इनसाइट क्यों स्टारबर्स्ट के बाद की आकाशगंगाएँ तारे नहीं बनाती हैं

पोस्ट-स्टारबर्स्ट (PSB) आकाशगंगाएँ प्रमुख, गैस-समृद्ध विलय और गैस-गरीब, मौन प्रारंभिक-प्रकार की आकाशगंगाओं के बीच एक तीव्र संक्रमणकालीन चरण का प्रतिनिधित्व करती हैं।

स्टारबर्स्ट के बाद की आकाशगंगाओं को पहले उनकी सारी गैस और धूल को बिखेरने के लिए सोचा गया था, जो कि ऊर्जा के हिंसक विस्फोटों और असाधारण गति में नए तारे बनाने के लिए आवश्यक ईंधन है।

अटाकामा लार्ज मिलिमीटर / सबमिलिमीटर एरे (एएलएमए) के नए डेटा से पता चलता है कि ये आकाशगंगाएँ अपने सभी तारे बनाने वाले ईंधन को बिखेरती नहीं हैं। इसके बजाय, ये निष्क्रिय आकाशगंगाएं अपने अनुमानित अंत के बाद बड़ी मात्रा में अत्यधिक केंद्रित, अशांत गैस को पकड़ती हैं और संपीड़ित करती हैं।

हालांकि यह उम्मीद की जाती है कि यह तारा निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियां होनी चाहिए, पीएसबी आकाशगंगाओं के मामले में ऐसा नहीं लगता है।

पीएसबी को क्या अलग बनाता है?

पीएसबी अन्य आकाशगंगाओं से अलग हैं क्योंकि वे हिंसक टकराव या आकाशगंगाओं के बीच विलय के बाद पैदा हुए हैं। गैलेक्सी विलय आमतौर पर स्टार गठन के बड़े पैमाने पर विस्फोट को ट्रिगर करते हैं, लेकिन पीएसबी में, यह विस्फोट धीमा हो जाता है और शुरू होते ही लगभग पूरी तरह से बंद हो जाता है।

नतीजतन, वैज्ञानिकों ने पहले माना था कि इन आकाशगंगाओं के केंद्रीय सितारा बनाने वाले कारखानों में बहुत कम या कोई तारा बनाने वाला ईंधन नहीं बचा था। अब तक, यह माना जाता था कि आणविक गैसों को या तो तारकीय प्रक्रियाओं के माध्यम से या ब्लैक होल के प्रभाव से आकाशगंगाओं से परे त्रिज्या में पुनर्वितरित किया गया था।

लेकिन वर्तमान परिणाम इस सिद्धांत को चुनौती दे रहे हैं।

माना जाता है कि पोस्ट-स्टारबर्स्ट आकाशगंगाओं को पहले उनकी सभी आणविक गैस को निष्कासित कर दिया गया था, एक ऐसा व्यवहार जिसके कारण उन्हें सितारों का निर्माण बंद कर दिया गया था।  नई टिप्पणियों से पता चला है कि ये आकाशगंगाएँ वास्तव में अपने केंद्रों के पास तारे बनाने वाले ईंधन को पकड़ती हैं और संघनित करती हैं, और फिर इसका उपयोग तारे बनाने के लिए नहीं करती हैं।  यहां, हबल स्पेस टेलीस्कॉप से ​​ऑप्टिकल छवियों पर मढ़ा पीएसबी 0570.537.52266 का रेडियो डेटा, आकाशगंगा के केंद्र के पास गैस के घने संग्रह को दर्शाता है।
माना जाता है कि पोस्ट-स्टारबर्स्ट आकाशगंगाओं को पहले उनकी सभी आणविक गैस को निष्कासित कर दिया गया था, एक ऐसा व्यवहार जिसके कारण उन्हें सितारों का निर्माण बंद कर दिया गया था। नई टिप्पणियों से पता चला है कि ये आकाशगंगाएँ वास्तव में अपने केंद्रों के पास तारे बनाने वाले ईंधन को पकड़ती हैं और संघनित करती हैं, और फिर इसका उपयोग तारे बनाने के लिए नहीं करती हैं। यहां, हबल स्पेस टेलीस्कॉप से ​​ऑप्टिकल छवियों पर मढ़ा पीएसबी 0570.537.52266 का रेडियो डेटा, आकाशगंगा के केंद्र के पास गैस के घने संग्रह को दर्शाता है। श्रेय: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / एस. डैगनेलो (एनआरएओ / एयूआई / एनएसएफ)

“हम कुछ समय से जानते हैं कि बड़ी मात्रा में आणविक गैस सार्वजनिक क्षेत्र के बैंकों के आसपास बनी हुई है, लेकिन यह नहीं कह पाए हैं कि हमें यह समझने से रोका गया है कि इन आकाशगंगाओं ने सितारों का निर्माण क्यों बंद कर दिया है। अब, हमने आकाशगंगाओं के भीतर काफी मात्रा में शेष गैस की खोज की है और शेष गैस बहुत कॉम्पैक्ट है, ”वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री और अध्ययन के प्रमुख अन्वेषक एडम स्मर्सीना ने कहा। “जबकि यह कॉम्पैक्ट गैस कुशलता से सितारों का निर्माण कर रही होगी, ऐसा नहीं है। वास्तव में, यह 10 प्रतिशत से भी कम कुशल है क्योंकि इसी तरह कॉम्पैक्ट गैस होने की उम्मीद है। ”

सितारों को बनाने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट होने के अलावा, देखी गई निष्क्रिय – या मौन – आकाशगंगाओं में गैस टीम के लिए स्टोर में एक और आश्चर्य था: यह अक्सर केंद्र में स्थित था, हालांकि हमेशा नहीं, और आश्चर्यजनक रूप से अशांत था। संयुक्त रूप से, इन दो विशेषताओं ने शोधकर्ताओं के लिए उत्तर की तुलना में अधिक प्रश्नों को जन्म दिया।

स्मर्सीना ने कहा, “पीएसबी में हमने देखा कि अन्य आकाशगंगाओं की तुलना में स्टार गठन की दर बहुत कम है, भले ही इस प्रक्रिया को बनाए रखने के लिए बहुत सारे ईंधन हैं।” “इस मामले में, गैस में अशांति के कारण स्टार गठन को दबा दिया जा सकता है, जैसे तेज हवा आग को दबा सकती है। हालाँकि, तारे के निर्माण को भी अशांति से बढ़ाया जा सकता है, जैसे हवा आग की लपटों को हवा दे सकती है, इसलिए यह समझना कि यह अशांत ऊर्जा क्या पैदा कर रही है, और यह वास्तव में निष्क्रियता में कैसे योगदान दे रही है, यह इस काम का एक शेष प्रश्न है। ”

स्टार-बर्स्ट आकाशगंगाओं, या पीएसबी का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने पाया कि वे अपेक्षा के अनुरूप व्यवहार नहीं करते हैं।  पीएसबी को पहले माना जाता था कि वे निष्क्रिय हो जाने पर अपनी गैस बिखेर देते हैं।  नई टिप्पणियों से पता चला है कि ये आकाशगंगाएँ वास्तव में इस गैस पर लटकी हुई हैं और इसे अपने केंद्रों के पास जमा देती हैं।  पीएसबी 0379.579.51789 अध्ययन में एक अपवाद है।  यहां, हबल स्पेस टेलीस्कॉप से ​​ऑप्टिकल छवियों पर आकाशगंगा के रेडियो डेटा से पता चलता है कि आकाशगंगा ने अपने स्टार बनाने वाले ईंधन पर कब्जा कर लिया था, गैस संग्रह ऑफ-सेंटर स्थित है।
स्टार-बर्स्ट आकाशगंगाओं, या पीएसबी का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने पाया कि वे अपेक्षा के अनुरूप व्यवहार नहीं करते हैं। पीएसबी को पहले माना जाता था कि वे निष्क्रिय हो जाने पर अपनी गैस बिखेर देते हैं। नई टिप्पणियों से पता चला है कि ये आकाशगंगाएँ वास्तव में इस गैस पर लटकी हुई हैं और इसे अपने केंद्रों के पास जमा देती हैं। पीएसबी 0379.579.51789 अध्ययन में एक अपवाद है। यहां, हबल स्पेस टेलीस्कॉप से ​​ऑप्टिकल छवियों पर आकाशगंगा के रेडियो डेटा से पता चलता है कि आकाशगंगा ने अपने स्टार बनाने वाले ईंधन पर कब्जा कर लिया था, गैस संग्रह ऑफ-सेंटर स्थित है। श्रेय: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / एस. डैगनेलो (एनआरएओ / एयूआई / एनएसएफ)

इलिनोइस विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री और शोध के सह-लेखक डेकर फ्रेंच ने कहा, “ये नतीजे इस सवाल को उठाते हैं कि इन आकाशगंगाओं में अशांति को चलाने और गैस को नए सितारों को बनाने से रोकने के लिए कौन से ऊर्जा स्रोत मौजूद हैं। एक संभावना इन आकाशगंगाओं में केंद्रीय सुपरमैसिव ब्लैक होल की अभिवृद्धि डिस्क से ऊर्जा है। ”

टोलेडो विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री और एक शोध सह-लेखक, जेडी स्मिथ ने कहा, “एक विशिष्ट आकाशगंगा के विकास के बारे में बहुत कुछ है जिसे हम नहीं समझते हैं, और उनके जीवंत तारे बनाने वाले जीवन से मौन में संक्रमण एक है कम से कम समझी जाने वाली अवधि। हालांकि प्रारंभिक ब्रह्मांड में स्टार-बर्स्ट बहुत आम थे, लेकिन आज वे काफी दुर्लभ हैं। इसका मतलब है कि निकटतम उदाहरण अभी भी करोड़ों प्रकाश-वर्ष दूर हैं, लेकिन ये घटनाएँ अब से कई अरब साल बाद मिल्की वे गैलेक्सी और एंड्रोमेडा गैलेक्सी के बीच टकराव, या विलय के संभावित परिणाम को दर्शाती हैं। केवल ALMA की अविश्वसनीय संकल्प शक्ति के साथ हम ‘गिरावट के बाद’ पीछे छोड़े गए आणविक जलाशयों में गहराई से झांक सकते हैं।

स्मर्सीना ने कहा, “अक्सर ऐसा होता है कि हम खगोलविदों के रूप में टिप्पणियों से पहले अपने स्वयं के प्रश्नों के उत्तर देते हैं, लेकिन इस बार, हमने ब्रह्मांड के बारे में पूरी तरह से अप्रत्याशित कुछ सीखा।”

अशांति अपराधी है: अध्ययन का निष्कर्ष।

अध्ययन के परिणाम इस बात की पुष्टि करते हैं कि इन पीएसबी में अंतरतारकीय माध्यम की स्थिति और वितरण सामान्य आकाशगंगा आबादी के विपरीत हैं। उनके इंटरस्टेलर माध्यम के अशांत हीटिंग को चलाने वाले तंत्र को समझना और क्या यह तंत्र कम स्टार-गठन दक्षता को तब तक बनाए रख सकता है जब तक कि शेष गैस का उपभोग नहीं हो जाता है, या भविष्य के विकासवादी राज्य में स्टार गठन के लिए अप्रभावी प्रदान किया जाता है, निरंतर महत्व का है। इन अनूठी प्रणालियों में गैस और तारे के गठन की स्पष्ट रूप से विरोधाभासी स्थिति यह समझने के लिए एक खाका प्रदान कर सकती है कि ‘पतन के बाद’ आकाशगंगाओं में तारा निर्माण कैसे बुझता और नियंत्रित होता है।

अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि इंटरस्टेलर माध्यम में अशांत समर्थन इस स्टार गठन दमन के लिए संभावित अपराधी है। यह अशांत दमन कितने समय तक बना रह सकता है या इसका ड्राइविंग तंत्र स्पष्ट नहीं है।

जर्नल संदर्भ

  1. एडम स्मर्सीना, जॉन-डेविड टी। स्मिथ, के। डेकर फ्रेंच, एरिक एफ। बेल, डैनियल ए। डेल, ऐनी एम। मेडलिंग, क्रिस्टीना नायलैंड, जॉर्ज सी। प्रिवॉन, केट रोलैंड्स, फैबियन वाल्टर, एन आई। ज़ाबलुडॉफ। पतन के बाद: पोस्ट-स्टारबर्स्ट आकाशगंगाओं में आणविक गैस का समाधान। आकाशगंगाओं के खगोल भौतिकी (एस्ट्रो-ph.GA) डीओआई: 10.48550 / arXiv.2108.03231

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