सफेद बौने तारे, उनके विभिन्न रूप और विज्ञान के मूल्य

एक सफेद बौने को उसके आकार से मत आंकिए

जब हमारा सूर्य बूढ़ा हो जाता है और उसका आकार नीचे चला जाता है, तो वह थोड़ा सफेद बौना तारा बना लेगा, जो सूरज जैसे सितारों का अंतिम चरण है। हालांकि इसके आकार से एक सफेद बौना सितारा का न्याय न करें!

# 1: सफेद बौने तारे पृथ्वी के आकार के हैं, लेकिन एक सूर्य का द्रव्यमान है

पाए जाने वाले पहले सफेद बौनों में से एक, सीरियस बी पृथ्वी के आकार का है, जो एक तारे के लिए काफी छोटा है।

पृथ्वी की तुलना में सफेद बौना तारा सीरियस बी। स्रोत: ईएसए

और फिर भी यह हमारे सूर्य के समान द्रव्यमान के बारे में रटना का प्रबंधन करता है, जिससे यह अधिक सघन होता है। सिरियस बी का शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र पृथ्वी की तुलना में 350,000 गुना अधिक है, जिसका अर्थ है कि 68 किलो का व्यक्ति अपनी सतह पर 25 मिलियन किलोग्राम वजन उठाएगा!

इस तरह के उच्च घनत्व को वैज्ञानिक समुदाय द्वारा एक सदी पहले असंभव माना जाता था, इस तरह के सफेद बौने की खोज के बाद, आर्थर एडिंगटन द्वारा अच्छी तरह से विरोधाभास:

हम उन संदेशों को प्राप्त करने और उनकी व्याख्या करने से सितारों के बारे में सीखते हैं जो उनकी रोशनी हमारे पास लाती है। सीरियस कम्पैनियन का संदेश जब यह डिकोड किया गया था: "मैं उस सामग्री से 3,000 गुना घना बना हूं, जो आपने कभी भी पार की है; मेरी सामग्री का एक टन एक छोटी सी डली होगी जिसे आप माचिस की तीली में रख सकते हैं। ” ऐसे संदेश का कोई क्या जवाब दे सकता है? 1914 में हममें से अधिकांश ने जो उत्तर दिया, वह था - “चुप रहो। बकवास मत करो। ”

# 2: अधिक बड़े पैमाने पर एक सफेद बौना, कम इसका आकार!

गैस के सभी बाहरी परतों को लाल विशालकाय चरण और शेडिंग, सूर्य जैसे तारों के बचे हुए कोर प्रकाश और ऊर्जा को छोड़ने के लिए फ़्यूज़िंग मामले में सक्षम नहीं है। गुरुत्वाकर्षण इस प्रकार ऐसे तारों में इलेक्ट्रॉनों को ले जाता है और उन्हें उच्च घनत्व देता है जिन्हें वे उच्च घनत्व देते हैं। अधिक द्रव्यमान के कारण अधिक गुरुत्वाकर्षण, अधिक कुचल।

हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा अंकित सफेद बौने तारे। स्रोत: विकिपीडिया

गुरुत्वाकर्षण के लिए आगे भी एक सफेद बौना को संपीड़ित करने के लिए, यह सभी इलेक्ट्रॉनों को सभी उपलब्ध स्थानों (ऊर्जा राज्यों) पर कब्जा करने के लिए मजबूर करना चाहिए। इसके अलावा, क्वांटम यांत्रिकी गुरुत्वाकर्षण को किसी भी स्टार को संपीड़ित करने की अनुमति नहीं देगा: पाउली के बहिष्करण सिद्धांत का कहना है कि कोई भी 2 इलेक्ट्रॉन एक ही ऊर्जा स्थिति पर कब्जा नहीं कर सकते हैं। एक सफेद बौने को कुचलने में सक्षम होने के लिए गुरुत्वाकर्षण की यह ऊपरी सीमा अधिकतम द्रव्यमान देती है, जिसे चंद्रशेखर सीमा के रूप में जाना जा सकता है। सबसे विशाल सफेद बौना तारा इस प्रकार सबसे छोटा है।

# 3: सफेद बौने वास्तव में सुपरनोवा जा सकते हैं!

सफेद बौने तारे कभी-कभी निकटवर्ती बाइनरी सिस्टम में पाए जाते हैं जहां अन्य तारा हमारे सूर्य की तुलना में कम विशाल होता है। इन तारों की निकटता और सफेद बौने के उच्च गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के कारण, यह साथी से मामले में खींचता है!

एक सफेद बौना तारा एक साथी तारे से पदार्थ खींचता है और एक अभिवृद्धि डिस्क बनाता है। स्रोत: विकिपीडिया

मामला सफेद बौना (कोणीय गति के संरक्षण के कारण) के चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क बनाता है और जबरदस्त मात्रा में ऊर्जा के साथ उस पर गिरने लगता है। गिरने वाले पदार्थ सफेद बौने के घनत्व को बढ़ाते हैं। यदि घनत्व एक सफेद बौने की स्थिरता के लिए अधिकतम सीमा को पार कर जाता है (जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है), तो यह एक भगोड़ा कार्बन संलयन विस्फोट का कारण बनता है जो पूरे स्टार को सुपरनोवा जाने का कारण बनता है और सेकंड के एक मामले में पूरे स्टार को नष्ट कर देता है।

# 4: सफेद बौने भी पल्सर हो सकते हैं!

श्वेत बौने तारा AR Sco में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र पृथ्वी की तुलना में 100 मिलियन गुना अधिक शक्तिशाली है और यह मात्र 2 मिनट में अपने आप घूम जाता है। इस तरह के एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र में विकिरण और कणों के गहन प्रकाश स्तंभों की तरह बीम का उत्पादन होता है, जो अपने साथी लाल बौना तारे को एक विशाल विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने के लिए गोली मारता है।

स्टार के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित इस तरह के अत्यधिक ध्रुवीकृत विकिरण उत्सर्जन को केवल न्यूट्रॉन सितारों में पहले कभी देखा गया था। इस तरह के सितारों को पल्सर कहा जाता है और अब सफेद बौनों का भी उस शोहरत पर दावा है।

# 5: गुरुत्वाकर्षण तरंगों के एक उज्ज्वल स्रोत के रूप में सफेद बौने

1600 प्रकाश-वर्ष दूर, दो घने सफेद बौने एक दूसरे के चारों ओर एक सर्पिल नृत्य में बंद हैं, प्रत्येक कक्षा 5 मिनट तक चलती है। वे अंततः एक साथ घने न्यूट्रॉन स्टार बनाने के लिए एक साथ गिरेंगे, क्योंकि कक्षा सामान्य सापेक्षता के नियमों के लिए लगातार धन्यवाद देती है। यह गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में यहां जारी की गई है:

बाइनरी सिस्टम RX J0806.3 + 1527 में सफेद बौना सितारे और उनका अंतिम भाग्य। स्रोत: नासा

यह उम्मीद की जाती है कि यह प्रणाली मनुष्यों के लिए ज्ञात गुरुत्वाकर्षण तरंगों के सबसे उज्ज्वल स्रोतों में से एक है और आगामी गुरुत्वाकर्षण लहर अंतरिक्ष वेधशाला LISA के लिए एक प्रमुख लक्ष्य होगा।

# 6: यूनिवर्स की उम्र निर्धारित करने के लिए सफेद बौनों का इस्तेमाल किया जा सकता है

हालांकि सफेद बौने गर्मी और प्रकाश उत्पन्न करने के लिए फ्यूज नहीं करते हैं, उनके छोटे सतह क्षेत्र का अर्थ है कि वे बहुत धीरे-धीरे शांत होते हैं, इस प्रकार लंबे समय तक गर्म रहते हैं। एक सफेद बौना तारा जितना ठंडा होता है, उतना ही अधिक समय उसे एक कप कॉफी की तरह ठंडा होने में लगता है। चूंकि ब्रह्मांड अभी भी काफी युवा है, सभी ज्ञात सफेद बौने अभी भी काफी गर्म हैं और सफेद चमकते हैं। एक सफेद बौना को मंद लाल होने और मरने के लिए अरबों साल लगेंगे।

जैसे-जैसे समय के साथ कूलिंग धीमी और धीमी होती जाएगी, एक सफ़ेद बौने को एक मृत काला बौना बनने में कई साल लगेंगे। सबसे पुराने सफेद बौनों के शीतलन के चरण को देखकर, हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग ब्रह्मांड की आयु निर्धारित करने के लिए किया गया था। परिणाम 13-14 बिलियन वर्षों के अन्य अनुमानों के अनुरूप थे।

ओह, और एक सफेद बौने की भूकंपीय टिप्पणियों का सुझाव है कि उनके कोर हीरे की तरह क्रिस्टलीकृत हैं।

निष्कर्ष

सफेद बौने बहुत दिलचस्प हैं और वैज्ञानिकों को कई प्रकार के भौतिकी का परीक्षण करने में सक्षम बनाते हैं।

ब्रह्मांड की आयु का निर्धारण करने के लिए एक प्रकार के सुपरनोवा का अध्ययन करने से लेकर भविष्य के गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला तक, सफेद बौने अद्वितीय वैज्ञानिक मूल्य के हैं।

पुनश्च: मैंने एक बाइनरी स्टार सिस्टम में एक सफेद बौने तारे पर एक एस्ट्रोफिजिक्स अनुसंधान परियोजना की, इसके एक्स-रे स्पंदनों का अध्ययन किया। प्रणाली आकर्षक है! : डी