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Saturday, May 15, 2021

खगोलविदों ने मिल्की वे की बाहरी पहुंच के नए ऑल-स्काई मैप को जारी किया

खगोलविदों ने मिल्की वे की बाहरी पहुंच के नए ऑल-स्काई मैप को जारी किया

क्रेडिट: NASA / ESA / JPL-Caltech / Conroy et। अल। 2021

नासा और ईएसए (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) दूरबीनों के डेटा का उपयोग करने वाले खगोलविदों ने हमारी आकाशगंगा के सबसे बाहरी क्षेत्र का एक नया ऑल-स्काई नक्शा जारी किया है। गांगेय प्रभामंडल के रूप में जाना जाता है, यह क्षेत्र घूमता हुआ सर्पिल बाहों के बाहर स्थित है जो मिल्की वे के पहचानने योग्य केंद्रीय डिस्क का निर्माण करता है और तारों के साथ बहुत कम आबादी है। यद्यपि प्रभामंडल ज्यादातर खाली दिखाई देता है, यह भी ब्रह्मांड में सभी द्रव्यमान के थोक बनाने के लिए एक रहस्यमय और अदृश्य पदार्थ डार्क मैटर का एक विशाल भंडार होने की भविष्यवाणी की जाती है।


नए नक्शे का डेटा ईएसए के गिया मिशन और नासा के नियर अर्थ ऑब्जेक्ट वाइड फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे एक्सप्लोरर या NEOWISE से आता है, जो 2009 से 2013 तक moniker WISE के तहत संचालित होता है। सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स में खगोलविदों के नेतृत्व में अध्ययन | हार्वर्ड और स्मिथसोनियन और आज में प्रकाशित प्रकृति, 2009 और 2018 के बीच अंतरिक्ष यान द्वारा एकत्र किए गए डेटा का उपयोग करता है।

नए नक्शे से पता चलता है कि कैसे एक छोटी आकाशगंगा जिसे लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड (LMC) कहा जाता है – इसलिए इसका नामकरण किया गया क्योंकि यह मिल्की वे की परिक्रमा करने वाली दो बौनी आकाशगंगाओं में से एक है- मिल्की वे की आकाशगंगा के जल के माध्यम से जल के माध्यम से इसकी गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से रवाना हुई है। इसके पीछे के तारों में एक जागृति पैदा करना। LMC पृथ्वी से लगभग 160,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है, और मिल्की वे के द्रव्यमान से एक चौथाई से भी कम है। यद्यपि प्रभामंडल के आंतरिक भागों को उच्च स्तर की सटीकता के साथ मैप किया गया है, यह हेलो के बाहरी क्षेत्रों की एक समान तस्वीर प्रदान करने वाला पहला मानचित्र है, जहां वेक पाया गया है – गैलेक्टिक से लगभग 200,000 प्रकाश वर्ष से 325,000 प्रकाश वर्ष केंद्र। पिछले अध्ययनों ने वेक के अस्तित्व पर संकेत दिया है, लेकिन ऑल-स्काई मैप इसकी उपस्थिति की पुष्टि करता है और इसके आकार, आकार और स्थान के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करता है।

हेलो में यह गड़बड़ी खगोलविदों को कुछ का अध्ययन करने का अवसर प्रदान करती है जो वे सीधे नहीं देख सकते हैं: डार्क मैटर। हालांकि यह प्रकाश को उत्सर्जित, प्रतिबिंबित या अवशोषित नहीं करता है, लेकिन ब्रह्मांड में काले पदार्थ का गुरुत्वाकर्षण प्रभाव देखा गया है। यह एक मचान बनाने के लिए सोचा जाता है, जिस पर आकाशगंगाएं बनाई जाती हैं, जैसे कि इसके बिना, आकाशगंगाएं अलग हो जाती हैं जैसे कि वे स्पिन करते हैं। ब्रह्मांड में सितारों से लेकर गैस के बादलों तक सभी चीजों की तुलना में डार्क मैटर का अनुमान ब्रह्मांड से पांच गुना अधिक सामान्य है।

जबकि डार्क मैटर की प्रकृति के बारे में कई सिद्धांत हैं, उन सभी से संकेत मिलता है कि यह मिल्की वे के प्रभामंडल में मौजूद होना चाहिए। अगर ऐसा है, तो LMC इस क्षेत्र से होकर गुजरती है, इसलिए इसे डार्क मैटर में भी बदलाव करना चाहिए। नए स्टार मैप में देखे गए जागरण को इस डार्क मैटर वेक की रूपरेखा माना जाता है; तारे इस अदृश्य महासागर की सतह पर पत्तियों की तरह हैं, उनकी स्थिति अंधेरे पदार्थ के साथ स्थानांतरित हो रही है।

डार्क मैटर और लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड के बीच की बातचीत का हमारी आकाशगंगा के लिए बड़ा प्रभाव है। जैसे ही LMC मिल्की वे की परिक्रमा करता है, LMC पर गहरे पदार्थ का गुरुत्वाकर्षण सूख जाता है और इसे धीमा कर देता है। इससे बौनी आकाशगंगा की कक्षा छोटी और छोटी हो जाएगी, जब तक कि आकाशगंगा लगभग 2 बिलियन वर्षों में मिल्की वे से नहीं टकराती। इस प्रकार के विलय ब्रह्मांड में बड़े पैमाने पर आकाशगंगाओं के विकास में एक महत्वपूर्ण चालक हो सकते हैं। वास्तव में, खगोलविदों को लगता है कि मिल्की वे का विलय लगभग 10 अरब साल पहले एक अन्य छोटी आकाशगंगा के साथ हुआ था।

हार्वर्ड यूनिवर्सिटी में खगोल विज्ञान के स्नातक छात्र और नए पेपर के सह-लेखक रोहन नायडू ने कहा, “एक छोटी आकाशगंगा की ऊर्जा की यह लूट न केवल मिल्की वे के साथ विलय हो रही है, बल्कि सभी आकाशगंगा विलय भी है।” । “हमारे नक्शे में जगा वास्तव में साफ-सुथरी पुष्टि है कि आकाशगंगाओं का विलय कैसे होता है, इसके लिए हमारी मूल तस्वीर!”

नए नक्शे से पता चलता है कि कैसे एक छोटी आकाशगंगा जिसे लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड (LMC) कहा जाता है – इसलिए इसका नामकरण किया गया क्योंकि यह मिल्की वे की परिक्रमा करने वाली दो बौनी आकाशगंगाओं में से एक है – जो मिल्की वे की आकाशगंगा के जल के माध्यम से जल के माध्यम से अपने गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से रवाना हुई है। इसके पीछे के तारों में एक जागृति पैदा करना। LMC पृथ्वी से लगभग 160,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है, और मिल्की वे के द्रव्यमान से एक चौथाई से भी कम है। यद्यपि प्रभामंडल के आंतरिक भागों को उच्च स्तर की सटीकता के साथ मैप किया गया है, यह प्रभामंडल के बाहरी क्षेत्रों की एक समान तस्वीर प्रदान करने वाला पहला मानचित्र है, जहां वेक पाया गया है – गैलेक्टिक से लगभग 200,000 प्रकाश वर्ष से 325,000 प्रकाश वर्ष केंद्र। पिछले अध्ययनों ने वेक के अस्तित्व पर संकेत दिया है, लेकिन ऑल-स्काई मैप इसकी उपस्थिति की पुष्टि करता है और इसके आकार, आकार और स्थान का विस्तृत दृश्य प्रस्तुत करता है। क्रेडिट: NASA / JPL-Caltech / NSF / R चोट / एन। गारवितो-केमारगो और जी। बेसला

एक दुर्लभ अवसर

कागज के लेखकों को भी लगता है कि नया नक्शा-अतिरिक्त डेटा और सैद्धांतिक विश्लेषणों के साथ-साथ काले पदार्थ की प्रकृति के बारे में विभिन्न सिद्धांतों के लिए एक परीक्षण प्रदान कर सकता है, जैसे कि इसमें कण होते हैं, जैसे कि नियमित पदार्थ, और क्या गुण हैं। वे कण हैं।

हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के एक प्रोफेसर और खगोल विज्ञान केंद्र के खगोलशास्त्री के अध्ययन के सह-लेखक चार्ली कॉनरॉय ने कहा, “आप सोच सकते हैं कि नाव के पीछे का भाग अलग होगा या पानी के माध्यम से या शहद के माध्यम से नौकायन होगा।” “इस मामले में, वेक के गुण निर्धारित किए जाते हैं कि हम किस डार्क मैटर सिद्धांत पर लागू होते हैं।”

कॉनरॉय ने उस टीम का नेतृत्व किया जिसने हेलो में 1,300 से अधिक सितारों के पदों की मैपिंग की। उन सितारों के एक बड़े हिस्से के लिए पृथ्वी से सटीक दूरी को मापने की कोशिश में चुनौती पैदा हुई: यह पता लगाना अक्सर असंभव होता है कि क्या कोई तारा फीका और करीब या उज्ज्वल और दूर है। टीम ने ईएसए के गैया मिशन के डेटा का उपयोग किया, जो आकाश में कई सितारों का स्थान प्रदान करता है, लेकिन मिल्की वे के बाहरी क्षेत्रों में तारों की दूरी को माप नहीं सकता है।

हेलो में स्थित तारों की सबसे अधिक संभावना की पहचान करने के बाद (क्योंकि वे स्पष्ट रूप से हमारी आकाशगंगा या LMC के अंदर नहीं थे), टीम ने उन सितारों की तलाश की जो विशाल सितारों के एक वर्ग से संबंधित हैं जिनके पास NEOWISE द्वारा एक विशिष्ट प्रकाश “हस्ताक्षर” का पता लगाने योग्य है। चयनित सितारों के मूल गुणों को जानने के बाद टीम ने पृथ्वी से अपनी दूरी का पता लगाने और नया नक्शा बनाने में सक्षम बनाया। यह मिल्की वे के केंद्र से लगभग 200,000 प्रकाश-वर्ष शुरू करने वाले क्षेत्र का चार्ट बनाता है, या जहां एलएमसी के जागने की शुरुआत की भविष्यवाणी की गई थी, और इसके परे लगभग 125,000 प्रकाश-वर्ष फैले हैं।

कॉन्रॉय और उनके सहयोगियों को LMC के वेकेशन के लिए प्रेरित किया गया था, जो टक्सन के एरिज़ोना विश्वविद्यालय के खगोलविदों की एक टीम के बारे में जानने के बाद कंप्यूटर मॉडल बनाते हैं जो यह अनुमान लगाते हैं कि गांगेय प्रभामंडल में किस काले पदार्थ को देखना चाहिए। नए अध्ययन पर दोनों समूहों ने मिलकर काम किया। एरिजोना टीम द्वारा मॉडल में से एक, जो नए अध्ययन में है, ने नए नक्शे में प्रकट किए गए स्टार वेक की सामान्य संरचना और विशिष्ट स्थान की भविष्यवाणी की। एक बार जब डेटा ने पुष्टि की थी कि मॉडल सही था, तो टीम यह पुष्टि करने में सक्षम थी कि अन्य जांच में भी क्या संकेत दिया गया है: कि LMC मिल्की वे के आसपास अपनी पहली कक्षा पर होने की संभावना है। यदि छोटी आकाशगंगा ने पहले ही कई परिक्रमाएं कर ली हैं, तो वेक का आकार और स्थान जो देखा गया है, उससे काफी अलग होगा। खगोलविदों का मानना ​​है कि LMC उसी वातावरण में मिल्की वे और एक अन्य निकटवर्ती आकाशगंगा, M31 के रूप में बनी है, और हमारी आकाशगंगा (लगभग 13 बिलियन वर्ष) के आसपास एक बहुत लंबी पहली कक्षा में थी। मिल्की वे के साथ बातचीत के कारण इसकी अगली कक्षा बहुत कम होगी।

“अवलोकन संबंधी आंकड़ों के साथ हमारी सैद्धांतिक भविष्यवाणी की पुष्टि करते हुए हमें बताता है कि इन दो आकाशगंगाओं के बीच की बातचीत, जिसमें डार्क मैटर भी शामिल है, के बारे में हमारी समझ सही रास्ते पर है,” खगोलविद निकोलस गार्सिटो-कैमारगो में एरिज़ोना डॉक्टरेट विश्वविद्यालय के छात्र ने कहा, जिन्होंने काम पर नेतृत्व किया। कागज में प्रयुक्त मॉडल।

नया नक्शा खगोलविदों को हमारी स्वयं की आकाशगंगा में अंधेरे पदार्थ (कुख्यात पानी या शहद) के गुणों का परीक्षण करने का एक दुर्लभ अवसर प्रदान करता है। नए अध्ययन में, गारवितो-केमारगो और उनके सहयोगियों ने एक लोकप्रिय डार्क मैटर थ्योरी का इस्तेमाल किया, जिसे कोल्ड डार्क मैटर कहा जाता है, जो अवलोकन किए गए स्टार मैप को अपेक्षाकृत अच्छी तरह से फिट करता है। अब यूनिवर्सिटी ऑफ़ एरिज़ोना की टीम ऐसे सिमुलेशन चला रही है जो विभिन्न डार्क मैटर थ्योरी का उपयोग करते हैं, यह देखने के लिए कि तारों में देखे गए वेक में कौन सा सबसे अच्छा मेल खाता है।

अध्ययन के सह-लेखक और एरिजोना विश्वविद्यालय में एक सह-प्राध्यापक गुर्टिना बेसला ने कहा, “यह परिस्थितियों का एक विशेष सेट है जो इस परिदृश्य को बनाने के लिए एक साथ आया है जो हमें अपने अंधेरे मामलों के सिद्धांतों का परीक्षण करने देता है।” “लेकिन हम केवल इस नए नक्शे के संयोजन के साथ उस परीक्षण का एहसास कर सकते हैं और डार्क मैटर सिमुलेशन जो हमने बनाया है।”


खगोलविदों ने प्राचीन बौना आकाशगंगा के आसपास विस्तारित डार्क मैटर हेलो का पता लगाया


अधिक जानकारी:
कॉनरॉय, सी।, नायडू, आरपी, गराविटो-केमारगो, एन। एट अल। बड़े मैगेलैनिक बादल के लिए गेलेक्टिक प्रभामंडल की आकाश-गतिक प्रतिक्रिया। प्रकृति 592, 534–536 (2021)। doi.org/10.1038/s41586-021-03385-7

हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिज़िक्स द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: खगोलविदों ने मिल्की वे की बाहरी पहुंच (2021, 21 अप्रैल) के सभी नए आकाश के नक्शे को https://phys.org/news/2021-04-astronomers-all-sky-milky-outer.html से 21 अप्रैल 2021 को पुनः प्राप्त किया।

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