एक नई स्टडी ने नए तारों की अस्त-व्यस्त शुरुआती ज़िंदगी पर से पर्दा हटा दिया है, जिससे पता चला है कि तारों के शुरुआती दिन पहले सोचे गए समय से कहीं ज़्यादा उथल-पुथल वाला और बदलने वाला होता है।

नासा (NASA) के वाइड-फील्ड इंफ्रारेड सर्वे एक्सप्लोरर (WISE) और उसके एक्सटेंडेड मिशन NEOWISE से मिले दस साल से ज़्यादा के डेटा से, एस्ट्रोनॉमर्स ने अब तक युवा तारों की चीज़ों (YSOs) का सबसे बड़ा और सबसे डिटेल्ड मिड-इंफ्रारेड वेरिएबिलिटी कैटलॉग कैप्चर किया है।

यंग स्टेलर ऑब्जेक्ट्स (YSO) वे तारे होते हैं जो अपने जीवन के शुरुआती स्टेज में होते हैं, जहां तारे अपने कोर में हाइड्रोजन को स्टेबल तरीके से फ्यूज़ करते हैं। यह वह स्टेज है जब तारे हर्ट्ज़स्प्रंग-रसेल डायग्राम (तारों को उनके टेम्परेचर और चमक के आधार पर इवोल्यूशन के अलग-अलग स्टेज में दिखाने वाला एक प्लॉट) के मेन सीक्वेंस में एंटर नहीं करते हैं। YSO घने मॉलिक्यूलर क्लाउड के गिरने से बनते हैं, जो स्पेस में गैस और धूल से भरे बड़े ठंडे एरिया होते हैं।

यह पतन विभिन्न घटनाओं से शुरू हो सकता है - जैसे कि पास के सुपरनोवा विस्फोट, तारकीय विकिरण, या अंतरतारकीय माध्यम में अशांति - जो स्थानीय अति-घनत्व और गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता का कारण बनती है।

द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल सप्लीमेंट सीरीज़ में पब्लिश हुई, आर्यभट्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ़ ऑब्जर्वेशनल साइंसेज (ARIES) की नेहा शर्मा और सौरभ शर्मा की एक स्टडी, जो भारत सरकार के डिपार्टमेंट ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (DST) के तहत एक ऑटोनॉमस इंस्टीट्यूट है। इसमें हमारी गैलेक्सी में अलग-अलग बड़े स्टार-फॉर्मिंग रीजन में 22,000 से ज़्यादा YSOs के लिए लाइट कर्व्स को एनालाइज़ किया गया। ये कारण यह समझने के लिए नेचुरल लैब का काम करते हैं कि तारे कैसे पैदा होते हैं और कैसे इवॉल्व होते हैं।

उन्होंने पाया कि जब घने मॉलिक्यूलर बादल अपनी ही ग्रेविटी से सिकुड़ते हैं, तो उनके सेंटर में एक प्रोटोस्टार बनता है—एक गर्म, घना कोर जो मटीरियल की घूमती हुई डिस्क से घिरा होता है। प्रोटोस्टार फ्यूजन से नहीं, बल्कि ग्रेविटेशनल कोलैप्स और मास एक्रीशन से पैदा हुई गर्मी से रोशनी निकालता है।

समय के साथ, आस-पास की डिस्क से मटीरियल प्रोटोस्टार पर जमा होता रहता है, जिससे उसकी ग्रोथ होती है। यह प्रोसेस अपने आप में अनस्टेबल होता है, जिसमें एक्रीशन में अचानक फटने और सुस्ती आती है जिससे चमक में तेज़ी से और अप्रत्याशित बदलाव हो सकते हैं। आखिरकार, बढ़ते तारे से निकलने वाला रेडिएशन प्रेशर बचे हुए क्लाउड मटीरियल को बाहर निकाल सकता है, जिससे एक्रीशन रुक जाता है और एक युवा, प्री-मेन-सीक्वेंस तारा पीछे रह जाता है।

ये डायनामिक प्रोसेस ही YSOs को इंफ्रारेड मॉनिटरिंग के लिए इतना खास सब्जेक्ट बनाते हैं। इंफ्रारेड लाइट YSOs के आस-पास की मोटी धूल की परतों में घुस जाती है—तारों के छिपे हुए शुरुआती विकास की एक अनोखी झलक दिखाती है।

3.4 और 4.6 माइक्रोन पर एक दशक से ज़्यादा के WISE/NEOWISE इंफ्रारेड ऑब्ज़र्वेशन का एनालिसिस करके, टीम ने YSO वेरिएबिलिटी को छह मुख्य कैटेगरी में बांटा: लीनियर (लगातार चमकना या फीका पड़ना), कर्व्ड (नॉन-लीनियर ट्रेंड), पीरियोडिक (रोटेशन या डिस्क ऑर्बिट से जुड़े रिपीट होने वाले पैटर्न), बर्स्ट (अचानक चमकना), ड्रॉप (अचानक धुंधला होना), और इर्रेगुलर (अनियमित, अस्त-व्यस्त बदलाव)।

चित्र 1. अलग-अलग तरह के वेरिएबल के उदाहरण लाइट कर्व: बाएं से दाएं लीनियर, कर्व्ड, पीरियोडिक, बर्स्ट, ड्रॉप, और इर्रेगुलर

चित्र 2: प्रोटोस्टार के चार विकास के स्टेज का स्कीमैटिक रिप्रेजेंटेशन (एंड्रिया इसेला की 2006 की थीसिस से लिया गया)। क्लास 0 की चीज़ें एक घने एनवेलप में गहराई से दबी होती हैं, जिसमें एक छोटा सेंट्रल कोर होता है। क्लास I में, कोर बढ़ता रहता है, और एक चपटी सरकमस्टेलर डिस्क बनने लगती है। क्लास II तक, आस-पास का ज़्यादातर मटीरियल गैस और धूल की एक खास डिस्क में जम जाता है। आखिरी क्लास III स्टेज में, डिस्क काफी हद तक खत्म हो जाती है, और तारे का स्पेक्ट्रल एनर्जी डिस्ट्रीब्यूशन एक मैच्योर स्टेलर फोटोस्फीयर जैसा दिखता है

लगभग 26% YSOs में पता चलने लायक बदलाव दिखे, जिसमें अनियमित बदलाव सबसे ज़्यादा बार हुए। खास तौर पर, युवा तारे—खासकर क्लास I YSOs, जो अभी भी अपनी धूल भरी परतों में गहराई तक फंसे हुए हैं—कहीं ज़्यादा बदलते हुए थे, जिनमें से 36% में बदलाव दिखे, जबकि ज़्यादा विकसित क्लास III तारों में यह 22% था, जिनकी सरकमस्टेलर डिस्क ज़्यादातर खत्म हो चुकी हैं।

रंग में बदलाव से और सुराग मिले। जबकि ज़्यादातर बदलने वाले तारे चमकने पर ज़्यादा लाल हो गए—जो धूल के गर्म होने या ज़्यादा खत्म होने का एक संभावित संकेत है—एक बड़ी संख्या ने उल्टा ट्रेंड दिखाया, जो चमकने पर ज़्यादा नीले हो गए। यह व्यवहार सबसे युवा YSOs में ज़्यादा आम था और यह बढ़े हुए एक्रीशन एपिसोड या अंदरूनी डिस्क मटीरियल के स्ट्रक्चरल क्लियरिंग का संकेत हो सकता है।

लीड लेखक नेहा शर्मा ने कहा, “यह कैटलॉग तारों के जवानी के सबसे पूरे मिड-इंफ्रारेड व्यू में से एक दिखाता है।” “उनकी झिलमिलाहट की स्टडी करके, हम यह पता लगा सकते हैं कि तारे कैसे बढ़ते हैं, खाते हैं और अपने धूल भरे गर्भ को छोड़ते हैं।”

पब्लिकली उपलब्ध कैटलॉग में 5,800 से ज़्यादा वेरिएबल YSOs शामिल हैं, जो एक्रीशन, डिस्क इवोल्यूशन और तारों के बनने के बीच के इंटरप्ले को एक्सप्लोर करने वाले एस्ट्रोनॉमर्स के लिए एक रिच डेटासेट देते हैं। जैसे-जैसे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) और 3.6m देवस्थल ऑप्टिकल टेलीस्कोप (DOT) जैसी ऑब्जर्वेटरीज़ इन फाइंडिंग्स पर और भी ज़्यादा सेंसिटिविटी और रेजोल्यूशन के साथ काम करना शुरू करेंगी, रिसर्चर्स को उम्मीद है कि वे इस बात की बारीक डिटेल्स सामने ला पाएंगे कि हमारे सूरज जैसे तारे अंधेरे से कैसे निकले।

प्रकाशन लिंक: https://doi.org/10.3847/1538-4365/adc397

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पीके/केसी/वीएस/डीके

(रिलीज़ आईडी: 2194968) आगंतुक पटल : 13