सर्पिल आकाशगंगाएँ एक प्रतिष्ठित रूप हैं। वे उत्पाद लोगो और अन्य सभी प्रकार के स्थानों में उपयोग किए जाते हैं। हम भी एक में रहते हैं। और यद्यपि यह स्पष्ट प्रतीत हो सकता है कि वे अपना आकार कैसे प्राप्त करते हैं, घुमाकर, ऐसा नहीं है।
वैज्ञानिक अभी भी सर्पिल आकाशगंगाओं से हैरान हैं, और वे सितारों से भरी सुंदर भुजाओं के साथ अपना रूप कैसे प्राप्त करते हैं। के साथ काम करने वाले खगोलविद सोफिया , इन्फ्रारेड खगोल विज्ञान के लिए स्ट्रैटोस्फेरिक वेधशाला, अध्ययन कर रही है कि हमारे अलावा अन्य सर्पिल आकाशगंगाओं को देखकर चुंबकीय क्षेत्र क्या भूमिका निभाते हैं। हाल ही में, SOFIA के वैज्ञानिकों ने M77 आकाशगंगा का अवलोकन किया, जिसे NGC 1068 के रूप में भी जाना जाता है, और एक नए अध्ययन में अपने परिणाम प्रस्तुत किए।
नए अध्ययन का शीर्षक है ' SOFIA/HAWC+ NGC 1068 में चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाता है 'और एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित किया जाएगा। मुख्य लेखक एनरिक लोपेज-रोड्रिग्ज हैं, जो नासा के एम्स रिसर्च सेंटर में SOFIA साइंस सेंटर में यूनिवर्सिटी स्पेस रिसर्च एसोसिएशन के वैज्ञानिक हैं।
'चुंबकीय क्षेत्र अदृश्य हैं, लेकिन वे आकाशगंगा के विकास को प्रभावित कर सकते हैं,' लोपेज़-रोड्रिग्ज ने एक में कहा प्रेस विज्ञप्ति . 'हमें इस बात की बहुत अच्छी समझ है कि गुरुत्वाकर्षण गैलेक्टिक संरचनाओं को कैसे प्रभावित करता है, लेकिन हम अभी चुंबकीय क्षेत्र की भूमिका सीखना शुरू कर रहे हैं।'
सर्पिल आकाशगंगा मेसियर 77 की हबल स्पेस टेलीस्कॉप छवि। छवि में लाल और नीले रंग की धारियाँ पिनव्हीलिंग आर्म्स के साथ स्टार गठन की जेब को उजागर करती हैं, जिसमें आकाशगंगा के तारों के केंद्र में फैली हुई गहरी धूल की गलियाँ होती हैं। एक नए अध्ययन से पता चलता है कि चुंबकीय क्षेत्र एम 77 (एनजीसी 1068) जैसी सर्पिल आकाशगंगाओं को आकार देने में एक मजबूत भूमिका निभाते हैं। छवि क्रेडिट: नासा, ईएसए और ए वैन डेर होवेन पब्लिक डोमेन द्वारा।
M77 एक सर्पिल आकाशगंगा है जो लगभग 47 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर है। यह एक अवरुद्ध सर्पिल आकाशगंगा है, भले ही बार को दृश्य प्रकाश में नहीं देखा जा सकता है। इसमें एक सक्रिय गैलेक्टिक न्यूक्लियस है, जो दृश्य प्रकाश में भी नहीं देखा जाता है, और यह एक सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) को होस्ट करता है जो आकाशगंगा के केंद्र में एसजीआर ए *, एसएमबीएच के रूप में दोगुना है। M77 आकाशगंगा से बड़ा है: यह त्रिज्या में लगभग 85,000 प्रकाश वर्ष है, और आकाशगंगा लगभग 53,000 है। M77 में लगभग 300 बिलियन तारे हैं, जबकि आकाशगंगा में 250 बिलियन से 400 बिलियन के बीच है।
एम 77 निकटतम है भव्य डिजाइन सर्पिल आकाशगंगा दोनों एक उज्ज्वल सक्रिय गांगेय नाभिक (AGN) और एक चमकदार परिधि-नाभिकीय तारा फटने के साथ।
M 77 की सर्पिल भुजाएँ स्टारबर्स्ट नामक गहन तारा निर्माण के क्षेत्रों से भरी हुई हैं। अदृश्य चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं सर्पिल भुजाओं का बारीकी से अनुसरण करती हैं, हालांकि हमारी आंखें उन्हें नहीं देख सकती हैं। लेकिन सोफिया कर सकती है, और उनका अस्तित्व व्यापक रूप से आयोजित सिद्धांत का समर्थन करता है जो बताता है कि इन हथियारों को अपना रूप कैसे मिलता है। यह कहा जाता है ' घनत्व तरंग सिद्धांत । '
नीले रंग में मढ़ा चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ M 77 की एक संयुक्त हबल छवि। छवि क्रेडिट: लोपेज़-रोड्रिगेज एट अल 2019।
1960 के दशक के मध्य में घनत्व तरंग सिद्धांत विकसित होने से पहले, आकाशगंगा में सर्पिल भुजाओं की व्याख्या करने में समस्याएँ थीं। के अनुसार ' घुमावदार समस्या सर्पिल भुजाएँ केवल कुछ कक्षाओं के बाद गायब हो जाएँगी और बाकी आकाशगंगा से अप्रभेद्य होंगी।
यहां एक त्वरित वीडियो है जो घुमावदार समस्या दिखाता है।
घनत्व तरंग सिद्धांत कहता है कि हथियार स्वयं तारों और गैस और धूल से अलग होते हैं जो घनत्व तरंगों के माध्यम से यात्रा करते हैं। भुजाएँ स्वयं घनत्व तरंगों का दृश्य भाग हैं, और तारे लहरों के अंदर और बाहर जाते हैं। तो हथियार सितारों से बने स्थायी ढांचे नहीं हैं, भले ही यह ऐसा दिखता है।
यहाँ एक छोटा वीडियो दिखाया गया है कि कैसे घनत्व तरंगें आकाशगंगाओं में सर्पिल भुजाएँ बनाती हैं।
सर्पिल भुजाएँ उन तारों से अलग होती हैं जिन्हें हम उनमें देखते हैं। तारे स्वयं तरंगों के भीतर और बाहर गति करते हैं। क्रेडिट: भौतिकी और खगोल विज्ञान के लिए एनिमेशन।
SOFIA के अवलोकन से पता चलता है कि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ भुजाओं के आर-पार फैली हुई हैं, जो 24,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर है। अध्ययन के अनुसार, गुरुत्वाकर्षण बल जिन्होंने आकाशगंगा के सर्पिल आकार को बनाने में मदद की, वे चुंबकीय क्षेत्र को संकुचित कर रहे हैं, जो घनत्व तरंग सिद्धांत का समर्थन करता है।
लोपेज़-रोड्रिक्वेज़ ने कहा, 'यह पहली बार है जब हमने चुंबकीय क्षेत्रों को सर्पिल भुजाओं में वर्तमान तारे के जन्म के साथ इतने बड़े पैमाने पर संरेखित देखा है।' 'सिद्धांतों का समर्थन करने वाले अवलोकन संबंधी साक्ष्य होना हमेशा रोमांचक होता है।'
आकाशगंगाओं में चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का निरीक्षण करना बहुत कठिन है, और SOFIA का नवीनतम उपकरण इसे संभव बनाता है। इसे HAWC+ या हाई-रिज़ॉल्यूशन एयरबोर्न वाइडबैंड कैमरा-प्लस कहा जाता है। HAWC+ धूल के कणों का निरीक्षण करने के लिए दूर-अवरक्त में काम करता है, जो M77 में चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के लंबवत संरेखित होते हैं। यह खगोलविदों को अंतर्निहित चुंबकीय क्षेत्र के आकार और दिशा का अनुमान लगाने की अनुमति देता है।
अनुमानित चुंबकीय क्षेत्र आकारिकी के मढ़ा स्ट्रीमलाइनों के साथ 89 µm पर कुल फ्लक्स (रंग स्केल) छवि। चुंबकीय क्षेत्र आकारिकी का अनुमान लगाया जाता है क्योंकि इसे SOFIA द्वारा देखे गए धूल के दानों के लंबवत माना जाता है। छवि क्रेडिट: लोपेज़-रोड्रिगेज एट अल 2019।
एम 77 में बहुत अधिक संभावित हस्तक्षेप है, जैसे बिखरे हुए दृश्य प्रकाश और उच्च-ऊर्जा कणों से विकिरण, लेकिन दूर अवरक्त उनसे अप्रभावित है। SOFIA की 89 माइक्रोन तरंग दैर्ध्य में देखने की क्षमता इसे धूल के दानों को स्पष्ट रूप से देखने की अनुमति देती है। HAWC+ भी एक इमेजिंग है पोलारिमीटर , एक उपकरण जो ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को मापता और व्याख्या करता है।
मढ़ा चुंबकीय क्षेत्र और ध्रुवीकरण के साथ एम 77 की कुल फ्लक्स (रंग स्केल) छवि। यह छवि आकाशगंगा की आंतरिक पट्टी और स्टारबर्स्ट रिंग को भी दिखाती है। फिर से, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को दिखाने के लिए ध्रुवीकरण वैक्टर को 90 डिग्री घुमाया गया है। छवि क्रेडिट: लोपेज़-रोड्रिगेज एट अल 2019।
यह अध्ययन केवल एक सर्पिल भुजा वाली आकाशगंगा से संबंधित है, इसलिए अभी और काम करना बाकी है। यह स्पष्ट नहीं है कि अनियमित सहित अन्य आकाशगंगाओं की संरचना में चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं कैसे भूमिका निभा सकती हैं। लेकिन ऐसा लगता है कि इस टीम ने उन आकाशगंगाओं का अध्ययन करने का एक तरीका विकसित किया है।
जैसा कि वे अपने पेपर के निष्कर्ष में कहते हैं, 'यहां प्रस्तुत किए गए परिणाम, एम 82 और एनजीसी 253 (जोन्स एट अल। 2019) के हमारे पूर्व अध्ययनों के साथ, इस बात का सबूत देते हैं कि एफआईआर (सुदूर-इन्फ्रारेड) पोलारिमेट्री एक मूल्यवान उपकरण हो सकता है। बाहरी आकाशगंगाओं में चुंबकीय क्षेत्र संरचना का अध्ययन करने के लिए, विशेष रूप से उच्च ऑप्टिकल गहराई वाले क्षेत्रों में।'
अधिक:
- प्रेस विज्ञप्ति: एक सर्पिल आकाशगंगा को कैसे आकार दें
- शोध पत्र: SOFIA/HAWC+ NGC 1068 में चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाता है
- हॉक +
- ब्रह्मांड आज: मेसियर 77 - सेतुस ए वर्जित सर्पिल आकाशगंगा