पृथ्वी, सौर मंडल, आकाशगंगा। क्या वे समय के साथ कमोबेश बड़े पैमाने पर हो रहे हैं?

सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अनुसार, पहली आकाशगंगा 13 से 14 अरब साल पहले बनने लगी थी। अगले अरब वर्षों के दौरान, हम सभी जिन ब्रह्मांडीय संरचनाओं के बारे में जानते हैं, वे उभरी हैं। इनमें आकाशगंगा समूह, सुपरक्लस्टर, और तंतु जैसी चीज़ें शामिल हैं, लेकिन साथ ही गोलाकार समूह, गांगेय उभार जैसी गांगेय विशेषताएं भी शामिल हैं। सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच)।

हालाँकि, जीवित जीवों की तरह, आकाशगंगाएँ तब से विकसित होती रही हैं। वास्तव में, अपने जीवनकाल के दौरान, आकाशगंगाएँ हर समय द्रव्यमान का अभिवृद्धि और निष्कासन करती हैं। में एक हाल के एक अध्ययन , खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने आकाशगंगा के लिए सामग्री के प्रवाह और बहिर्वाह की दर की गणना की। फिर अच्छे लोग एस्ट्रोबाइट्स इसे एक अच्छा ब्रेकडाउन दिया और दिखाया कि यह गांगेय गठन और विकास की हमारी समझ के लिए कितना प्रासंगिक है।

अध्ययन का नेतृत्व ईएसए खगोलशास्त्री डॉ. एंड्रयू जे. फॉक्स ने किया था और इसमें के सदस्य शामिल थे अंतरिक्ष दूरबीन विज्ञान संस्थान एस (एसटीएससीआई) मिल्की वे हेलो रिसर्च ग्रुप , और कई विश्वविद्यालय। पिछले अध्ययनों के आधार पर, उन्होंने आस-पास के उच्च-वेग वाले बादलों (HVC) से आकाशगंगा के अंदर और बाहर गैस के प्रवाह की दर की जांच की।

यह दृष्टांत एक अस्तव्यस्त, अराजक आकाशगंगा को दर्शाता है जो तारे के फटने के दौर से गुजर रही है। श्रेय: ESA, NASA, एल. कालकाडा

चूंकि सामग्री की उपलब्धता आकाशगंगा में तारे के निर्माण की कुंजी है, इसलिए यह जानना महत्वपूर्ण है कि समय के साथ आकाशगंगाएं कैसे विकसित होती हैं। और एस्ट्रोबाइट्स के माइकल फोले के रूप में संक्षेप , उस दर को चिह्नित करना जिस पर आकाशगंगाओं में सामग्री जोड़ी जाती है, इसके विवरण को समझने के लिए महत्वपूर्ण है ' गांगेय फव्वारा ' आदर्श।

इस मॉडल के अनुसार, आकाशगंगा में सबसे विशाल तारे तारकीय हवाएँ उत्पन्न करते हैं जो आकाशगंगा डिस्क से सामग्री को बाहर निकालती हैं। जब वे अपने जीवनकाल के अंत में सुपरनोवा जाते हैं, तो वे इसी तरह अपनी अधिकांश सामग्री को बाहर निकाल देते हैं। यह सामग्री समय के साथ डिस्क में वापस आ जाती है, जिससे नए सितारों के निर्माण के लिए सामग्री उपलब्ध होती है।

'इन प्रक्रियाओं को सामूहिक रूप से 'तारकीय प्रतिक्रिया' के रूप में जाना जाता है, और वे आकाशगंगा से गैस को वापस धकेलने के लिए जिम्मेदार हैं,' फोले ने कहा। 'दूसरे शब्दों में, आकाशगंगा सामग्री की एक अलग झील नहीं है; यह एक जलाशय है जो गुरुत्वाकर्षण और तारकीय प्रतिक्रिया के कारण लगातार गैस प्राप्त कर रहा है और खो रहा है।'

इसके अलावा, हाल के अध्ययनों से पता चला है कि स्टार गठन हो सकता है बारीकी से संबंधित के आकार के लिए अत्यधिक द्रव्यमान वाला काला सुरंग (SMBH) एक आकाशगंगा के मूल में। मूल रूप से, SMBHs ऊर्जा की एक जबरदस्त मात्रा को बाहर निकालते हैं जो कोर के आसपास की गैस और धूल को गर्म कर सकती है, जो इसे प्रभावी ढंग से टकराने और नए सितारों के निर्माण के लिए गुरुत्वाकर्षण पतन से गुजरने से रोकती है।

स्कूटम-सेंटॉरस सर्पिल भुजा में विपरीत दिशा में सूर्य और तारा-निर्माण क्षेत्र के स्थान के साथ आकाशगंगा का कलाकार का दृश्य। क्रेडिट और ©: बिल सैक्सटन, एनआरएओ/एयूआई/एनएसएफ; रॉबर्ट हर्ट, नासा।

इस प्रकार, जिस दर पर सामग्री आकाशगंगा में और बाहर बहती है वह स्टार गठन की दर निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। आकाशगंगा के लिए ऐसा होने की दर की गणना करने के लिए, डॉ. फॉक्स और उनके सहयोगियों ने कई स्रोतों से डेटा की जांच की। जैसा कि डॉ. फॉक्स ने ईमेल के माध्यम से यूनिवर्स टुडे को बताया:

'हमने संग्रह का खनन किया। नासा और ईएसए सभी हबल स्पेस टेलीस्कॉप डेटा के अच्छी तरह से क्यूरेटेड अभिलेखागार बनाए रखते हैं, और हम कॉस्मिक ऑरिजिंस स्पेक्ट्रोग्राफ (सीओएस) के साथ लिए गए पृष्ठभूमि क्वासर के सभी अवलोकनों के माध्यम से चले गए, हबल पर एक संवेदनशील स्पेक्ट्रोग्राफ जिसका उपयोग पराबैंगनी प्रकाश का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है। दूर के स्रोत। हमें ऐसे 270 क्वासर मिले। सबसे पहले, हमने इन अवलोकनों का उपयोग उच्च-वेग वाले बादलों (HVC) के रूप में ज्ञात तेज़ गति वाले गैस बादलों की एक सूची बनाने के लिए किया। फिर हमने डॉपलर शिफ्ट का उपयोग करके एचवीसी को अंतर्वाह और बहिर्वाह आबादी में विभाजित करने के लिए एक विधि तैयार की।

इसके अलावा, हाल के एक अध्ययन से पता चला है कि आकाशगंगा ने अनुभव किया है सुप्त अवधि लगभग 7 अरब साल पहले - जो लगभग 2 अरब साल तक चला। यह शॉक वेव्स का परिणाम था जिसके कारण इंटरस्टेलर गैस बादल गर्म हो गए, जिससे अस्थायी रूप से हमारी आकाशगंगा में ठंडी गैस का प्रवाह रुक गया। समय के साथ, गैस ठंडी हो गई और फिर से बहने लगी, जिससे स्टार बनने का दूसरा दौर शुरू हो गया।

सभी डेटा को देखने के बाद, फॉक्स और उनके सहयोगी हमारी इस आकाशगंगा के लिए प्रवाह और बहिर्वाह की दर पर प्रतिबंध लगाने में सक्षम थे:

'आवक और बहिर्वाह गैस की दरों की तुलना करने के बाद, हमने अधिक प्रवाह पाया, जो हमारी गैलेक्सी में भविष्य के स्टार गठन के लिए अच्छी खबर है, क्योंकि बहुत सारी गैस है जिसे सितारों और ग्रहों में परिवर्तित किया जा सकता है। हमने प्रति वर्ष प्रवाह के लगभग 0.5 सौर द्रव्यमान और बहिर्वाह के प्रति वर्ष 0.16 सौर द्रव्यमान को मापा, इसलिए एक शुद्ध प्रवाह है।'

आकाशगंगा के चारों ओर 'फ़र्मी बुलबुले' की कलाकार की छाप। श्रेय: NASA का गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर

हालांकि, जैसा कि फोले ने संकेत दिया था, माना जाता है कि एचवीसी केवल लगभग 100 मिलियन वर्ष या उससे भी अधिक की अवधि के लिए जीवित रहते हैं। नतीजतन, इस शुद्ध प्रवाह के अनिश्चित काल तक चलने की उम्मीद नहीं की जा सकती है। 'आखिरकार, वे एचवीसी की उपेक्षा करते हैं जो संरचनाओं (जैसे फर्मी बबल्स) में रहने के लिए जाने जाते हैं जो अंतर्वाह या बहिर्वाह गैस का पता नहीं लगाते हैं,' वे कहते हैं।

2010 के बाद से, खगोलविदों को हमारी आकाशगंगा के केंद्र से निकलने वाली रहस्यमय संरचनाओं के बारे में पता चला है जिन्हें . के रूप में जाना जाता है फर्मी बुलबुले . ये बुलबुले जैसी संरचनाएं हजारों प्रकाश-वर्षों तक फैली हुई हैं और माना जाता है कि एसएमबीएच की खपत इंटरस्टेलर गैस और गामा किरणों को बाहर निकालने का परिणाम है।

हालाँकि, इस बीच, परिणाम नई अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं कि आकाशगंगाएँ कैसे बनती और विकसित होती हैं। यह 'शीत प्रवाह अभिवृद्धि' के लिए बनाए गए नए मामले को भी मजबूत करता है, एक सिद्धांत जो मूल रूप से प्रस्तावित है प्रो अविशाई डेकेल और सहयोगियों से जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय के राका इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स यह समझाने के लिए कि कैसे आकाशगंगाएँ अपने निर्माण के दौरान आसपास के स्थान से गैस एकत्र करती हैं।

'इन परिणामों से पता चलता है कि आकाशगंगा जैसी आकाशगंगाएं स्थिर अवस्था में विकसित नहीं होती हैं,' डॉ. फॉक्स ने संक्षेप में कहा। 'इसके बजाय वे समय-समय पर गैस जमा करते हैं और खो देते हैं। यह एक उछाल और हलचल चक्र है: जब गैस आती है, तो अधिक तारे बन सकते हैं, लेकिन अगर बहुत अधिक गैस आती है, तो यह एक स्टारबर्स्ट को इतनी तीव्र गति से ट्रिगर कर सकता है कि यह शेष सभी गैस को उड़ा देता है, जिससे स्टार बनना बंद हो जाता है। इस प्रकार अंतर्वाह और बहिर्वाह के बीच संतुलन नियंत्रित करता है कि कितना तारा निर्माण होता है। हमारे नए परिणाम इस प्रक्रिया को रोशन करने में मदद करते हैं।'

तारे के बीच की वस्तु पर कलाकार की छाप, `ओउमुआमुआ, हमारे सौर मंडल से बाहर निकलने पर गैस निकलने का अनुभव कर रही है। श्रेय: ईएसए/हबल/नासा/ईएसओ, एम. कोर्नमेसर

इस अध्ययन से एक और दिलचस्प तथ्य यह है कि जो हमारे मिल्की वे पर लागू होता है वह स्टार सिस्टम पर भी लागू होता है। उदाहरण के लिए, हमारा सौर मंडल भी समय के साथ सामग्री के प्रवाह और बहिर्वाह के अधीन है। वस्तुओं की तरह 'प्रथम और हाल ही में 2I / बोरिसोव पुष्टि करें कि क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं को स्टार सिस्टम से बाहर निकाल दिया जाता है और दूसरों द्वारा नियमित रूप से स्कूप किया जाता है।

लेकिन गैस और धूल का क्या? क्या हमारा सौर मंडल और (विस्तार से) ग्रह पृथ्वी समय के साथ कम हो रहा है या वजन बढ़ा रहा है? और हमारे सिस्टम और गृह ग्रह के भविष्य के लिए इसका क्या अर्थ हो सकता है? उदाहरण के लिए, एस्ट्रोफिजिसिस्ट और लेखक ब्रायन कोबरेलिन ने 2015 में अपनी वेबसाइट पर बाद के मुद्दे को संबोधित किया। तत्कालीन-हालिया का उपयोग करना मिथुन उल्का बौछार उदाहरण के तौर पर उन्होंने लिखा:

'वास्तव में उल्कापिंडों के उपग्रह अवलोकनों से यह अनुमान लगाया गया है कि लगभग 100 - 300 मीट्रिक टन (टन) सामग्री हर दिन पृथ्वी पर हमला करती है। यह प्रति वर्ष लगभग 30,000 से 100,000 टन तक बढ़ जाता है। यह बहुत कुछ प्रतीत हो सकता है, लेकिन दस लाख वर्षों में यह पृथ्वी के कुल द्रव्यमान के एक अरबवें प्रतिशत से भी कम होगा।'

हालाँकि, जैसा कि वह समझाता है, पृथ्वी भी कई प्रक्रियाओं के माध्यम से नियमित रूप से द्रव्यमान खो देती है। इनमें पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री का रेडियोधर्मी क्षय शामिल है, जिससे ऊर्जा और उप-परमाणु कण (अल्फा, बीटा और गामा-किरणें) हमारे ग्रह से निकल जाते हैं। एक दूसरा वायुमंडलीय नुकसान है, जहां हाइड्रोजन और हीलियम जैसी गैसें अंतरिक्ष में खो जाएंगी। कुल मिलाकर, ये प्रति वर्ष लगभग 110,000 टन के नुकसान को जोड़ते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल को प्रभावित करने वाले छोटे क्षुद्रग्रहों और 'बोलाइड्स' नामक बहुत चमकीले उल्काओं को बनाने के लिए विघटित होने पर 1994-2013 से डेटा एकत्र किया गया। क्रेडिट: नासा

सतह पर, यह सालाना लगभग 10,000 या अधिक टन के शुद्ध नुकसान की तरह प्रतीत होता है। इसके अलावा, माइक्रोबायोलॉजिस्ट/साइंस कम्युनिकेटर डॉ. क्रिस स्मिथ और कैम्ब्रिज भौतिक विज्ञानी डेव एंसेल्ला 2012 में अनुमानित कि पृथ्वी अंतरिक्ष से एक वर्ष में 40,000 टन धूल प्राप्त करती है, जबकि यह वायुमंडलीय और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से प्रति वर्ष 90,000 टन धूल खोती है।

तो यह संभव हो सकता है कि पृथ्वी 10,000 से 50,000 टन प्रति वर्ष की दर से हल्की हो रही हो। हालाँकि, जिस दर पर सामग्री जोड़ी जा रही है, वह इस बिंदु पर अच्छी तरह से विवश नहीं है, इसलिए यह संभव है कि हम भी टूट रहे हों (हालांकि संभावना है कि पृथ्वी द्रव्यमान प्राप्त कर रही है, संभावना नहीं है)। हमारे सौर मंडल के लिए, स्थिति समान है। एक तरफ, इंटरस्टेलर गैस और धूल हर समय बहती रहती है।

दूसरी ओर, हमारा सूर्य - जो सौर मंडल के द्रव्यमान का 99.86% है - भी समय के साथ द्रव्यमान खो रहा है। नासा द्वारा एकत्रित डेटा का उपयोग करना दूत जांच, की एक टीम नासा और एमआईटी के शोधकर्ता निष्कर्ष निकाला कि सौर हवा और आंतरिक प्रक्रियाओं के कारण सूर्य द्रव्यमान खो रहा है। के अनुसार एक खगोल विज्ञानी से पूछें , यह 1.3245 x 10 . की दर से हो रहा है^{पंद्रह}टन प्रति वर्ष भले ही सूर्य एक साथ विस्तार कर रहा हो।

यह एक चौंका देने वाली संख्या है, लेकिन चूंकि सूर्य का द्रव्यमान लगभग 1.9885×10 . है²⁷टन। तो सूर्य जल्द ही कभी भी बाहर नहीं निकलेगा। लेकिन जैसे-जैसे यह द्रव्यमान खोता जाएगा, पृथ्वी और अन्य ग्रहों पर इसका गुरुत्वाकर्षण प्रभाव कम होता जाएगा। हालाँकि, तब तक हमारे सूर्य अपने मुख्य क्रम के अंत तक पहुँचता है , यह काफी विस्तार करेगा और बुध, शुक्र, पृथ्वी और यहां तक ​​कि मंगल को भी पूरी तरह से निगल सकता है।

इसलिए जब हमारी आकाशगंगा निकट भविष्य के लिए द्रव्यमान प्राप्त कर रही है, ऐसा लगता है कि हमारा सूर्य और पृथ्वी धीरे-धीरे द्रव्यमान खो रहे हैं। इसे बुरी खबर के रूप में नहीं देखा जाना चाहिए, लेकिन लंबे समय में इसके निहितार्थ हैं। इस बीच, यह जानना उत्साहजनक है कि ब्रह्मांड की सबसे पुरानी और सबसे विशाल वस्तुएं भी जीवित प्राणियों की तरह परिवर्तन के अधीन हैं।

चाहे हम ग्रहों, सितारों या आकाशगंगाओं के बारे में बात कर रहे हों, वे पैदा होते हैं, वे जीते हैं, और वे मर जाते हैं। और बीच में, उन पर कुछ पाउंड डालने या खोने के लिए भरोसा किया जा सकता है। जीवन का चक्र, ब्रह्मांडीय पैमाने पर खेला गया!

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