25 C
London
Wednesday, June 16, 2021

खगोलविद भूरे बौने के वायुमंडल की परत-केक संरचना की जांच करते हैं

खगोलविद भूरे बौने के वायुमंडल की परत-केक संरचना की जांच करते हैं

पास के एक भूरे रंग के बौने के अवलोकन से पता चलता है कि इसमें बिखरे बादलों और रहस्यमय काले धब्बों के साथ एक विचित्र वातावरण है, जो बृहस्पति के ग्रेट रेड स्पॉट की याद दिलाता है, जैसा कि इस कलाकार की अवधारणा में दिखाया गया है। खानाबदोश वस्तु, जिसे 2MASS J22081363+2921215 कहा जाता है, एक नक्काशीदार हेलोवीन कद्दू जैसा दिखता है, जिसके गर्म इंटीरियर से प्रकाश निकलता है। भूरे रंग के बौने ग्रहों की तुलना में अधिक विशाल होते हैं लेकिन परमाणु संलयन को बनाए रखने के लिए बहुत छोटे होते हैं, जो सितारों को शक्ति प्रदान करते हैं। हालांकि केवल लगभग 115 प्रकाश-वर्ष दूर, भूरे रंग का बौना किसी भी विशेषता के फोटो खिंचवाने के लिए बहुत दूर है। इसके बजाय, शोधकर्ताओं ने हवाई में WM केक वेधशाला में इन्फ्रारेड एक्सप्लोरेशन (MOSFIRE) के लिए मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग किया, जो भूरे रंग के बौने की परत-केक क्लाउड संरचना के रंगों और चमक भिन्नताओं का अध्ययन करने के लिए था, जैसा कि निकट-अवरक्त प्रकाश में देखा गया था। MOSFIRE ने बादलों में निहित विभिन्न रासायनिक तत्वों के वर्णक्रमीय उंगलियों के निशान भी एकत्र किए और वे समय के साथ कैसे बदलते हैं। श्रेय: NASA, ESA, STScI, लिआह हस्तक (STScI)।

ब्राउन ड्वार्फ ट्विनर्स के ब्रह्मांडीय समकक्ष हैं। वे ग्रह होने के लिए बहुत बड़े हैं और अपने कोर में परमाणु संलयन को बनाए रखने के लिए बहुत छोटे हैं, जो सितारों को शक्ति देता है। कई भूरे रंग के बौने खानाबदोश होते हैं। वे सितारों की परिक्रमा नहीं करते हैं, लेकिन उनके बीच एकाकी की तरह बहते हैं।


खगोलविद जानना चाहेंगे कि इन स्वच्छंद वस्तुओं को एक साथ कैसे रखा जाता है। क्या वे बृहस्पति जैसे फूले हुए गैस-विशाल ग्रहों के साथ किसी प्रकार की रिश्तेदारी साझा करते हैं? तुलना करने के लिए पास के बृहस्पति का अध्ययन करने की तुलना में भूरे रंग के बौनों का अध्ययन करना अधिक कठिन है। हम बृहस्पति पर अंतरिक्ष यान भेज सकते हैं। लेकिन खगोलविदों को भूरे रंग के बौने के वातावरण में झांकने के लिए कई प्रकाश-वर्ष देखने की जरूरत है।

शोधकर्ताओं ने हवाई में विशाल WM केक वेधशाला का उपयोग अवरक्त प्रकाश में पास के भूरे रंग के बौने का निरीक्षण करने के लिए किया। बृहस्पति के विपरीत, युवा भूरा बौना अभी भी इतना गर्म है कि यह अंदर से बाहर चमकता है, और एक नक्काशीदार हेलोवीन कद्दू जैसा दिखता है। क्योंकि भूरे रंग के बौने बादलों को बिखेरते हैं, बौने के वातावरण में गहराई से नीचे की ओर चमकते प्रकाश में उतार-चढ़ाव होता है, जिसे शोधकर्ताओं ने मापा। उन्होंने पाया कि बौने के वातावरण में एक परत-केक संरचना होती है जिसमें बादलों की अलग-अलग ऊंचाई पर अलग-अलग संरचना होती है।

बृहस्पति हमारे सौर मंडल का धमकाने वाला ग्रह हो सकता है क्योंकि यह सबसे विशाल ग्रह है। लेकिन यह वास्तव में अन्य सितारों के आसपास पाए जाने वाले कई विशाल ग्रहों की तुलना में एक दौड़ है।

सुपर-जुपिटर कहे जाने वाले इन एलियन वर्ल्ड का वजन बृहस्पति के द्रव्यमान का 13 गुना तक है। खगोलविदों ने इनमें से कुछ राक्षसों की संरचना का विश्लेषण किया है। लेकिन उनके वायुमंडल का विस्तार से अध्ययन करना मुश्किल हो गया है क्योंकि ये गैस दिग्गज अपने मूल सितारों की चकाचौंध में खो जाते हैं।

हालांकि, शोधकर्ताओं के पास एक विकल्प है: भूरे रंग के बौनों का वातावरण, तथाकथित असफल तारे जो बृहस्पति के द्रव्यमान के 80 गुना तक हैं। ये भारी वस्तुएं गैस के एक ढहते बादल से बनती हैं, जैसा कि तारे करते हैं, लेकिन उनके कोर में परमाणु संलयन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त गर्म होने के लिए द्रव्यमान की कमी होती है, जो सितारों को शक्ति प्रदान करता है।

इसके बजाय, भूरे रंग के बौने सुपर-बृहस्पति के साथ एक रिश्तेदारी साझा करते हैं। दोनों प्रकार की वस्तुओं का तापमान समान होता है और वे अत्यधिक विशाल होते हैं। उनके पास जटिल, विविध वातावरण भी हैं। केवल अंतर, खगोलविदों को लगता है, उनकी वंशावली है। सुपर-बृहस्पति सितारों के चारों ओर बनते हैं; भूरे रंग के बौने अक्सर अलगाव में बनते हैं।

यह एनीमेशन पास के, फ्री-फ्लोटिंग ब्राउन ड्वार्फ के तेजी से घूमने को दर्शाता है। खानाबदोश वस्तु, जिसे 2MASS J22081363+2921215 कहा जाता है, एक नक्काशीदार हेलोवीन कद्दू जैसा दिखता है, जिसके गर्म इंटीरियर से प्रकाश निकलता है। श्रेय: NASA, ESA, STScI, लिआह हस्तक (STScI)

मैरीलैंड के बाल्टीमोर में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट के ऐलेना मांजावाकास के नेतृत्व में खगोलविदों की एक टीम ने इन खानाबदोश वस्तुओं की बादल परतों के माध्यम से देखने के लिए एक नए तरीके का परीक्षण किया है। शोधकर्ताओं ने हवाई में WM केक वेधशाला में एक उपकरण का उपयोग किया, जो निकट-अवरक्त प्रकाश में रंग और परत-केक क्लाउड संरचना के चमक भिन्नताओं का अध्ययन करने के लिए, 2MASS J22081363 + 2921215 के रूप में जाना जाता है।

केक ऑब्जर्वेटरी इंस्ट्रूमेंट, जिसे मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोग्राफ फॉर इन्फ्रारेड एक्सप्लोरेशन (MOSFIRE) कहा जाता है, ने बादलों में निहित विभिन्न रासायनिक तत्वों के वर्णक्रमीय उंगलियों के निशान का भी विश्लेषण किया और वे समय के साथ कैसे बदलते हैं। यह पहली बार है जब खगोलविदों ने इस प्रकार के अध्ययन में MOSFIRE उपकरण का उपयोग किया है।

इन मापों ने मंजावाकस को भूरे रंग के बौने के वायुमंडलीय बादलों का एक समग्र दृष्टिकोण प्रदान किया, जो इस वस्तु के पिछले अवलोकनों की तुलना में अधिक विवरण प्रदान करता है। हबल अवलोकनों द्वारा अग्रणी, यह तकनीक पृथ्वी के वायुमंडल से संदूषण के कारण जमीन-आधारित दूरबीनों के लिए करना मुश्किल है, जो कुछ अवरक्त तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है। यह अवशोषण दर मौसम के कारण बदल जाती है।

“जमीन से ऐसा करने का एकमात्र तरीका उच्च-रिज़ॉल्यूशन MOSFIRE उपकरण का उपयोग करना है क्योंकि यह हमें अपने भूरे रंग के बौने के साथ एक साथ कई सितारों का निरीक्षण करने की अनुमति देता है,” मंजावाकास ने समझाया। “यह हमें पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा शुरू किए गए प्रदूषण के लिए सही करने की अनुमति देता है और भूरे रंग के बौने से सही संकेत को अच्छी सटीकता के साथ मापता है। इसलिए, ये अवलोकन एक सबूत-अवधारणा हैं कि मोस्फायर ब्राउन-बौने के इस प्रकार के अध्ययन कर सकता है वातावरण।”

Manjavacas अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की आभासी बैठक में एक प्रेस कॉन्फ्रेंस में 9 जून को अपने परिणाम पेश करेगी।

शोधकर्ता ने इस विशेष भूरे रंग के बौने का अध्ययन करने का फैसला किया क्योंकि यह बहुत छोटा है और इसलिए बेहद उज्ज्वल है और अभी तक ठंडा नहीं हुआ है। इसका द्रव्यमान और तापमान निकटवर्ती विशाल एक्सोप्लैनेट बीटा पिक्टोरिस बी के समान है, जिसे 2008 में उत्तरी चिली में यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के वेरी लार्ज टेलीस्कोप द्वारा ली गई निकट-अवरक्त छवियों में खोजा गया था।

“हमारे पास बीटा पिक्टोरिस बी के वातावरण का विस्तार से विश्लेषण करने के लिए वर्तमान तकनीक के साथ अभी तक क्षमता नहीं है,” मंजावाकास ने कहा। “तो, हम इस भूरे रंग के बौने के वायुमंडल के अपने अध्ययन का उपयोग एक प्रॉक्सी के रूप में कर रहे हैं ताकि यह पता चल सके कि एक्सोप्लैनेट के बादल अपने वायुमंडल की विभिन्न ऊंचाइयों पर कैसा दिख सकते हैं।”

खगोलविद भूरे बौने के वायुमंडल की परत-केक संरचना की जांच करते हैं

यह ग्राफिक पास के मुक्त-तैरते भूरे रंग के बौने के वातावरण में बादलों की क्रमिक परतों को दिखाता है। ऊपरी बादल परतों में टूटने ने खगोलविदों को 2MASS J22081363+2921215 नामक भूरे रंग के बौने के वातावरण में गहराई से जांच करने की अनुमति दी। भूरे रंग के बौने ग्रहों की तुलना में अधिक विशाल होते हैं लेकिन परमाणु संलयन को बनाए रखने के लिए बहुत छोटे होते हैं, जो सितारों को शक्ति प्रदान करते हैं। यह चित्रण बादलों के रंगों और चमक भिन्नताओं के अवरक्त अवलोकनों के साथ-साथ बादलों और वायुमंडलीय मॉडलिंग में निहित विभिन्न रासायनिक तत्वों के वर्णक्रमीय उंगलियों के निशान पर आधारित है। श्रेय: NASA, ESA, STScI, एंडी जेम्स (STScI)

भूरा बौना और बीटा पिक्टोरिस बी दोनों ही युवा हैं, इसलिए वे निकट-अवरक्त में गर्मी को दृढ़ता से विकीर्ण करते हैं। वे दोनों सितारों और उप-तारकीय वस्तुओं के झुंड के सदस्य हैं जिन्हें बीटा पिक्टोरिस मूविंग ग्रुप कहा जाता है, जो समान मूल और अंतरिक्ष के माध्यम से एक सामान्य गति साझा करता है। यह समूह, जो लगभग 33 मिलियन वर्ष पुराना है, पृथ्वी के युवा सितारों का सबसे निकटतम समूह है। यह लगभग 115 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है।

जबकि वे वास्तविक सितारों की तुलना में ठंडे हैं, भूरे रंग के बौने अभी भी बेहद गर्म हैं। मंजावाकास के अध्ययन में भूरा बौना 2,780 डिग्री फ़ारेनहाइट (1,527 डिग्री सेल्सियस) गर्म है।

विशाल वस्तु बृहस्पति से लगभग 12 गुना भारी है। एक युवा शरीर के रूप में, यह अविश्वसनीय रूप से तेजी से घूम रहा है, बृहस्पति की 10 घंटे की रोटेशन अवधि की तुलना में हर 3.5 घंटे में एक चक्कर पूरा करता है। तो, बादल इसे मार रहे हैं, एक गतिशील, अशांत वातावरण बना रहे हैं।

केक वेधशाला के MOSFIRE उपकरण ने भूरे बौने को 2.5 घंटे तक देखा, यह देखते हुए कि कैसे बौने के गर्म इंटीरियर से वातावरण के माध्यम से प्रकाश फ़िल्टरिंग समय के साथ चमकता और मंद हो जाता है। घूमने वाली वस्तु पर दिखाई देने वाले चमकीले धब्बे उन क्षेत्रों को इंगित करते हैं जहां शोधकर्ता वातावरण में गहराई से देख सकते हैं, जहां यह गर्म है। इन्फ्रारेड तरंग दैर्ध्य खगोलविदों को वायुमंडल में गहराई से देखने की अनुमति देते हैं। अवलोकनों से पता चलता है कि भूरे रंग के बौने में बिखरे बादलों के साथ एक विचित्र वातावरण है। अगर करीब से देखा जाए, तो यह नक्काशीदार हेलोवीन कद्दू जैसा हो सकता है, जिसके गर्म इंटीरियर से प्रकाश निकलता है।

इसके स्पेक्ट्रम में गर्म रेत के दाने और अन्य विदेशी तत्वों के बादल दिखाई देते हैं। पोटेशियम आयोडाइड वस्तु के ऊपरी वायुमंडल का पता लगाता है, जिसमें मैग्नीशियम सिलिकेट बादल भी शामिल हैं। वायुमंडल में नीचे जाने पर सोडियम आयोडाइड और मैग्नीशियम सिलिकेट बादलों की एक परत होती है। अंतिम परत में एल्यूमीनियम ऑक्साइड बादल होते हैं। वायुमंडल की कुल गहराई 446 मील (718 किलोमीटर) है। मंजावाकस ने कहा कि पाए गए तत्व भूरे रंग के बौने वायुमंडल की संरचना के एक विशिष्ट हिस्से का प्रतिनिधित्व करते हैं।

शोधकर्ता और उनकी टीम ने प्रत्येक बादल परत में रासायनिक यौगिकों के स्थान का निर्धारण करने के लिए भूरे रंग के बौने वातावरण के कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया।

मंजावाकास की योजना केक वेधशाला के MOSFIRE का उपयोग भूरे रंग के बौनों के अन्य वायुमंडलों का अध्ययन करने और उनकी तुलना गैस दिग्गजों से करने की है। नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप, इस साल के अंत में लॉन्च होने वाली एक इन्फ्रारेड वेधशाला जैसे भविष्य के टेलीस्कोप, भूरे रंग के बौने के वातावरण के बारे में और भी अधिक जानकारी प्रदान करेंगे। “JWST हमें पूरे वातावरण की संरचना देगा, किसी भी अन्य दूरबीन की तुलना में अधिक कवरेज प्रदान करेगा,” मंजावाकास ने कहा।

शोधकर्ता को उम्मीद है कि MOSFIRE का उपयोग JWST के साथ मिलकर भूरे रंग के बौनों की एक विस्तृत श्रृंखला का नमूना लेने के लिए किया जा सकता है। लक्ष्य भूरे बौनों और विशाल ग्रहों की बेहतर समझ है।


नए खोजे गए भूरे रंग के बौने की सीधी छवि कैप्चर की गई


ईएसए/हबल सूचना केंद्र द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: एस्ट्रोनॉमर्स प्रोब लेयर-केक स्ट्रक्चर ऑफ ब्राउन ड्वार्फ्स वायुमंडल (2021, 10 जून) 10 जून 2021 को https://phys.org/news/2021-06-astronomers-probe-layer-cake-brown-dwarf.html से प्राप्त किया गया।

यह दस्तावेज कॉपीराइट के अधीन है। निजी अध्ययन या शोध के उद्देश्य से किसी भी निष्पक्ष व्यवहार के अलावा, लिखित अनुमति के बिना किसी भी भाग को पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सकता है। सामग्री केवल सूचना के प्रयोजनों के लिए प्रदान की गई है।

Source

Latest news

Related news

Leave a Reply