक्तिक डिटेक्टरद्वारे केंद्रीय SNEWS सर्व्हरला सूचित केली जाते. पुढे, SNEWS ने अलीकडे SNEWS 2.0 मध्ये अपग्रेड केले आहे जे कमी-आत्मविश्वास अलर्ट देखील देते.  

मिल्कीवे मधील आसन्न सुपरनोव्हा   

जगभरात पसरलेल्या न्यूट्रिनो वेधशाळांचे लक्ष्य आपल्या घरातील ताऱ्यांच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या कोरच्या संकुचिततेमुळे न्यूट्रिनोचा प्रथम शोध घेण्याचे आहे. आकाशगंगा. त्यामुळे त्यांचे यश आकाशगंगेतील सुपरनोव्हा कोर कोसळण्याच्या दरावर अवलंबून आहे. 

नुकत्याच प्रकाशित झालेल्या पेपर्समध्ये, संशोधकांनी आकाशगंगेमध्ये सुपरनोव्हा कोर कोसळण्याचा दर 1.63 ± 0.46 घटना प्रति 100 वर्षांचा असल्याचा अंदाज लावला आहे; दर शतकात साधारणतः एक ते दोन सुपरनोव्हा. पुढे, अंदाजानुसार, आकाशगंगेतील कोर कोलॅप्स सुपरनोव्हा दरम्यानचा कालावधी ४७ ते ८५ वर्षांच्या दरम्यान असू शकतो.  

त्यामुळे, शेवटची सुपरनोव्हा घटना पाहता, SN 1987A 35 वर्षांपूर्वी पाहण्यात आली होती, आकाशगंगेतील पुढील सुपरनोव्हा घटना नजीकच्या भविष्यात कधीही अपेक्षित आहे. सुरुवातीच्या स्फोटांचा शोध घेण्यासाठी न्यूट्रिनो वेधशाळांचे नेटवर्क आणि अपग्रेडेड सुपरनोव्हा अर्ली वॉर्निंग सिस्टम (SNEW) सोबत, शास्त्रज्ञ मरत्या ताऱ्याच्या सुपरनोव्हा स्फोटाशी संबंधित पुढील अत्यंत घडामोडींवर बारकाईने लक्ष ठेवण्याच्या स्थितीत असतील. ही एक महत्त्वाची घटना आणि ताऱ्याच्या मृत्यूपूर्वी, दरम्यान आणि नंतरच्या टप्प्यांचा अभ्यास करण्याची एक अनोखी संधी असेल. विश्व.  

  *** 

स्रोत:  

1. फटाके आकाशगंगा, NGC 6946: हे काय बनवा आकाशगंगा म्हणून विशेष? वैज्ञानिक युरोपियन. 11 जानेवारी 2021 रोजी पोस्ट केले. येथे उपलब्ध http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fireworks-galaxy-ngc-6946-what-make-this-galaxy-so-special/  

2. Scholberg K. 2012. सुपरनोव्हा न्यूट्रिनो डिटेक्शन. प्रीप्रिंट axRiv. येथे उपलब्ध https://arxiv.org/pdf/1205.6003.pdf  

3. खारुसी एस अल, इत्यादी 2021. SNEWS 2.0: मल्टी-मेसेंजर खगोलशास्त्रासाठी पुढील पिढीची सुपरनोव्हा प्रारंभिक चेतावणी प्रणाली. न्यू जर्नल ऑफ फिजिक्स, खंड 23, मार्च 2021. 031201. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/abde33 

4. रोझवाडोस्काब के., विसानियाब एफ., आणि कॅपेलारोक ई., 2021. दुधाळ मार्गात कोर कोलॅप्स सुपरनोव्हाच्या दरावर. नवीन खगोलशास्त्र खंड 83, फेब्रुवारी 2021, 101498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101498. प्रीप्रिंट axRiv येथे उपलब्ध https://arxiv.org/pdf/2009.03438.pdf  

5. मर्फी, सीटी, इत्यादी 2021. इतिहासाचा साक्षीदार: आकाश वितरण, शोधण्यायोग्यता आणि उघड्या डोळ्यांच्या मिल्की वे सुपरनोव्हाचे दर. रॉयल अॅस्ट्रॉनॉमिकल सोसायटीच्या मासिक सूचना, खंड 507, अंक 1, ऑक्टोबर 2021, पृष्ठे 927-943, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2182. प्रीप्रिंट axRiv येथे उपलब्ध https://arxiv.org/pdf/2012.06552.pdf 

***