அறிவியல் ஆயிரம்: ஒரு சிவப்பு ராட்சத விண்மீனின் எதிர்பாராத வெடிப்பு

மின்னும் மின்னும் விண்மீனே

விண்மீன்கள் தங்கள் வாழ்நாளின் பெரும்பகுதியில்  மையத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் கருக்களை இணைத்து ஹீலியத்தை உருவாககுகின்றன. இந்த வேதி செயல்பாட்டால்தான், வெப்பமும், வெளிச்சமும் உருவாகின்றன. நம் சூரியனும் ஒரு விண்மீனே. இதன் இறுதி நிலை சிவப்பு ராட்சதனாகவும், வேல்லைக்குள்ளனாகவும் மாறும் என விஞ்ஞானிகள் கணித்துள்ளனர்.

சிவப்பு ராட்சத விண்மீனாய்

ஒரு விண்மீனில் மையத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் தீர்ந்துவிட்டால்,  ஹைட்ரஜன் இணைவு மையத்திற்கு வெளியே தொடர்கிறது. ஒரு விண்மீன் தன்னிடமுள்ள அனைத்து ஹைடிரஜனையும் எரித்து ஹீலியம் ஆக்கிய பின்னர், அதற்கும் இனிமேல் எரிபொருள் இல்லை எனும்போதுசிவப்பு விண்மீன் /சிவப்பு பூதம் ஆகிறது. இதனால் விண்மீனின் வெளிப்புற அடுக்குகள் விரிவடைந்து குளிர்ச்சியடைகின்றன. அதாவது விண்மீனை வியத்தகு முறையில் விரிவடையச் செய்து, அதை ஒரு மாபெரும் சிவப்பு பூதம் ஆக்குகிறது. விரிவாக்கம் விண்மீனின் மேற்பரப்பையும் குளிர்விக்கிறது, இது சிவப்பு நிறத்தில் தோன்றும். இவற்றை சிவப்பு ராட்சத விண்மீன்கள்/சிவப்பு பூதம் என்று அழைக்கப்படும். இப்படிப்பட்ட விண்மீன்கள் எல்லாம்  தங்கள் வாழ்வின் இறுதிக் கட்டத்தில் உள்ளன, என்று பொருள். மேலும் அவை ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் அல்லது மிகவும் அமைதியாக கோளின் நெபுலாவாக இறக்கின்றன.

விண்மீனின் இறுதி சிவப்பு ராட்சத விண்மீன்கள்

சிவப்பு ராட்சத விண்மீன் என்பது, விண்மீனின்  பரிணாம வளர்ச்சியின் பிற்பகுதியில் குறைந்த அல்லது இடைநிலை நிறை (தோராயமாக 0.3–8 சூரிய நிறை (M☉)) கொண்ட ஒரு ஒளிரும் மாபெரும் விண்மீன்தான். இதன்  வெளிப்புற வளிமண்டலம் காற்றோட்டமாகவும் மெல்லியதாகவும் உள்ளது, ஆரம் பெரியதாகவும் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை 5,000 K (4,700 °C; 8,500 °F) அல்லது குறைவாகவும் இருக்கும். சிவப்பு ராட்சதத்தின் தோற்றம் மஞ்சள்-ஆரஞ்சு நிறத்தில் இருந்து சிவப்பு நிறத்தில் உள்ளது, இதில் நிறமாலை வகைகள் K மற்றும் M, ஆனால் வகுப்பு S நட்சத்திரங்கள் மற்றும் பெரும்பாலான கார்பன் நட்சத்திரங்களும் அடங்கும்.

ராட்சத சிவப்பு பூதங்கள்

சிவப்பு பூதங்கள் ஆற்றலை உருவாக்கும் விதத்தில் வேறுபடுகின்றன:

நன்கு அறியப்பட்ட பிரகாசமான விண்மீன்கள் பல சிவப்பு ராட்சதர்கள், ஏனெனில் அவை ஒளிரும் மற்றும் மிதமான பொதுவானவை. ஒரு சிவப்பு ராட்சத விண்மீன் இறந்துவிட்டதா?  மற்ற எல்லா விண்மீனைப் போலவே போலவே, ஒரு சிவப்பு ராட்சதமும் அதன் அனைத்து எரிபொருளையும் எரித்தவுடன் இறந்துவிடுகிறது, மேலும் ஈர்ப்பு விசையை மையத்தை நோக்கித் தள்ளுவதற்கு எந்த அழுத்தமும் இல்லை. நமது சூரியனைப் போன்ற ஒரு விண்மீன் அதன் அனைத்து ஹைட்ரஜனையும் ஹீலியமாக எரித்து பின்னர் தன்னை மறுசீரமைக்கும்போது அடிப்படையில் ஒரு சிவப்பு ராட்சத உருவாகிறது. இந்த செயல்முறை நடந்து முடிக்க சுமார் 10 பில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகும்.

ஒரு சூப்பர்நோவா எவ்வளவு காலம் நீடிக்கும்?

ஒரு சூப்பர்நோவாவின் வெடிப்பு நிகழ்வு என்பது ஒரு விண்மீனில் சுமார் 100 வினாடிக்கும் மிகக் குறுகிய காலத்தில் நிகழ்கிறது. ஒரு விண்மீன்  ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்புக்கு உட்படும்போது, ​​​​அது ஒரு எச்சத்தை விட்டுவிட்டு இறந்துவிடுகிறது. நியூட்ரான் நட்சத்திரம் அல்லது கருந்துளை.

சிவப்பு ராட்சத கட்டத்தின் முடிவில்

சிவப்பு-ராட்சத கிளையின் ஏறுவரிசை முடிவடையும் போது, ​​அவை அறிகுறியற்ற-இராட்சத-கிளை வின்மீனைப்போல அவற்றின் வெளிப்புற அடுக்குகளை உமிழ்கின்றன, பின்னர் அவை வெள்ளை குள்ளனாக மாறுகின்றது. இறுதியில் இறந்து போகிறது.

ஏன் வெடிப்பு விண்மீனில்

அப்படி ஒரு இராட்சத சிவப்பு பூதம் வெடிப்பதை எதிர்பாராவிதமாக நம் விஞ்ஞானிகள் பதிவு செய்துள்ளனர்.

வானியல் வல்லுநர்கள் சிவப்பு பூதத்தின் மரணத் துடிப்பை படம்பிடித்து உள்ளனர்.  ‘முதல் முறையாக, ஒரு சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் விண்மீன் வெடிப்பதை நாங்கள் பார்த்தோம்,’ என்று வடமேற்கு பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள்  தாங்கள் பார்த்ததை பதிவு செய்ததுடன் அதனை அதற்கான ஒரு பத்திரிக்கையிலும், 2022, ஜனவரி 6-ஆம் நாள் வெளியிட்டுள்ளனர்.  

பழைய கருத்தை மாற்றும் புதிய எதிர்பாரா கண்டுபிடிப்பு

வானியலாளர்கள் முன்பு சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் விண்மீன்கள் தங்கள் வாழ்க்கையின் முடிவில், இறக்கும்போது  செயலற்ற நிலையில் இருப்பதாக நம்பினர். சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் விண்மீன்கள் சூப்பர்நோவாக்களாக மாறுவதற்கு முன்பு, வெகு வேகமாக எதிர்பாரா விதத்தில் பயங்கரமாக வெடிக்கும் எனபதை ஒரு புதிய ஆய்வு காட்டுகிறது.

சிவப்பு ராட்சதனின் வியத்தகு முடிவு

முதன்முறையாக, வானியலாளர்கள் ஒரு சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்டின் வாழ்க்கையின் வியத்தகு முடிவை அதன் நிகழ்நேரத்தில் படம்பிடித்துள்ளனர் . அந்நிகழ்வு எனபது 100 நொடிகளுக்கும் குறைவே. அந்த கண நேரத்தில், அதனை விஞ்ஞானிகள் தொலைநோக்கி மூலம் படம் எடுத்துள்ளனர்.  ஒரு வகை II சூப்பர்நோவாவில் சரிவதற்கு முன்பு பாரிய நட்சத்திரத்தின் விரைவான சுய அழிவு மற்றும் இறுதி மரணத் துயரங்களைப் பார்த்து.

சூப்பர் நோவா வெடிப்பை படம் பிடித்த விஞ்ஞானிகள்

வடமேற்கு பல்கலைக்கழகம் மற்றும் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், பெர்க்லி (யுசி பெர்க்லி) ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்களின் தலைமையில் இயங்கும் குழு, அதன் கடைசி இறுதி நாட்களை தொடர்ந்து கண்காணித்தனர். பின்னர் 130 நாட்களில் சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட்டை அதன் பெரு வெடிப்புக்கு ஆயத்தமாகி, வெடித்தது. இந்த கண்டுபிடிப்பு சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் விண்மீன்கள் வெடிப்பதற்கு முன்பே எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதற்கான முந்தைய யோசனைகளை மீறுகிறது. முந்தைய அவதானிப்புகள் சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட்கள் தங்கள் இறப்பிற்கு முன் ஒப்பீட்டளவில் அமைதியாக இருந்தன. இப்படிப்பட்ட வெகுவேகமான பயங்கரமான வெடிப்புகள் அல்லது ஒளிரும் உமிழ்வுகளுக்கு எந்த ஆதாரமும் இல்லை. எவ்வாறாயினும், புதிய அவதானிப்புகள், வெடிப்பதற்கு முன் இறுதி ஆண்டில் சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்டிலிருந்து பிரகாசமான கதிர்வீச்சைக் கண்டறிந்தன. இந்த விண்மீன்களில் குறைந்தபட்சம் சில அவற்றின் உள் அமைப்பில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களுக்கு உள்ளாக வேண்டும் என்பதை  இது தெரிவிக்கிறது.  பின்னர் அவை வீழ்ச்சியடைவதற்கு முன் வாயு தருணங்களை கொந்தளிப்புடன் வெளியேற்றும்.

காணக் கிடைக்காத விண்மீன் வெடிப்பு காட்சி

"பெரிய விண்மீன்கள் இறப்பதற்கு சில நிமிடங்களுக்கு முன்பு என்ன செய்கின்றன, என்ன ஆகின்றன  என்பதைப் பற்றிய நமது புரிதலில் இது ஒரு திருப்புமுனையாகும்" என்று ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியரான வின் ஜேக்கப்சன்-காலன் தெரிவிக்கிறார்.  "சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட்விண்மீனில், சூப்பர்நோவாவுக்கு முந்தைய செயல்பாட்டை நேரடியாகக் கண்டறிவது ஒரு சாதாரண வகை. இதற்கு முன்னர்  II சூப்பர்நோவாவில் இப்படி காணப்படவில்லை. முதல் முறையாக, ஒரு சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் விண்மீன் வெடிப்பதை நாங்கள் பார்த்தோம்."

இந்த கண்டுபிடிப்புதான் 2022, ஜனவரி 6 ம் நாள்,  வான்-இயற்பியல் பத்திரிகையில் வெளிஹிடப்பட்டது.

ஜேக்கப்சன்-கலான் தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளையின் (NSF) பட்டதாரி ஆராய்ச்சி உறுப்பினராக இருந்த வடமேற்கில் பணி நடத்தப்பட்டாலும், பின்னர் அவர் பெர்க்லிக்கு மாற்றப்பட்டார். வடமேற்கு இணை ஆசிரியர்களில் டீன் கோப்பேஜான்ஸ், சார்லி கில்பாட்ரிக், கியாகோமோ டெர்ரெரன், பீட்டர் பிளான்சார்ட் மற்றும் லிண்ட்சே டிமார்ச்சி ஆகியோர் அடங்குவர், இவர்கள் அனைவரும் வடமேற்கு வானியற்பியல் மற்றும் ஆய்வு ஆராய்ச்சிக்கான வடமேற்கு மையத்தின் (CIERA) உறுப்பினர்களாக உள்ளனர்.

வானில் ஒளிர்ந்த சூப்பர் நோவா

'இதுபோன்ற பயங்கர வெடிப்பை, நாங்கள் ஒருபோது பார்த்தது இல்லை. செயல்பாட்டை நாங்கள் ஒருபோதும் உறுதிப்படுத்தவில்லை'

ஹலேக்கலில் உள்ள ஹவாய் பல்கலைக்கழகம் வானியல்பேன்-ஸ்டார்ஸ் நிறுவனம், 2020 கோடையில், சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்டிலிருந்து வெளிவரும் பெரிய அளவிலான ஒளியின் மூலம் அழிவடைந்த முதன்முதலில் கண்டறிந்தது. சில மாதங்களுக்குப் பிறகு, 2020 இலையுதிர்காலத்தில், ஒரு சூப்பர்நோவா வானத்தை ஒளிரச் செய்தது.

நிறமாலைப் பதிவு

குழு சக்தி வாய்ந்த ஃபிளாஷை விரைவாகக் கைப்பற்றியது மற்றும் W.M ஐப் பயன்படுத்தி சூப்பர்நோவா 2020tlf (SN 2020tlf) என பெயரிடப்பட்ட ஆற்றல்மிக்க வெடிப்பின் முதல் நிறமாலையைப் பெற்றது. மௌனகேயா, ஹவாய்?i இல் உள்ள கெக் அப்சர்வேட்டரியின் லோ ரெசல்யூஷன் இமேஜிங் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் மூலம் . வெடித்த நேரத்தில் நட்சத்திரத்தைச் சுற்றியுள்ள அடர்த்தியான சூழ்நிலைப் பொருட்களின் நேரடி ஆதாரங்களை தரவு காட்டியது, கோடையின் தொடக்கத்தில் சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் நட்சத்திரத்தை வன்முறையாக வெளியேற்றும் அதே வாயுவை Pan-STARRS படம்பிடித்திருக்கலாம்.

அற்புதமாக டைம் பாம் போல வெடித்த சூப்பர்நோவா

"இது ஒரு டைம் பாம் வெடிப்பதை பார்ப்பது போன்றது. என்று CIERA இன் இணைப் பேராசிரியரும், அந்த பத்திரிக்கையின் மூத்த ஆசிரியருமான ரஃபேல்லா மார்குட்டி கூறினார். "இறந்து கொண்டிருக்கும் சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் விண்மீனில்  இதுபோன்ற  பயங்கரமான கொடூர செயல்பாட்டை நாங்கள் ஒருபோதும் உறுதிப்படுத்தவில்லை, அங்கு அது ஒரு ஒளிரும் உமிழ்வை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சரிந்து எரிகிறது, இப்போது வரை."

வெடிப்புக்குப் பிறகு SN 2020tlf ஐ குழு, தொடர்ந்து கண்காணித்தது. கெக் வான் நோக்ககத்தின் ஸ்பெக்ட்ரோகிராஃப் மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு எச்செல்லெட் ஸ்பெக்ட்ரோகிராஃப் ஆகியவற்றிலிருந்து பெறப்பட்ட தரவுகளின் அடிப்படையில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் SN 2020tlf இன் முன்னோடி சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட்விண்மீன்  -- NGC 5731 விண்மீன் -- பூமியில் இருந்து 120 மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ளதுஎன்றும் சூரியனை விட 10 மடங்கு பெரியது என்றும் தெரிவிக்கின்றனர்.

தொலைதூர சாத்தியங்கள்

விஞ்ஞானிகள் வடமேற்கில் இருந்த காலத்தில் பெரும்பாலான ஆய்வுகளை மேற்கொண்டனர், மார்குட்டி இயற்பியல் மற்றும் வானியல் இணைப் பேராசிரியராகவும் CIERA உறுப்பினராகவும் உள்ளார். . மார்குட்டி இப்போது பெர்க்லியில் வானியல் மற்றும் வானியல் இயற்பியலின் இணைப் பேராசிரியராக உள்ளார்.

கெக் வானோக்கக தொலைநோக்கிகளுக்கு வடமேற்கின் தொலை தூர அணுகல் அவர்களின் ஆராய்ச்சிக்கு ஒருங்கிணைந்ததாக இருந்தது. பல்கலைக்கழகத்தின் எவன்ஸ்டன் வளாகத்தில் இருந்து, வானியலாளர்கள் ஹவாயில் உள்ள தொலைநோக்கி ஆபரேட்டருடன் தொடர்பு கொள்ளலாம் மற்றும் தொலைநோக்கியை எங்கு நிலைநிறுத்துவது என்பதைத் தேர்வுசெய்யலாம். ஹவாய்க்கு நீண்ட தூரப் பயணத்தைத் தவிர்ப்பதன் மூலம், வானியலாளர்கள் விலைமதிப்பற்ற கண்காணிப்பு நேரத்தை மிச்சப்படுத்துகிறார்கள் . சூப்பர்நோவாக்கள் போன்ற நிலையற்ற நிகழ்வுகளைப் படம் பிடிக்கிறார்கள், சூப்பர் நோவா வெடிப்பும், எரிதலும், விரைவாக எரிந்து பின்னர் விரைவாக மறைந்துவிடும்.

"சிவப்பு சூப்பர்ஜெயண்ட் சூப்பர்நோவாவின் இந்த குறிப்பிடத்தக்க கண்டுபிடிப்பு, கெக் அவான் நோக்ககம் உட்பட உயர்மட்ட தனியார் தொலைநோக்கி வசதிகளை அணுகுவதில் வடமேற்கு நாட்டின் முதலீட்டின் முக்கியத்துவத்தை இன்னும் ஒரு வலுவான அறிகுறியாகும்," என்று டேனியல் I. லின்சர் புகழ்பெற்ற பல்கலைக்கழக இயற்பியல் பேராசிரியர் விக்கி கலோகேரா கூறினார். வடமேற்கு வெயின்பெர்க் கலை மற்றும் அறிவியல் கல்லூரியில் வானியல் மற்றும் CIERA இயக்குனர். "கெக் தொலைநோக்கிகள், தற்போது நமது பூமிக்கோளில் சிறந்தவை இன்னும் சில சாதனைகள் செய்யும்.