जब हमारे सौर मंडल से परे देखने की बात आती है, तो खगोलविदों को अक्सर जो कुछ वे नहीं जानते हैं उसके आधार पर सिद्धांत बनाने के लिए मजबूर होते हैं। संक्षेप में, उन्हें इस बात पर भरोसा करना होगा कि हमने अपने सौर मंडल से सूर्य और ग्रहों का अध्ययन करना सीखा है ताकि अन्य स्टार सिस्टम और उनके संबंधित निकायों के गठन और विकसित होने के बारे में शिक्षित अनुमान लगाया जा सके।
उदाहरण के लिए, खगोलविदों ने हमारे सूर्य से बहुत कुछ सीखा है कि कैसे तारों के जीवन में संवहन एक प्रमुख भूमिका निभाता है। अब तक, वे अपनी दूरियों और अस्पष्ट कारकों के कारण अन्य सितारों की सतहों का विस्तृत अध्ययन नहीं कर पाए हैं। हालांकि, एक ऐतिहासिक पहले में, वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने हाल ही में पहले विस्तृत चित्र लगभग 530 प्रकाश वर्ष दूर स्थित एक लाल विशालकाय तारे की सतह का।
यह अध्ययन हाल ही में साइंटिफिक जर्नल में छपा हैप्रकृतिहक के तहत ' विशाल तारे की सतह पर बड़ी दानेदार कोशिकाएँ ग्रुइस '. अध्ययन का नेतृत्व यूनिवर्सिटि लिब्रे डी ब्रुक्सेलस की क्लाउडिया पलाडिनी ने किया था और इसमें इसके सदस्य शामिल थे यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला , यूनिवर्सिटी डे नाइस सोफिया-एंटीपोलिस, जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी, यूनिवर्सिटी ग्रेनोबल एल्प्स, उप्साला विश्वविद्यालय, वियना विश्वविद्यालय और एक्सेटर विश्वविद्यालय।
VLT पर PIONIER से लाल विशालकाय तारे Gruis की सतह। क्रेडिट: ईएसओ
उनके अध्ययन के लिए, टीम ने इस्तेमाल किया प्रेसिजन इंटीग्रेटेड-ऑप्टिक्स नियर-इन्फ्रारेड इमेजिंग एक्सपेरिमेंट (पायनियर) ईएसओ पर लिखत बहुत बड़ा टेलीस्कोप इंटरफेरोमीटर (वीएलटीआई) ग्रुइस नामक तारे का निरीक्षण करने के लिए। ग्रस (क्रेन) के नक्षत्र में पृथ्वी से 530 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर स्थित है,1Gruis एक शांत लाल विशालकाय है। जबकि यह हमारे सूर्य के समान द्रव्यमान है, यह 350 गुना बड़ा और कई हजार गुना चमकीला है।
दशकों से, खगोलविदों ने लाल दिग्गजों का अध्ययन करके तारों के संवहन गुणों और विकास के बारे में अधिक जानने की कोशिश की है। एक बार जब वे अपने हाइड्रोजन ईंधन को समाप्त कर लेते हैं और अपने सामान्य व्यास के सैकड़ों गुना हो जाते हैं तो ये मुख्य अनुक्रम तारे बन जाते हैं। दुर्भाग्य से, अधिकांश सुपरजाइंट सितारों के संवहन गुणों का अध्ययन करना चुनौतीपूर्ण रहा है क्योंकि उनकी सतहें अक्सर धूल से ढकी रहती हैं।
. पर इंटरफेरोमेट्रिक डेटा प्राप्त करने के बाद12014 के सितंबर में ग्रुइस, टीम ने तब छवि पुनर्निर्माण सॉफ्टवेयर और एल्गोरिदम पर भरोसा किया ताकि स्टार की सतह की छवियों की रचना की जा सके। इसने टीम को इसके 'कणिकाओं' को चुनकर तारे के संवहन पैटर्न को निर्धारित करने की अनुमति दी, सतह पर बड़े दानेदार धब्बे जो एक संवहनी कोशिका के शीर्ष को इंगित करते हैं।
यह पहली बार था कि इस तरह की छवियां बनाई गई हैं, और जब यह हमारी समझ में आता है कि सितारों की उम्र और विकास कैसे होता है, तो यह एक बड़ी सफलता का प्रतिनिधित्व करता है। जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी में सहायक प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक डॉ. फैबियन बैरन के रूप में, व्याख्या की :
'यह पहली बार है कि हमारे पास इतना विशाल सितारा है कि स्पष्ट रूप से उस स्तर के विवरण के साथ चित्रित किया गया है। इसका कारण यह है कि अवलोकन के लिए उपयोग किए जाने वाले टेलीस्कोप के आकार के आधार पर हम जो विवरण देख सकते हैं उसकी एक सीमा है। इस पेपर के लिए, हमने एक इंटरफेरोमीटर का इस्तेमाल किया। प्रत्येक दूरबीन की सीमा को पार करने के लिए कई दूरबीनों से प्रकाश को जोड़ा जाता है, इस प्रकार एक बहुत बड़े दूरबीन के बराबर एक संकल्प प्राप्त होता है।'
लाल विशालकाय शाखा चरण में प्रवेश करते ही हमारे सूर्य द्वारा झुलसी हुई पृथ्वी की कलाकार की छाप। साभार: विकिमीडिया कॉमन्स/Fsgregs
यह अध्ययन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि1जीवन के अंतिम प्रमुख चरण में ग्रुइस और जैसा दिखता है वैसा ही हमारा सूर्य अपने जीवनकाल के अंत में दिखाई देगा। दूसरे शब्दों में, जब हमारा सूर्य लगभग पाँच अरब वर्षों में अपने हाइड्रोजन ईंधन को समाप्त कर देता है, तो यह एक लाल विशालकाय तारा बनने के लिए महत्वपूर्ण रूप से विस्तार करेगा। इस बिंदु पर, यह शामिल करने के लिए काफी बड़ा होगा बुध, शुक्र और शायद पृथ्वी भी .
नतीजतन, इस तारे का अध्ययन करने से वैज्ञानिकों को हमारे सूर्य की भविष्य की गतिविधि, विशेषताओं और उपस्थिति के बारे में जानकारी मिलेगी। उदाहरण के लिए, हमारे सूर्य में लगभग दो मिलियन संवहन कोशिकाएं हैं जो आमतौर पर 2,000 किमी (1243 मील) व्यास मापती हैं। उनके अध्ययन के आधार पर, टीम का अनुमान है कि . की सतह1ग्रुइस में एक जटिल संवहनी पैटर्न होता है, जिसमें दानों का माप लगभग 1.2 x 10^8 किमी (62,137,119 मील) क्षैतिज रूप से या तारे के व्यास का 27 प्रतिशत होता है।
यह खगोलविदों की भविष्यवाणी के अनुरूप है, जो यह था कि विशाल और सुपरजाइंट सितारों में कम सतह के गुरुत्वाकर्षण के कारण केवल कुछ बड़ी संवहन कोशिकाएं होनी चाहिए। बैरोन के रूप में संकेत :
'ये छवियां महत्वपूर्ण हैं क्योंकि सतह पर कणिकाओं का आकार और संख्या वास्तव में उन मॉडलों के साथ बहुत अच्छी तरह से फिट होती है जो भविष्यवाणी करते हैं कि हमें क्या देखना चाहिए। यह बताता है कि हमारे सितारों के मॉडल वास्तविकता से दूर नहीं हैं। हम शायद इस तरह के सितारों को समझने के लिए सही रास्ते पर हैं।'
सूर्य की संरचना और एक लाल विशालकाय तारे का चित्रण, उनके संवहनी क्षेत्र दिखा रहा है। ये तारों की बाहरी परतों में दानेदार क्षेत्र हैं। क्रेडिट: ईएसओ
विस्तृत मानचित्र ने सतह के तापमान में अंतर को भी इंगित किया, जो कि तारे की सतह पर विभिन्न रंगों से स्पष्ट था। यह सितारों के बारे में हम जो जानते हैं, उसके अनुरूप भी हैं, जहां तापमान भिन्नताएं प्रक्रियाओं का संकेत हैं जो अंदर हो रही हैं। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है और गिरता है, गर्म, अधिक तरल क्षेत्र उज्जवल हो जाते हैं (सफेद दिखाई देते हैं) जबकि ठंडे, सघन क्षेत्र गहरे (लाल) हो जाते हैं।
आगे देखते हुए, पलादिनी और उनकी टीम विशाल सितारों की सतह की और भी विस्तृत छवियां बनाना चाहती हैं। इसका मुख्य उद्देश्य समय में केवल विभिन्न बिंदुओं के स्नैपशॉट प्राप्त करने के बजाय इन कणिकाओं के विकास का लगातार अनुसरण करने में सक्षम होना है।
इन और इसी तरह के अध्ययनों से, हमें न केवल हमारे ब्रह्मांड में विभिन्न प्रकार के सितारों के गठन और विकास के बारे में अधिक जानने की संभावना है; हमें इस बात की बेहतर समझ है कि हमारा सौर मंडल किस लिए है।
आगे की पढाई: जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी , वह , प्रकृति