प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की तुलना में अधिक सामग्री फेंकता है

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प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की तुलना में अधिक सामग्री फेंकता है

बाईं ओर इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट ‘ओमुआमुआ’ के कलाकार का उदाहरण है। दाईं ओर तारकीय धूमकेतु 2I / बोरिसोव की छवि है। क्रेडिट: लेफ्ट: यूरोपियन सदर्न ऑब्जर्वेटरी / एम. कॉर्नमीज़र। दाएं: नासा, ईएसए, और डी। जुविट (यूसीएलए) – सार्वजनिक डोमेन

जब एक युवक सौर मंडल में जाता है तो यह एक युवा तारे और मलबे की एक घूर्णन डिस्क से थोड़ा ऊंचा होता है। स्वीकृत विचार यह है कि घूमने वाला मलबा ग्रह निर्माण में प्रवाहित हो गया है। लेकिन एक नए अध्ययन में कहा गया है कि डिस्क पर मौजूद अधिकांश चीजें अलग भाग्य का सामना कर सकती हैं।


इसे एक अच्छे स्थिर ग्रह का हिस्सा होने का सम्मान नहीं मिलेगा, अपने मेजबान तारे की शांति और मज़बूती से परिक्रमा करेगा। इसके बजाय, इसे बस हटा दिया जाता है। इसे आकाशगंगा की वस्तु के रूप में या दुष्ट ग्रह के रूप में अपना अस्तित्व बिताने के लिए युवा, स्थिर-निर्मित सितारों की प्रणाली से उकेरा गया है।

अध्ययन एवी लोएब और अमीर सिराज से आता है। लोएब और सिराज दोनों हार्वर्ड में सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए) से हैं और पहले अनुसंधान में सहयोग कर चुके हैं। उनके नए अध्ययन का शीर्षक है “प्रारंभिक साक्ष्य कि प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क अपने बनाए रखने की तुलना में अधिक द्रव्यमान का उत्सर्जन करते हैं।” यह प्री-प्रिंट साइट arxiv.org पर उपलब्ध है और अभी तक इसकी समीक्षा नहीं की गई है।

लोएब और सिराज “ओमुआमुआ और 2I / बोरिसोव जैसे सितारों के बीच वस्तुओं के अस्तित्व की ओर इशारा करते हैं। अपना मामला बनाने के लिए। अब तक, इन वस्तुओं और उनके भाइयों की उत्पत्ति के लिए कोई निर्णायक सबूत नहीं है। शोधकर्ता अलग-अलग उत्पत्ति के साथ आए हैं, और लाया। करने के लिए साक्ष्य, लेकिन अभी तक, कोई सहमति नहीं है। “ओउमुआमुआ एक इंटरस्टेलर डार्क हाइड्रोजन आइसबर्ग, प्लूटो जैसी वस्तु, या एक इंटरस्टेलर प्रकार” डस्ट बन्नी हो सकता है। ” सितारों के बीच एक धूमकेतु है, जो हमने पहले देखा।

तारकीय द्रव्यमान बजट से पता चलता है कि न तो एक्सो-ऑर्बिट बादल और न ही प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क सितारों और दुष्ट ग्रह की आबादी के बीच की वस्तुओं को समझाने के लिए पर्याप्त प्रदान कर सकते हैं। तो शायद हमारा तारकीय सामूहिक बजट गलत है? संभवतः प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में अधिकांश सामग्री निकाली जाती है और “ओमुआमुआ, 2I / बोरिसोव, और ठग ग्रह जैसे तारकीय वस्तुएं बन जाती हैं, जिनमें से कुछ पृथ्वी से कई गुना बड़े हैं।”

अधिकांश पेपर वैज्ञानिक अनुमानों पर आधारित है, और इसमें से अधिकांश प्रारंभिक है। लेखक पेपर के शीर्षक में इसे स्पष्ट करते हैं। वैज्ञानिकों को अभी तक तारे के बीच की वस्तुओं और दुष्ट ग्रहों की स्पष्ट समझ नहीं है। लेकिन आपको कहीं से शुरुआत करनी होगी, और यह पेपर एक तरह का शुरुआती बिंदु है।

उनका पेपर इसके साथ खुलता है, “यदि इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट प्रोटोप्लानेटरी डिस्क से उत्पन्न होते हैं, तो इसका उपयोग उस डिस्क से निकलने वाले द्रव्यमान के एक अंश को कैलिब्रेट करने के लिए किया जा सकता है।” वहां से वे खुदाई करेंगे।

“सितारों के बीच चीजों की उत्पत्ति एक अनसुलझा रहस्य है,” वे लिखते हैं। “न तो एक्सो-आर्ट क्लाउड और न ही प्रोटोप्लानेटरी डिस्क अनुमानित इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट आबादी उत्पन्न करने के लिए आवश्यक बड़े बजट को भरने में सक्षम हैं।” यह उनकी उत्पत्ति के लिए केवल दो व्यापक संभावनाएं छोड़ता है। एक अलग तारकीय जन बजट है, जो अस्पष्ट हो सकता है। अन्य विशाल दूरी और समय के पैमाने पर तारकीय वस्तुओं के अस्तित्व की विभिन्न संभावनाएं हैं।

यह प्रस्तावना शोधकर्ताओं के मुख्य प्रश्न को उठाती है: “अंतरतारकीय वस्तुओं का उत्पादन करने के लिए प्रति तारा कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होती है?”

इस प्रश्न का उत्तर देने के रास्ते में पहली बाधा यह तथ्य है कि हम केवल दो तारकीय वस्तुओं के बारे में जानते हैं: “ओमुआमुआ, जिसे 2017 में खोजा गया था, और धूमकेतु 2I / बोरिसोव, जिसे 2019 में खोजा गया था। और वैज्ञानिक केवल अनुमान लगाते हैं। उनके मापन के लिए, सीएनईओएस 2014-01-08 नामक एक तीसरा संभावित इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट ऑब्जेक्ट भी है, लेकिन यह इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट ऑब्जेक्ट के रूप में अपनी स्थिति की पुष्टि नहीं करता है।

हमारे पास केवल इस बात का अनुमान है कि इन सितारों के बीच कितनी चीजें हैं, जिनमें दुष्ट ग्रह भी शामिल हैं। “ओमुआमुआ और बोरिसोव जैसी चीजों के लिए, अनुमान लगभग 9,000 प्रति तारा हैं, जबकि चट्टानी ग्रह पृथ्वी के आकार से लगभग दोगुने हैं, पांच और 10 प्रति तारे के बीच। (कुछ अनुमान कहते हैं कि कम हैं, केवल दो प्रति तारा।)

शोधकर्ताओं ने डेटा लिया, साथ ही अनुमान लगाया और सिमुलेशन किया। सिमुलेशन ने उनके मुख्य प्रश्न को संबोधित किया: “ज्ञात तारकीय वस्तुओं के आकार और बहुतायत को देखते हुए, ऐसी आबादी का उत्पादन करने के लिए प्रति स्टार कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होती है?”

प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क ग्रहों में बदलने की तुलना में अधिक सामग्री फेंकती है

हम प्रोटोप्लानेटरी डिस्क का अध्ययन करने में बेहतर हो रहे हैं। ये ALMA के पास प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क की कुछ उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां हैं, जो उच्च कोणीय रिज़ॉल्यूशन प्रोजेक्ट (DSHARP) पर डिस्क सबस्ट्रक्चर के परिणाम हैं। श्रेय: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), एस. एंड्रयूज और अन्य; एनआरएओ / एयूआई / एनएसएफ, एस डैगनेलो

तारकीय वस्तुओं के लिए प्रत्येक आकार और बहुतायत का अनुमान लगाने के लिए, जोड़ी ने मोंटे कार्लो सिमुलेशन चलाया। परिणाम?

सिराज और लोएब ने पाया कि एक्सो-आर्ट बादलों में इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट्स के कई क्लस्टर और दुष्ट ग्रहों की अनुमानित आबादी के स्रोत नहीं हो सकते हैं। यह जोड़ी यह कहते हुए पेपर में अपनी गणना प्रस्तुत करती है कि “परिणामस्वरूप, सितारों के ओर्थोटिक बादल इंटरस्टेलर पदार्थ के अभेद्य स्रोत हैं।”

इसके बाद, वे प्रोटोप्लानेटरी डिस्क पर विचार करते हैं। उनकी गणनाएं उनके पेपर में विस्तार से प्रस्तुत की गई हैं और इस मुद्दे में गहरी रुचि रखने वालों के लिए देखने लायक हैं। लेकिन अंतिम परिणाम यह है कि “ओमुआमुआ” से बड़ी तारकीय वस्तुएं अनुमानित आबादी के लिए पहले माने जाने वाले मेजबान स्टार क्लस्टर का एक बड़ा हिस्सा ले सकती हैं। “ओउमुआमुआ से बड़ी चीजें 2% और 50% के बीच मेजबान स्टार द्रव्यमान का एक महत्वपूर्ण अंश हैं।”

लोएब और सिराज के सभी कार्यों की पृष्ठभूमि में न्यूनतम द्रव्यमान सौर निहारिका (एमएमएसएन) मॉडल कहा जाता है। MMSN मॉडल हमारे सौर मंडल में उस सामग्री की संरचना का वर्णन करता है जो ग्रहों के निर्माण के लिए आवश्यक है, और क्षुद्रग्रहों, सूर्य की परिक्रमा करता है। MMSN से पता चलता है कि, सूर्य की धातु को देखते हुए, ग्रहों को बनाने के लिए सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 1% आवश्यक था।

लेखकों की गणना और सिमुलेशन से पता चलता है कि “ओमुआमुआ जैसी वस्तुएं” आबादी के लिए स्टार द्रव्यमान का एक बड़ा हिस्सा लेती हैं। “ओउमुआमुआ 2% और 50% के बीच मेजबान स्टार द्रव्यमान का एक महत्वपूर्ण अंश है।”

यदि आप सोच रहे हैं कि यह एक विस्तृत श्रृंखला है, तो आप सही हैं। लेकिन उनका काम जो पूरा करता है वह ग्रह प्रणालियों के निर्माण की हमारी समझ के लिए एक मजबूत बाधा है। “ये परिणाम प्रोटोस्टेलर पदार्थ को र 0.1 किमी ग्रहों में बदलने और उन्हें अपने मूल सितारों से निकालने और ग्रह प्रणाली गठन प्रक्रिया पर अवलोकन संबंधी बाधाओं के पैटर्न को बदलने के लिए एक अत्यधिक कुशल तरीका सुझाते हैं।”

प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क ग्रहों में बदलने की तुलना में अधिक सामग्री फेंकती है

एक दुष्ट ग्रह की एक तस्वीर, एक अंधेरे और रहस्यमय कलाकार। क्रेडिट: नासा

लेकिन जो सबसे दिलचस्प है वह है संभावित निष्कर्ष। यंग सोलर सिस्टम इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट्स और दुष्ट ग्रहों को बनाए रखने के बीच अधिक द्रव्यमान उत्सर्जित कर सकता है।

सिराज और लोएब अपने सारांश में लिखते हैं, “न तो सौर मंडल के प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क का बड़ा बजट और न ही अन्य सितारों के आसपास पाए जाने वाले प्रोटोप्लेनेटरी या मलबे के डिस्क तारकीय वस्तुओं को बनाने के लिए पर्याप्त सामग्री प्रदान कर सकते हैं।”

यह जोड़ी अपने पेपर को यह बताते हुए समाप्त करती है कि इन वस्तुओं को उनके मेजबान सिस्टम से कैसे हटाया जाए। लेकिन यह ज्यादातर एक तरह का साइडबार है। शोधकर्ताओं की जोड़ी इस बात में अधिक रुचि रखती है कि वे सौर मंडल की संरचना के बारे में हमारी समझ को कैसे बदलते हैं।

वे बताते हैं कि आगामी वेरा रुबिन सर्वे टेलीस्कोप संभावित रूप से कई और इंटरस्टेलर वस्तुओं का पता लगा सकता है, क्योंकि वेरा रुबिन क्षणिक घटनाओं का पता लगाने में सबसे अच्छा होगा। यह अध्ययन केवल दो, या संभवतः तीन, तारकीय वस्तुओं के छोटे नमूने के आकार तक सीमित है। एक बार जब हमारे पास एक बड़ा नमूना आकार होगा, तो हम बहुत कुछ सीखेंगे।

“सितारों के बीच वस्तुओं की उत्पत्ति का अनुमान उनके वेग वितरण से लगाया जा सकता है, जब उनमें से पर्याप्त संख्या में पाए जाते हैं,” लेखक लिखते हैं।


बोरिसोव जैसे इंटरस्टेलर धूमकेतु इतने दुर्लभ नहीं हो सकते हैं


और जानकारी:
प्रारंभिक सबूत है कि अमीर सिराज, अब्राहम लोएब, प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क को बनाए रखने की तुलना में अधिक द्रव्यमान का वहन करते हैं। arXiv: 2108.13429v1 [astro-ph.EP], arxiv.org/abs/2108.13429

गुणों का वर्ण – पत्र: प्रोटोप्लानेटरी डिस्क ग्रहों में बदलने से अधिक सामग्री फेंकता है (2021, 10 सितंबर) 11 सितंबर, 2021 को https://phys.org/news/2021-09-protoplanetary-disks-material-planets.html से लिया गया।

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