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Saturday, June 12, 2021

इनसाइड न्यूट्रॉन स्टार्स – यूनिवर्स टुडे को देखने का एक नया तरीका

कल्पना कीजिए कि 20 साल से कम व्यास वाली वस्तु प्रकाश-वर्ष का अध्ययन करने की कोशिश कर रही है। ऑब्जेक्ट इतना घना है कि यह ऐसी सामग्री से बना है जो पृथ्वी पर स्वाभाविक रूप से मौजूद नहीं हो सकती है। न्यूट्रॉन सितारों का अध्ययन करते समय यह खगोलविदों के सामने चुनौती है, इसलिए उन्हें इसे करने के लिए सरल तरीके अपनाने होंगे। हाल ही में एक टीम ने पता लगाया कि अनुनाद की शक्ति का उपयोग करके उनका अध्ययन कैसे किया जाता है।

अनुनाद तब होता है जब ऊर्जा किसी वस्तु की प्राकृतिक दोलन आवृत्ति के पास एक प्रणाली को दी जाती है। उदाहरण के लिए, यदि आप एक झूले को ऊंचा बनाना चाहते हैं, तो आप किसी भी गति से अपने पैरों को पंप नहीं कर सकते। आपको चीजों को समय देना होगा ताकि आप स्विंग की प्राकृतिक गति के साथ तालमेल बिठा सकें। इसे सही तरीके से करें, और आप वास्तव में स्विंग को प्राप्त कर सकते हैं। अनुनाद का उपयोग आपके मोबाइल फोन पर रिसीवर से लेकर मनोरंजन पार्क वेव पूल तक सभी प्रकार की चीजों में किया जाता है।

अतुलनीय एला फिट्जगेराल्ड 1970 के दशक के एक विज्ञापन में कांच को तोड़ने के लिए एक नोट गाती है। क्रेडिट: 50 पर मेमोरेक्स

शायद प्रतिध्वनि का सबसे प्रसिद्ध प्रदर्शन 1970 का मेमोरेक्स वाणिज्यिक है जहां जैज गायक एला फिट्जगेराल्ड ने एक उच्च सी इतनी जोर से और शुद्ध गाया कि वह एक वाइन ग्लास को चकनाचूर कर सकती थी। एला का नोट कांच की प्राकृतिक आवृत्ति के काफी करीब था कि उसने कांच को चकनाचूर करने के लिए पर्याप्त रूप से कंपन किया। यह अनिवार्य रूप से टीम द्वारा उपयोग की जाने वाली विधि है, लेकिन ध्वनि के बजाय, अध्ययन बिखरने के लिए गुरुत्वाकर्षण तरंगों पर निर्भर करता था।

जब दो न्यूट्रॉन तारे एक-दूसरे की निकटता से परिक्रमा करते हैं, तो उनके बीच का गुरुत्वाकर्षण आकर्षण इन तारों की सतह को थोड़ा सा फ्लेक्स कर सकता है। यदि इस फ्लेक्सिंग की दर स्टार की एक प्राकृतिक आवृत्ति के साथ सिंक में है, तो फ्लेक्सिंग इस बिंदु पर बनाता है कि न्यूट्रॉन स्टार की सतह दरार हो जाती है, जिस तरह से वाइन ग्लास टूटता है। जब सतह दरार हो जाती है, तो तारा गामा किरणों के एक उज्ज्वल फट का उत्सर्जन करता है। प्रभाव को रेजोनेंट शैटरिंग फ्लेयर के रूप में जाना जाता है। हम इन गामा-किरणों को हर बार सतह के बिखरने का निरीक्षण कर सकते हैं।

नज़दीकी न्युट्रान तारे गुरुत्वाकर्षण तरंगों का निर्माण करते हैं। क्रेडिट: आर। हर्ट / कैलटेक-जेपीएल

बेशक, न्यूट्रॉन तारे अन्य कारणों से भी गामा-किरण फ्लेयर्स का उत्सर्जन कर सकते हैं। तो यह निर्धारित करने के लिए कि कौन सी फ्लेयर्स प्रतिध्वनि से हैं, टीम ने प्रस्ताव दिया कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों को भी देखा जाए। बारीकी से परिक्रमा करने वाले न्यूट्रॉन तारे गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्सर्जन करते हैं क्योंकि वे कभी एक साथ सर्पिल होते हैं। इन गुरुत्वीय तरंगों की आवृत्ति खगोलविदों को बता सकती है कि न्यूट्रॉन तारे की सतह किस लचीली हो रही है। गामा-किरण और गुरुत्वाकर्षण तरंग टिप्पणियों के संयोजन से खगोलविदों को न्यूट्रॉन तारे की गुंजायमान आवृत्ति निर्धारित करने की अनुमति मिलती है।

जैसा कि टीम बताती है, इससे खगोलविदों को यह समझने में मदद मिलेगी कि परमाणु सामग्री की समरूपता ऊर्जा के रूप में क्या जाना जाता है। यह एक परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के अनुपात से संबंधित है, और समरूपता ऊर्जा खगोलविदों का अध्ययन करके न्यूट्रॉन सितारों के अंदरूनी हिस्सों को बेहतर ढंग से समझ सकता है।

संदर्भ: नील, डंकन, विलियम जी। न्यूटन और डेविड त्सांग। “परमाणु समरूपता ऊर्जा के बहुउद्देशीय जांच के रूप में गुंजयमान चकनाचूर flaresरॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस (2021): stab764।

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