आठ शताब्दियों पहले देखा गया एक सुपरनोवा हमारी समझ को कैसे बदल रहा है

सुपरनोवा एसएन 1181 को 843 साल पहले 1181 ई. में जापान और चीन में नंगी आँखों से देखा गया था। हालाँकि, इसके अवशेषों की पहचान लंबे समय तक नहीं की जा सकी। 2021 में, कैसिओपिया तारामंडल की ओर स्थित नेबुला पा 30 की पहचान सुपरनोवा एसएन 1181 के साथ की गई। पा 30 नेबुला के केंद्र में स्थित सफ़ेद बौना तारा, जिसे अब पार्कर का तारा कहा जाता है, सुपरनोवा घटना का अवशेष है जो दो सफ़ेद बौनों के विलय का परिणाम था। यह सुपरनोवा घटना दुर्लभ थी और इसे एसएन टाइप Iax के रूप में वर्गीकृत किया गया है। एक हालिया अध्ययन से संकेत मिलता है कि इस सुपरनोवा के अवशेष फिर से संलयन से गुजर रहे हैं जो हाल ही में 1990 के आसपास शुरू हुआ था।  

पृथ्वी और सूर्य हमेशा ऐसे ही नहीं रहेंगे जैसे वे हैं। पृथ्वी अगले 4 अरब वर्षों तक रहने योग्य रहेगी जब तक कि सूर्य अपने अंतिम चरण में प्रवेश नहीं कर जाता (मानव निर्मित या प्राकृतिक आपदाओं जैसे परमाणु युद्ध, किसी दुर्घटना या अन्य आपदाओं को छोड़कर) छोटा तारा, विशाल ज्वालामुखी विस्फोट, आदि)।  

सूर्य हमारी घरेलू आकाशगंगा में एक साधारण, अपेक्षाकृत युवा तारा है। सभी तारों की तरह, सूर्य का भी एक जीवन चक्र है - इसका जन्म लगभग 4.6 बिलियन वर्ष पहले हुआ था और भविष्य में इसकी मृत्यु हो जाएगी। अब से लगभग 4 बिलियन वर्षों में, गुरुत्वाकर्षण पतन शुरू होने पर इसके केंद्र में ऊर्जा उत्पादन के लिए परमाणु संलयन को ईंधन देने वाली हाइड्रोजन समाप्त हो जाएगी। कोर पतन के कारण बढ़े हुए दबाव से कोर में भारी तत्वों का परमाणु संलयन शुरू हो जाएगा। परिणामस्वरूप, सूर्य का तापमान बढ़ जाएगा, और सौर वायुमंडल की बाहरी परत अंतरिक्ष में बहुत दूर तक फैल जाएगी और पृथ्वी सहित आस-पास के ग्रहों को निगल जाएगी। यह लाल विशालकाय अवस्था लगभग एक बिलियन वर्ष तक जारी रहेगी। अंततः, सूर्य एक सफ़ेद बौना बनने के लिए ढह जाएगा।  

भविष्य में जिस तरह से सूर्य मरेगा, उसके विपरीत, एक विशाल तारे का अंतिम चरण एक खगोलीय घटना है। जब 8 सौर द्रव्यमान से अधिक भारी तारे नाभिकीय संलयन के लिए ईंधन से बाहर निकल जाते हैं और मजबूत आंतरिक गुरुत्वाकर्षण खिंचाव का प्रतिकार करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न करने में असमर्थ होते हैं, तो उनका केंद्र थोड़े समय में ढह जाता है। विस्फोट से भारी आघात तरंगें और शक्तिशाली चमकदार क्षणिक घटना उत्पन्न होती है जिसे कहा जाता है सुपरनोवा और एक सघन अवशेष परिणाम (सुपरनोवा अवशेष एक न्यूट्रॉन तारा होगा यदि मूल तारे का द्रव्यमान 8 से 20 सौर द्रव्यमान के बीच है। यदि मूल तारे का द्रव्यमान 20 सौर द्रव्यमान से अधिक है, तो सुपरनोवा अवशेष एक होगा काला छेद).  

सुपरनोवा यह किसी श्वेत बौने में अचानक से नाभिकीय संलयन के फिर से प्रज्वलित होने से भी हो सकता है, जब उसका तापमान इतना बढ़ जाता है कि वह अनियंत्रित नाभिकीय संलयन को सक्रिय कर देता है। ऐसा किसी अन्य श्वेत बौने के साथ विलय के कारण या किसी बाइनरी साथी से सामग्री के संचय के कारण होता है।  

सुपरनोवा एसएन 1181  

पिछले दो सहस्राब्दियों में, हमारी घरेलू आकाशगंगा मिल्की वे में नौ चमकदार क्षणिक खगोलीय घटनाएँ (सुपरनोवा) देखी गई हैं। ऐसी ही एक शक्तिशाली घटना लगभग 843 साल पहले 1181 ई. में जापान और चीन में देखी गई और उसका इतिहास दर्ज किया गया। "अतिथि तारा" 185 अगस्त 6 से 1181 फरवरी 6 तक 1182 दिनों तक दिखाई दिया। इसे सुपरनोवा 1181 (SN1181) नाम दिया गया था, हालाँकि, इसके अवशेष की पहचान हाल ही में पुष्टि की जा सकी थी।  

सुपरनोवा अवशेष एसएनआर 1181 की पहचान 

नासा के डेटा संग्रह में 2013 में शौकिया खगोलशास्त्री डाना पैचिक द्वारा एक गोलाकार अवरक्त उत्सर्जन नेबुला पाया गया था, जिन्होंने इसे नेबुला पा 30 नाम दिया था। पेशेवर खगोलविदों ने विसरित उत्सर्जन का एक धुंधला पैच देखा, लेकिन हाइड्रोजन उत्सर्जन नहीं पाया। विशाल बौना (WD) तारे को कुछ साल बाद 2019 में इन्फ्रारेड शेल के अंदर खोजा गया था, जिसमें अनोखे गुण दिखाई दिए और माना जाता है कि इसका निर्माण कार्बन-ऑक्सीजन व्हाइट ड्वार्फ (CO WD) और ऑक्सीजन-नियॉन व्हाइट ड्वार्फ (ONe WD) के विलय के कारण हुआ था। दो व्हाइट ड्वार्फ के विलय से सुपरनोवा घटना हुई। इसके बाद, 2021 में, यह पाया गया कि नेबुला Pa 30 ने सल्फर उत्सर्जन रेखाएँ और 1100 किमी/सेकंड का विस्तार वेग प्रदर्शित किया। इसकी आयु लगभग 1000 वर्ष आंकी गई थी और यह उस बिंदु के आसपास स्थित पाया गया था जहाँ 1181 ई. में 'अतिथि तारा' देखा गया था। इन खोजों से आठ शताब्दियों पहले देखे गए सुपरनोवा के साथ नक्षत्र कैसिओपिया की ओर स्थित Pa 30 नेबुला की पहचान हुई। Pa 30 नेबुला के केंद्र में स्थित व्हाइट ड्वार्फ तारा, जिसे अब पार्कर का तारा कहा जाता है, सुपरनोवा घटना SN1181 का अवशेष है और इस घटना को SN टाइप Iax के रूप में वर्गीकृत किया गया है। 2023 में प्रकाशित एक बाद के अध्ययन से प्राप्त साक्ष्य उपरोक्त निष्कर्षों का समर्थन करते हैं।   

वर्ष 1990 के बाद हाल ही में तेज़ गति वाली तारकीय हवा चलनी शुरू हुई 

एसएनआर 1181 का अवशेष दो सफ़ेद बौनों के विलय से बना था। आमतौर पर, जब दो सफ़ेद बौने विलीन होते हैं, तो वे विस्फोटित होकर गायब हो जाते हैं। हालाँकि, इस विलय ने एक दुर्लभ प्रकार का सुपरनोवा बनाया जिसे टाइप Iax कहा जाता है और एक एकल, तेज़-घूमने वाला सफ़ेद बौना छोड़ दिया। घूमते हुए सफ़ेद बौने अपने निर्माण के तुरंत बाद कणों की तेज़-प्रवाह वाली धाराएँ (जिसे तारकीय हवा कहा जाता है) छोड़ते हैं। इस मामले में, पी 30 नेबुला का केंद्रीय तारा सुपरनोवा इजेक्टा के खोल पर बहने वाली तेज़ तारकीय हवा के कारण केंद्रीय तारे के पास कई तंतु अभिसरित होते हुए दिखाता है। खगोलविदों ने एसएनआर 1181 में एक बाहरी शॉक क्षेत्र और एक आंतरिक शॉक क्षेत्र देखा।  

हाल ही में किए गए एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने नवीनतम एक्स-रे डेटा का विश्लेषण किया और एक मॉडल विकसित किया, जिसने दिखाया कि आंतरिक शॉक क्षेत्र का देखा गया आकार अपेक्षित आकार के अनुरूप नहीं है, अगर तारकीय हवा अवशेष के निर्माण के तुरंत बाद बहना शुरू हो जाती। उनके कंप्यूटर मॉडल के अनुसार, आंतरिक शॉक क्षेत्र का वास्तविक देखा गया आकार इंगित करता है कि उच्च गति वाली तारकीय हवा वर्ष 1990 के बाद हाल ही में बहना शुरू हुई। यह काफी चौंकाने वाला है। ऐसा इसलिए हुआ होगा क्योंकि कुछ सुपरनोवा इजेक्टा बाद में सफेद बौने की सतह पर वापस गिर गए, जिससे तापमान और दबाव सीमा से अधिक बढ़ गया और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू हो गई और फिर से जलना शुरू हो गया। शोधकर्ता अब मॉडल के सत्यापन की दिशा में काम कर रहे हैं।  

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सन्दर्भ:  

1. रिटर ए., और अन्य 2021. ऐतिहासिक सुपरनोवा 1181 ई. के अवशेष और उत्पत्ति। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स। 918 (2): L33. arXiv: 2105.12384. डीओआई: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac2253  

2. शेफ़र बी.ई., 2023. सुपरनोवा 1181 ई. के चीनी और जापानी अवलोकनों से लेकर टाइप Iax सुपरनोवा तक, CO और ONe व्हाइट ड्वार्फ के विलय तक का मार्ग। रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के मासिक नोटिस, खंड 523, अंक 3, अगस्त 2023, पृष्ठ 3885-3904। डीओआई:  https://doi.org/10.1093/mnras/stad717 . प्रीप्रिंट संस्करण arXiv: 2301.04807 

3. ताकातोशी को, एट अल 2024. "आईआरएएस 00500+6713 के लिए एक गतिशील मॉडल: एक प्रकार Iax सुपरनोवा एसएन 1181 का अवशेष जो एक डबल डिजनरेट विलय उत्पाद WD J005311 की मेजबानी करता है," द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल: 5 जुलाई, 2024, डीओआई: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad4d99 

4. टोक्यो विश्वविद्यालय। प्रेस विज्ञप्ति - ऐतिहासिक सुपरनोवा से ताज़ा हवा बह रही है। 5 जुलाई 2024 को पोस्ट किया गया। यहाँ उपलब्ध है https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00361.html 

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