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Saturday, May 15, 2021

रेडियो और गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान में डबल न्यूट्रॉन सितारों के जीवन का निर्णय

रेडियो और गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान में डबल न्यूट्रॉन सितारों के जीवन का निर्णय

डबल न्यूट्रॉन स्टार विलय के कलाकार का चित्रण। क्रेडिट: LIGO, सोनोमा स्टेट यूनिवर्सिटी, ए। साइमननेट।

एआरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस फॉर ग्रेविटेशनल वेव डिस्कवरी (ओजीग्राव) के वैज्ञानिकों ने डबल न्यूट्रॉन सितारों की जन्म जनसंख्या को निर्धारित करने का एक तरीका बताया है- ब्रह्मांड में कुछ सबसे घनी वस्तुएं जो बड़े पैमाने पर सितारों को ढहाने में गठित होती हैं। हाल ही में प्रकाशित अध्ययन ने इन न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम के विभिन्न जीवन चरणों का अवलोकन किया।


वैज्ञानिक अंतरिक्ष और समय के ताने-बाने में गुरुत्वाकर्षण तरंगों-तरंगों का उपयोग करके डबल न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम के विलय का निरीक्षण कर सकते हैं। न्यूट्रॉन स्टार आबादी का अध्ययन करके, वैज्ञानिक इस बारे में अधिक जान सकते हैं कि उनका गठन और विकास कैसे हुआ। अब तक, गुरुत्वाकर्षण-तरंग डिटेक्टरों द्वारा केवल दो डबल न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम का पता चला है; हालाँकि, उनमें से कई रेडियो खगोल विज्ञान में देखे गए हैं।

गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतों में देखे गए डबल न्यूट्रॉन तारों में से एक, जिसे GW190425 कहा जाता है, रेडियो खगोल विज्ञान में देखे गए विशिष्ट गैलेक्टिक आबादी वाले लोगों की तुलना में कहीं अधिक बड़े पैमाने पर है, जो हमारे सूर्य के 3.4 गुना के संयुक्त द्रव्यमान के साथ है। यह सवाल उठाता है: रेडियो खगोल विज्ञान में इन बड़े पैमाने पर दोहरे न्यूट्रॉन सितारों की कमी क्यों है? एक उत्तर खोजने के लिए, OzGrav Ph.D. मोनाश विश्वविद्यालय की छात्रा शनिका गलुदेज ने जांच की कि रेडियो और गुरुत्वाकर्षण-तरंगों का संयोजन कैसे किया जाता है।

जन्म, मध्य जीवन और डबल न्यूट्रॉन सितारों की मृत्यु

रेडियो और गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान वैज्ञानिकों को उनके विकास के विभिन्न चरणों में डबल न्यूट्रॉन सितारों का अध्ययन करने में सक्षम बनाता है। रेडियो अवलोकन दोहरे न्यूट्रॉन सितारों के जीवन की जांच करते हैं, जबकि गुरुत्वाकर्षण तरंगें जीवन के अंतिम क्षणों का अध्ययन करती हैं। इन प्रणालियों की बेहतर समझ हासिल करने के लिए, गठन से विलय तक, वैज्ञानिकों को रेडियो और गुरुत्वाकर्षण तरंग आबादी के बीच संबंध का अध्ययन करने की आवश्यकता है: उनकी जन्म की आबादी।

शनिका और उनकी टीम ने रेडियो और गुरुत्वाकर्षण-तरंग अवलोकनों का उपयोग करते हुए दोहरे न्यूट्रॉन सितारों के जन्म जन वितरण को निर्धारित किया। शनिका गालाउडेज कहती हैं, “दोनों आबादी इन प्रणालियों के जन्म की आबादी से विकसित होती है, इसलिए अगर हम आज के समय में रेडियो और गुरुत्वाकर्षण-तरंगों पर विचार करते समय पीछे मुड़कर देखते हैं, तो हमें जन्म वितरण को निकालने में सक्षम होना चाहिए।”

कुंजी डबल न्यूट्रॉन तारों के विलंब-समय वितरण को समझना है: इन प्रणालियों के गठन और विलय के बीच का समय। शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि भारी डबल न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम तेज-विलय प्रणाली हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे बहुत तेजी से विलय कर रहे हैं रेडियो टिप्पणियों में दिखाई दे सकते हैं और केवल गुरुत्वाकर्षण तरंगों में देखा जा सकता है।

GW190425 और तेजी से विलय करने वाला चैनल

तेजी से विलय वाले चैनल के लिए अध्ययन को हल्का समर्थन मिला, यह दर्शाता है कि भारी दोहरे न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम को रेडियो आबादी में टिप्पणियों की कमी को समझाने के लिए एक तेज-विलय परिदृश्य की आवश्यकता नहीं हो सकती है। मोनाश यूनिवर्सिटी के सह-लेखक क्रिश्चियन एडम्सविक्ज़ कहते हैं, “हम पाते हैं कि डबल न्यूट्रॉन सितारों की व्यापक आबादी की तुलना में GW190425 बाहरी नहीं है।” “तो, ये सिस्टम दुर्लभ हो सकते हैं, लेकिन वे एक अलग तेजी से विलय वाली आबादी के लिए जरूरी नहीं हैं।”

भविष्य के गुरुत्वाकर्षण तरंग निरोधकों में, शोधकर्ता अधिक डबल न्यूट्रॉन स्टार विलय का निरीक्षण करने की उम्मीद कर सकते हैं। “अगर भविष्य में रेडियो और गुरुत्वाकर्षण-तरंगों की आबादी के बीच एक मजबूत विसंगति का पता चलता है, तो हमारा मॉडल इस बात के लिए एक प्राकृतिक व्याख्या प्रदान करता है कि इतने बड़े पैमाने पर दोहरे न्यूट्रॉन सितारे रेडियो आबादी में आम नहीं हैं,” ओ-लेखक पोस्टवॉक्टोरल डॉ। साइमन स्टीवेन्सन कहते हैं स्वाइनबर्न प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ता।


वैज्ञानिक बड़े पैमाने पर स्टार सिस्टम पर पहेली बनाते हैं


अधिक जानकारी:
शनिका गलुदेज एट अल। हेवी डबल न्यूट्रॉन सितारे: जन्म, मिडलाइफ़ और डेथ, द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स (२०२१) है। DOI: 10.3847 / 2041-8213 / abe7f6

एआरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस फॉर ग्रेविटेशनल वेव डिस्कवरी द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: रेडियो और गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान (2021, 26 अप्रैल) में दोहरे न्यूट्रॉन सितारों के जीवन का निर्णय 26 अप्रैल 2021 को https://phys.org/news/2021-04-deciphering-nefron-stars-radio-gravitational.html से लिया गया

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