नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप के डेटा पर आधारित एक नए अध्ययन के अनुसार, एंड्रोमेडा आकाशगंगा पिछले लगभग 500 मिलियन वर्षों से तारे बनाने की दर कम कर रही है। शोधकर्ताओं ने यह भी स्थापित किया कि यह मंदी पिछले 40 मिलियन वर्षों में तेज हुई है। परिणामों को सोमवार को द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित किया गया था।
पृथ्वी से लगभग 2.5 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित एंड्रोमेडा एक सर्पिल आकाशगंगा है जो मिल्की वे के आकार के समान है। अपनी अपेक्षाकृत निकटता और अंधेरे आसमान वाले स्थानों में नंगी आंखों से अवलोकन की क्षमता के कारण, वैज्ञानिक इसकी तारकीय आबादी का विस्तार से अध्ययन कर सकते हैं और ऐसी आकाशगंगाओं के इतिहास को पुनर्निर्मित कर सकते हैं।
निष्कर्षों को हबल के दो सर्वेक्षणों - पैनक्रोमैटिक हबल एंड्रोमेडा ट्रेजरी और पैनक्रोमैटिक हबल एंड्रोमेडा सदर्न ट्रेजरी - के डेटा को मिलाकर प्राप्त किया गया था। इन सर्वेक्षणों ने एंड्रोमेडा की डिस्क के लगभग दो तिहाई हिस्से का उच्च रिज़ॉल्यूशन पर मानचित्रण करने की अनुमति दी, जिससे लगभग 200 मिलियन सितारों का विश्लेषण संभव हुआ।
वैज्ञानिकों ने आकाशगंगा के इतिहास को पुनर्निर्मित करने के लिए युवा और पुराने सितारों के बीच के अंतर का उपयोग किया। अधिक द्रव्यमान वाले तारे आमतौर पर नीले रंग के होते हैं और कम समय तक जीवित रहते हैं, जबकि कम द्रव्यमान वाले तारे अधिक लाल और लंबे समय तक चलने वाले होते हैं। इसलिए, हाल ही में तारा निर्माण वाले क्षेत्र नीले सितारों का बड़ा हिस्सा प्रदर्शित करते हैं। इस विश्लेषण को करने के लिए, एंड्रोमेडा की छवियों को 300 प्रकाश वर्ष के किनारे वाले हजारों खंडों में विभाजित किया गया था, जिससे प्रत्येक में तारा निर्माण के इतिहास का आकलन किया जा सका।
वाशिंगटन विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री और अध्ययन के सह-लेखक, बेन विलियम्स ने फिज पत्रिका को बताया: 'हमें व्यक्तिगत सितारों को मापना होगा, क्योंकि वे आकाशगंगा के निर्माण का जीवाश्म रिकॉर्ड हैं। हबल एकमात्र ऐसा टेलीस्कोप है जो एंड्रोमेडा में इसे करने के लिए पर्याप्त उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन को पर्याप्त बड़े क्षेत्र पर प्रदान कर सकता है।'
पिछले अध्ययनों ने पहले ही दिखाया था कि एंड्रोमेडा ने लगभग 2 अरब साल पहले तारे निर्माण की एक गहन अवधि का अनुभव किया था, संभवतः किसी अन्य आकाशगंगा के साथ परस्पर क्रिया या विलय के बाद। तब से यह गतिविधि धीरे-धीरे कमजोर हो रही है।
शोधकर्ताओं ने गणना की कि 500 मिलियन साल पहले एंड्रोमेडा प्रति वर्ष लगभग एक सौर द्रव्यमान के बराबर दर से तारे बना रही थी। यह दर 40 मिलियन साल पहले घटकर प्रति वर्ष आधे सौर द्रव्यमान तक आ गई थी। वर्तमान में दर प्रति वर्ष सूर्य के द्रव्यमान के लगभग पांचवें हिस्से के आसपास है।
टीम ने इस कमी के स्थान को भी निर्धारित किया। हाल के तारा निर्माण का अधिकांश भाग एक वलय में केंद्रित है जो आकाशगंगा के केंद्र से लगभग 32 हजार प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। लेखकों के अनुसार, देखे गए गिरावट का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विशेष रूप से इस क्षेत्र में गतिविधि में कमी का परिणाम है।
अध्ययन के अनुसार, तारा निर्माण में कमी गैस और धूल की कमी के बजाय आकाशगंगा की अपनी गतिविधि के प्राकृतिक क्षीणन से अधिक संबंधित है जो नए सितारों के जन्म के लिए आवश्यक है। वाशिंगटन विश्वविद्यालय के प्रमुख लेखक और शोधकर्ता, टोबिन वेनर ने इसे मैराथन के बाद की स्थिति से तुलना की: 'कभी-कभी सांस लेने की जरूरत होती है।'
वैज्ञानिकों ने एंड्रोमेडा में गतिविधि में कमी और बौनी आकाशगंगा M32 (मेसियर 32) के साथ इसकी निकटता के बीच संभावित संबंध का भी पता लगाया। हालांकि दोनों आकाशगंगाएं खगोलीय तल में लगभग 16 हजार प्रकाश वर्ष की दूरी पर हैं, उनकी त्रि-आयामी स्थिति अनिश्चित बनी हुई है, जिससे यह समझना मुश्किल हो जाता है कि क्या उनके बीच कोई परस्पर क्रिया हुई थी और कब।
वाशिंगटन विश्वविद्यालय के अध्ययन के सह-लेखक और शोधकर्ता, झोउ चेन ने टिप्पणी की: 'इस कार्यक्रम के मुख्य उद्देश्यों में से एक M32 और एंड्रोमेडा की डिस्क के बीच संभावित इंटरैक्शन का अध्ययन करना था।'
पैनक्रोमैटिक हबल एंड्रोमेडा सदर्न ट्रेजरी डेटा ने दिखाया कि M32 के निकटवर्ती एंड्रोमेडा क्षेत्र ने अन्य क्षेत्रों की तुलना में तारा निर्माण में कमी दिखाई। अध्ययन के अनुसार, यह गिरावट लगभग 60 मिलियन साल पहले शुरू हुई थी, जो दोनों आकाशगंगाओं के बीच संभावित परस्पर क्रिया की अवधि को सीमित करने में मदद कर सकती है।
वेनर ने फिज पत्रिका को बताया: 'हम सीधे तौर पर यह दावा नहीं कर सकते कि हम M32 के कारण तारा निर्माण में कमी देख रहे हैं। लेकिन यह वहां है, और यह निश्चित रूप से सबसे संभावित संदेह है।'
टीम हबल डेटा का विश्लेषण जारी रखने और एंड्रोमेडा के विकास की समझ को गहरा करने के लिए जमीनी टेलीस्कोप द्वारा किए गए अवलोकनों के साथ इसे संयोजित करने की योजना बना रही है।
कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़ के अध्ययन के सह-लेखक और शोधकर्ता, राज गुहातकुरता ने जोर देकर कहा: 'इन अभिलेखीय डेटा का अपार वैज्ञानिक मूल्य है। एंड्रोमेडा महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इतनी करीब है कि इसका सूक्ष्म विवरण देखा जा सकता है, साथ ही वैश्विक परिप्रेक्ष्य भी प्रदान करती है।'
शोधकर्ता नासा के भविष्य के नैन्सी ग्रेज़ रोमन स्पेस टेलीस्कोप के साथ इस तस्वीर का विस्तार करने की भी उम्मीद करते हैं, जिसके लॉन्च की योजना रविवार, 30 अगस्त को है। यह टेलीस्कोप, जिसका दृश्य क्षेत्र हबल की तुलना में निकट-अवरक्त रेंज में कम से कम 100 गुना बड़ा है, को एंड्रोमेडा की पूरी डिस्क और उसके प्रभामंडल के हिस्से को कैप्चर करना चाहिए, जिससे सैकड़ों मिलियन सितारों का विश्लेषण किया जा सकेगा।
खगोलविदों ने पुष्टि की है कि मिल्की वे में स्थित तारा V445 पपिस ने लगभग 32.2 मिलियन किलोमीटर प्रति घंटे की गति से गैस के समूह छोड़े हैं। यह उत्सर्जन 2000 के दशक की शुरुआत में देखे गए एक असामान्य विस्फोट के बाद हुआ था, और यह खोज हबल अंतरिक्ष दूरबीन और अन्य उपकरणों से प्राप्त नई छवियों द्वारा संभव हुई।
इस अध्ययन ने हीलियम सुपरनोवा के रूप में जाने जाने वाले, एक विशिष्ट प्रकार के तारकीय विस्फोट के बारे में अभूतपूर्व जानकारी प्रदान की। यह घटना एक सफेद बौने से जुड़ी है जो एक हीलियम-समृद्ध साथी तारे से पदार्थ अवशोषित करता है। इसके अलावा, विश्लेषण ने प्रणाली की संरचना का विवरण दिया और अन्य सुपरनोवा में कभी न देखी गई संरचनाओं को प्रकट किया।
V445 पपिस ने 2000 में अपने विस्फोट के बाद वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया, उस समय जब इसने तितली के पंखों जैसे आकार में बड़ी मात्रा में पदार्थ फैलाया था। इस घटना ने दो विस्तृत मलबा धाराएं उत्पन्न कीं, जो एक ट्रिलियन मील से अधिक थीं। बीस वर्षों से अधिक समय तक, प्रणाली का अवलोकन विस्फोट द्वारा उत्पन्न धूल की एक घनी परत से अस्पष्ट रहा, जिसने शामिल पिंडों को देखने और तारों की पहचान करने में बाधा डाली।
इस बाधा में कमी के साथ, शोधकर्ताओं ने प्रणाली की संरचना की जांच करने के लिए हबल, टीईएसएस उपग्रह, वेरी लार्ज टेलीस्कोप और अन्य उपकरणों द्वारा एकत्र किए गए डेटा को पार करने में कामयाबी हासिल की।
हाल के विश्लेषणों ने संकेत दिया है कि विस्फोट एक बाइनरी प्रणाली में हुआ था, जिसमें एक सफेद बौना और एक हीलियम तारा शामिल था। इस साथी तारे को दुर्लभ माना जाता है, क्योंकि इसने अपनी बाहरी हाइड्रोजन परत खो दी है, जिससे हीलियम पर हावी एक आंतरिक क्षेत्र उजागर हो गया है। यह प्रक्रिया तब होती है जब सफेद बौना साथी से सामग्री ग्रहण करता है, और जैसे-जैसे यह उसकी सतह पर जमा होता है, दबाव और तापमान बढ़ जाता है जिससे थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट शुरू हो जाता है।
सामान्य सुपरनोवा के विपरीत, जिनमें मुख्य रूप से हाइड्रोजन युक्त पदार्थ शामिल होते हैं, V445 पपिस एक ऐसी श्रेणी से संबंधित है जहां जमा हुआ पदार्थ हीलियम का प्रभुत्व रखता है।
सबसे आकर्षक निष्कर्षों में विस्फोट द्वारा उत्सर्जित गैस के छोटे समुच्चय शामिल हैं, जिन्हें शोधकर्ताओं ने कॉस्मिक प्रोजेक्टाइल कहा है। ये संरचनाएं, जो ऑक्सीजन में समृद्ध हो सकती हैं, को असाधारण गति से यात्रा करते हुए देखा गया। अध्ययन के प्रभारी टीम ने अभी तक सटीक रूप से परिभाषित नहीं किया है कि ये टुकड़े कैसे उत्पन्न हुए, हालांकि उन्होंने सुझाव दिया है कि वे प्रारंभिक विस्फोट के बाद उत्पन्न हो सकते हैं, यह बताते हुए कि इसी तरह की संरचनाएं ज्ञात अन्य सुपरनोवा में कभी पहचानी नहीं गई हैं।
अवलोकनों से यह भी पता चला है कि सफेद बौने ने हीलियम साथी तारे से सामग्री का अवशोषण फिर से शुरू कर दिया है। यह चक्र पहले दर्ज किए गए विस्फोट से पहले वाले चक्र के समान है। इस कारण से, वैज्ञानिक अनुमान लगाते हैं कि V445 पपिस भविष्य में एक नया विस्फोट कर सकता है। ऐसी घटना कुछ सफेद बौनों के विकास पर अध्ययन में सहायता कर सकती है जो बहुत अधिक तीव्र विस्फोटों तक पहुंचते हैं।
खगोलविद हीलियम सुपरनोवा की पुनरावृत्तियों और टाइप Ia सुपरनोवा के बीच संबंध की संभावना की जांच कर रहे हैं। ये घटनाएं महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे अपेक्षाकृत अनुमानित चमक पैटर्न प्रदर्शित करती हैं, जो ब्रह्मांडीय दूरियों और ब्रह्मांड के विस्तार के बारे में अनुमान लगाने की अनुमति देती हैं। इन घटनाओं को समझना डार्क एनर्जी के अध्ययन में भी योगदान देता है, जो ब्रह्मांड के विस्तार की लय से जुड़ा एक रहस्यमय बल है।
