भारी सितारे सुपरनोवा के रूप में विस्फोट नहीं कर सकते हैं, बस चुपचाप ब्लैक होल में फंस जाते हैं
सुपरनोवा एक विशालकाय तारे का शानदार अंत है। ब्रह्मांडीय समय के एक संक्षिप्त क्षण के लिए, एक तारा चमकते रहने के लिए एक अंतिम प्रयास करता है, केवल अपने आप ही फीका और ढह जाता है। अंतिम परिणाम या तो न्यूट्रॉन तारा या तारकीय-द्रव्यमान वाला ब्लैक होल होता है। हमने आम तौर पर सोचा है कि लगभग दस सौर द्रव्यमान से ऊपर के सभी तारे एक सुपरनोवा के रूप में समाप्त हो जाएंगे, लेकिन एक नए अध्ययन से पता चलता है कि ऐसा नहीं है।
प्रसिद्ध प्रकार Ia सुपरनोवा के विपरीत, जो दो सितारों के विलय या परस्पर क्रिया के कारण हो सकता है, बड़े तारे एक कोर-पतन सुपरनोवा के रूप में जाने जाते हैं। तारे गर्मी के संतुलन और गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ दबाव के माध्यम से जीवित रहते हैं। जैसे ही अधिक तत्व जुड़े हुए हैं, एक बड़े तारे को हमेशा भारी तत्वों को फ्यूज करके गर्मी उत्पन्न करनी चाहिए। आखिरकार, यह उन क्षेत्रों की एक परत बनाता है जहां विभिन्न तत्व जुड़े हुए हैं। लेकिन उस जंजीर को केवल लोहे तक ही ले जाया जा सकता है। उसके बाद, भारी तत्वों को फ़्यूज़ करने से आपको ऊर्जा छोड़ने के बजाय ऊर्जा खर्च होती है। तो, कोर ढह जाता है, एक शॉक वेव बनाता है जो तारे को अलग कर देता है।
एक मरते हुए सितारे का प्याज-त्वचा मॉडल, पैमाने पर नहीं। श्रेय: आर. जे. हॉल
बड़े मरने वाले सितारों के मॉडल में, कोर-पतन सुपरनोवा 9 - 10 सौर द्रव्यमान से ऊपर के सितारों के लिए होता है, लगभग 40 - 50 सौर द्रव्यमान तक। उस द्रव्यमान से ऊपर, तारे इतने बड़े पैमाने पर होते हैं कि उनके होने की संभावना होती है सुपरनोवा बने बिना सीधे ब्लैक होल में गिर जाते हैं। 150 सौर द्रव्यमान या उससे अधिक के क्रम में अत्यधिक विशाल तारे, हाइपरनोवा के रूप में विस्फोट कर सकते हैं। ये जानवर कोर-पतन के कारण विस्फोट नहीं करते हैं, बल्कि एक प्रभाव जो जोड़ी अस्थिरता के रूप में जाना जाता है, जहां कोर में बनाए गए टकराने वाले फोटॉन इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के जोड़े बनाएँ।
इस नए अध्ययन से पता चलता है कि कोर-पतन सुपरनोवा के लिए ऊपरी द्रव्यमान सीमा हमारे विचार से काफी कम हो सकती है। टीम ने Arp 299 नामक टकराने वाली आकाशगंगाओं की एक जोड़ी की मौलिक बहुतायत को देखा। क्योंकि आकाशगंगाएँ टकराने की प्रक्रिया में हैं, यह क्षेत्र सुपरनोवा का एक बड़ा केंद्र है। नतीजतन, Arp 299 की मौलिक बहुतायत सुपरनोवा विस्फोटों में निकाले गए तत्वों पर काफी हद तक निर्भर होनी चाहिए। उन्होंने ऑक्सीजन के लिए लोहे के बहुतायत अनुपात, और नियॉन और मैग्नीशियम के ऑक्सीजन के अनुपात को मापा। उन्होंने पाया कि Ne/O और Mg/O अनुपात सूर्य के समान थे, जबकि Fe/O अनुपात सौर स्तरों की तुलना में बहुत कम था। लोहे को ब्रह्मांड में बड़े सुपरनोवा द्वारा सबसे अधिक कुशलता से डाला जाता है।
एआरपी 299 के नाम से जानी जाने वाली आकाशगंगाओं से टकराने वाली हबल छवि। श्रेय: NASA, ESA, हबल विरासत सहयोग, और ए. इवांस
टीम द्वारा देखे गए अनुपात मानक कोर-पतन मॉडल से मेल नहीं खाते, लेकिन उन्होंने पाया कि डेटा सुपरनोवा मॉडल से अच्छी तरह मेल खाता है यदि आपने किसी भी सुपरनोवा को लगभग 23 - 27 सौर द्रव्यमान से बाहर रखा है। दूसरे शब्दों में, यदि तारे लगभग 27 सौर द्रव्यमान से ऊपर ब्लैक होल में गिरते हैं, तो मॉडल और अवलोकन सहमत होते हैं।
यह कार्य निर्णायक रूप से यह साबित नहीं करता है कि सुपरनोवा के लिए ऊपरी द्रव्यमान सीमा हमारे विचार से छोटी है। यह भी संभव है कि सुपरनोवा मॉडल की भविष्यवाणी की तुलना में नियॉन और मैग्नीशियम के उच्च स्तर का उत्पादन करते हैं। किसी भी तरह से, यह स्पष्ट है कि बड़े सितारों के अंतिम मरने वाले हांफने के बारे में हमें अभी भी बहुत कुछ सीखना है।
संदर्भ:माओ, जुन्जी, एट अल।' चमकदार इन्फ्रारेड गैलेक्सी एआरपी 299 . के गर्म वातावरण की मौलिक प्रचुरता । 'द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स918.1 (2021): एल17.