নাক্ষত্রিক সংঘর্ষ

From LTRC

File:Crash and Burst.ogv

একটি নাক্ষত্রিক সংঘর্ষ (stellar collision) হলো দুটি নক্ষত্রের একত্রিত হওয়া,[1] যা কোনো নক্ষত্রমণ্ডলের মধ্যে নাক্ষত্রিক গতিবিদ্যা (stellar dynamics), অথবা নাক্ষত্রিক ভর হ্রাস বা মহাকর্ষীয় বিকিরণের কারণে কোনো দ্বৈত তারার কক্ষপথের ক্ষয় (orbital decay), কিংবা অন্য কোনো অজানা প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে থাকে।

মহাবিশ্বের যেকোনো নক্ষত্রের মধ্যে সংঘর্ষ হতে পারে, তা তারা "জীবন্ত" (অর্থাৎ নক্ষত্রটিতে ফিউশন সক্রিয়) হোক বা "মৃত" (যেখানে ফিউশন আর ঘটছে না) হোক। শ্বেত বামন তারা, নিউট্রন তারা, কৃষ্ণগহ্বর, প্রধান ধারার নক্ষত্র, দানব তারা এবং অতিদানব তারার ধরন, ভর, তাপমাত্রা এবং ব্যাসার্ধ অত্যন্ত ভিন্ন হয় এবং সেই অনুযায়ী তারা বিভিন্ন ধরনের সংঘর্ষ ও অবশিষ্টাংশ তৈরি করে।[2]

নাক্ষত্রিক সংঘর্ষ ও মিলনের ধরন

দ্বৈত তারার মিলন

আকাশের প্রায় অর্ধেক নক্ষত্রই দ্বৈত সিস্টেমের অংশ, যেখানে দুটি নক্ষত্র একে অপরকে কেন্দ্র করে ঘোরে। কিছু দ্বৈত তারা একে অপরের এত কাছাকাছি ঘোরে যে তারা একই বায়ুমণ্ডল ভাগ করে নেয়, যা সিস্টেমটিকে চিনাবাদামের আকৃতি দেয়। যদিও অধিকাংশ কন্টাক্ট বাইনারি সিস্টেম স্থিতিশীল, কিছু সিস্টেম অস্থিতিশীল হয়ে পড়ে এবং হয় একটি সঙ্গীকে বের করে দেয় অথবা শেষ পর্যন্ত একত্রিত হয়ে যায়।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা অনুমান করেন যে, এই ধরনের ঘটনা মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির গোলাকার নক্ষত্রমণ্ডলগুলোতে প্রতি ১০,০০০ বছরে একবার ঘটে।[2] ২০০৮ সালের ২ সেপ্টেম্বর বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো বৃশ্চিক রাশিতে একটি নাক্ষত্রিক মিলন পর্যবেক্ষণ করেন (যার নাম V1309 Scorpii), যদিও সেই সময়ে এটি নাক্ষত্রিক মিলনের ফলাফল হিসেবে পরিচিত ছিল না।[3]

টাইপ Ia সুপারনোভা

মূল নিবন্ধ: Type Ia supernova শ্বেত বামন হলো স্বল্প ভরের নক্ষত্রের অবশিষ্টাংশ, যা যদি কোনো নক্ষত্রের সাথে যথেষ্ট কাছাকাছি কক্ষপথে একটি দ্বৈত সিস্টেম গঠন করে, তবে তা টাইপ Ia সুপারনোভা নামক বিশাল নাক্ষত্রিক বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। এটি ঘটার সাধারণ উপায় হলো একটি শ্বেত বামন তার সঙ্গী প্রধান ধারার নক্ষত্র বা লোহিত দানব থেকে পদার্থ টেনে নিয়ে একটি অ্যাক্রিশন ডিস্ক গঠন করে।

খুব বিরল ক্ষেত্রে, দুটি শ্বেত বামন একে অপরের কাছাকাছি ঘুরলে টাইপ Ia সুপারনোভা ঘটে।[4] মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নির্গমনের ফলে জোড়াটি সর্পিল আকারে ভেতরের দিকে এগিয়ে আসে। যখন তারা শেষ পর্যন্ত মিলিত হয়, যদি তাদের সম্মিলিত ভর চন্দ্রশেখর সীমার কাছাকাছি বা তার বেশি হয়, তবে কার্বন-ফিউশন শুরু হয় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। যেহেতু একটি শ্বেত বামন অবক্ষয়িত পদার্থ (degenerate matter) দিয়ে গঠিত, তাই তাপীয় চাপ এবং নক্ষত্রের ওপরের স্তরের ওজনের মধ্যে কোনো নিরাপদ ভারসাম্য থাকে না। এই কারণে, তাপীয় পলাতক ফিউশন বিক্রিয়া দ্রুত সম্মিলিত নক্ষত্রের অভ্যন্তরকে উত্তপ্ত করে এবং ছড়িয়ে পড়ে, যা একটি সুপারনোভা বিস্ফোরণ ঘটায়।[4] কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে, শ্বেত বামনের সমস্ত ভর মহাকাশে নিক্ষিপ্ত হয়।[5]

নিউট্রন তারার মিলন

মূল নিবন্ধ: Neutron star merger নিউট্রন তারার মিলন শ্বেত বামনের মিলনের ফলে সৃষ্ট বিরল টাইপ Ia সুপারনোভার মতোই ঘটে। যখন দুটি নিউট্রন তারা একে অপরের কাছাকাছি ঘোরে, তখন মহাকর্ষীয় বিকিরণের কারণে সময়ের সাথে সাথে তারা সর্পিল আকারে ভেতরের দিকে এগিয়ে আসে। যখন তারা মিলিত হয়, তখন তাদের মিলনের ফলে একটি ভারী নিউট্রন তারা অথবা একটি কৃষ্ণগহ্বর তৈরি হয়, যা নির্ভর করে অবশিষ্টাংশের ভর টলম্যান-ওপেনহাইমার-ভলকফ সীমা অতিক্রম করে কি না তার ওপর। এটি এক বা দুই মিলিসেকেন্ডের মধ্যে পৃথিবীর চেয়ে ট্রিলিয়ন গুণ শক্তিশালী একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে, এই ধরনের ঘটনাই স্বল্পস্থায়ী গামা-রশ্মি বিস্ফোরণ[6] এবং কিলোনোভা তৈরি করে।[7]

২০১৭ সালের ২৫ আগস্ট একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ঘটনা, GW170817, ১৬ অক্টোবর ২০১৭ তারিখে একটি দূরবর্তী গ্যালাক্সিতে দুটি নিউট্রন তারার মিলনের সাথে সম্পর্কিত বলে রিপোর্ট করা হয়, যা মহাকর্ষীয় বিকিরণের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ করা প্রথম মিলন।[8][9][10][11]

থর্ন-জিটকো বস্তু

মূল নিবন্ধ: Thorne–Żytkow object যদি একটি নিউট্রন তারা যথেষ্ট কম ভর ও ঘনত্বের লোহিত দানবের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়, তবে ধারণা করা হয় যে এই মিলনের ফলে একটি থর্ন-জিটকো বস্তু তৈরি হতে পারে, যা একটি কাল্পনিক ধরনের কমপ্যাক্ট তারা যেখানে একটি লোহিত দানবের ভেতরে একটি নিউট্রন তারা আবৃত থাকে।

গ্রহের গঠন

যখন একটি দ্বৈত সিস্টেমে দুটি স্বল্প ভরের নক্ষত্র মিলিত হয়, তখন মিলনের কক্ষপথে ভর নিক্ষিপ্ত হতে পারে, যা একটি এক্সক্রিশন ডিস্ক তৈরি করে, যেখান থেকে নতুন গ্রহ গঠিত হতে পারে।[12]

আবিষ্কার

যদিও নাক্ষত্রিক সংঘর্ষের ধারণা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাছে কয়েক প্রজন্ম ধরে রয়েছে, কেবল নতুন প্রযুক্তির উন্নয়নই একে আরও বস্তুনিষ্ঠভাবে অধ্যয়ন করা সম্ভব করেছে। উদাহরণস্বরূপ, ১৭৬৪ সালে জ্যোতির্বিজ্ঞানী চার্লস মেসিয়ার মেসিয়ার ৩০ নামক একটি নক্ষত্রমণ্ডল আবিষ্কার করেন। বিংশ শতাব্দীতে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সিদ্ধান্তে পৌঁছান যে নক্ষত্রমণ্ডলটি প্রায় ১৩ বিলিয়ন বছরের পুরনো।[13] হাবল স্পেস টেলিস্কোপ মেসিয়ার ৩০-এর স্বতন্ত্র নক্ষত্রগুলোকে আলাদা করতে সক্ষম হয়। এই নতুন প্রযুক্তির সাহায্যে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেন যে, ব্লু স্ট্র্যাগলার নামক কিছু নক্ষত্র নক্ষত্রমণ্ডলের অন্যান্য নক্ষত্রের চেয়ে তরুণ দেখায়।[13] জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তখন অনুমান করেন যে নক্ষত্রগুলো হয়তো "সংঘর্ষ" বা "মিলিত" হয়েছে, যা তাদের অতিরিক্ত জ্বালানি দিয়েছে, ফলে তারা ফিউশন চালিয়ে যেতে পারছে যখন তাদের চারপাশের অন্যান্য নক্ষত্র নিভে যেতে শুরু করেছে।[13]

নাক্ষত্রিক সংঘর্ষ ও সৌরজগৎ

যদিও গ্যালাক্সির নির্দিষ্ট কিছু অংশে নাক্ষত্রিক সংঘর্ষ খুব ঘন ঘন ঘটতে পারে, সূর্যকে জড়িয়ে কোনো সংঘর্ষের সম্ভাবনা খুবই কম। একটি সম্ভাবনা গণনায় দেখা যায় যে সূর্যের সাথে নাক্ষত্রিক সংঘর্ষের হার প্রতি ১০২৮ বছরে ১টি।[14] তুলনার জন্য, মহাবিশ্বের বয়স ১০১০ বছরের ক্রমের। সূর্যের সাথে কাছাকাছি আসার সম্ভাবনাও কম। হারটি নিচের সূত্রের মাধ্যমে অনুমান করা হয়:

N ≈ 4.2 · D2 Myr−1

যেখানে N হলো প্রতি মিলিয়ন বছরে সূর্যের D ব্যাসার্ধের মধ্যে আসা এনকাউন্টারের সংখ্যা (পারসেক এককে)।[15] তুলনার জন্য, পৃথিবীর কক্ষপথের গড় ব্যাসার্ধ, ১ AU, হলো 4.82 × 10−6 পারসেক।

আমাদের নক্ষত্রটি সম্ভবত সরাসরি এই ধরনের ঘটনায় প্রভাবিত হবে না কারণ এমন কোনো নক্ষত্রমণ্ডল নেই যা এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া ঘটানোর মতো যথেষ্ট কাছে রয়েছে।[14]

ওরিয়ন নেবুলাতে অবস্থিত ক্লাইনম্যান-লো নেবুলা সৃষ্টিকারী বিস্ফোরণে একাধিক নক্ষত্রের মধ্যে গতিশীল মিথস্ক্রিয়া জড়িত ছিল বলে সন্দেহ করা হয় এবং এতে একটি প্রোটোস্টেলার মিলন জড়িত থাকতে পারে। রেডিও সোর্স I-কে একটি ঘনিষ্ঠ দ্বৈত তারা অথবা এই ধরনের মিলনের ফলাফল বলে সন্দেহ করা হয়।[16][17]

KIC 9832227 এবং দ্বৈত তারার মিলন

KIC 9832227-এর গ্রহণ বিশ্লেষণের মাধ্যমে প্রাথমিকভাবে ধারণা করা হয়েছিল যে এর কক্ষপথের পর্যায়কাল সংকুচিত হচ্ছে এবং দুটি নক্ষত্রের কেন্দ্র ২০২২ সালে মিলিত হবে।[18] [19][20] [21] যাইহোক, পরবর্তী পুনঃবিশ্লেষণে দেখা গেছে যে প্রাথমিক পূর্বাভাসে ব্যবহৃত ডেটাসেটগুলোর একটিতে ১২ ঘণ্টার টাইমিং ত্রুটি ছিল, যা নক্ষত্রগুলোর কক্ষপথের পর্যায়কাল সংকুচিত হওয়ার একটি ভুল ধারণা তৈরি করেছিল।[22][23][24][25]

দ্বৈত তারার মিলনের পেছনের প্রক্রিয়াটি এখনও পুরোপুরি বোঝা যায়নি এবং এটি KIC 9832227 ও অন্যান্য কন্টাক্ট বাইনারি নিয়ে গবেষণাকারীদের অন্যতম প্রধান লক্ষ্য।

তথ্যসূত্র

[25]

[18]

[22]

[23]

[24]

[16]

[17]

  1. ↑ Fred Lawrence Whipple. (March 1939). "Supernovae and stellar collisions". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 25 (3) 118–25. doi:10.1073/pnas.25.3.118.
  2. ↑ 2.0 2.1 Chang, Kenneth. (13 June 2000). Two Stars Collide; New Star is Born. The New York Times.
  3. ↑ (11 April 2011). "V1309 Scorpii: merger of a contact binary". Astronomy and Astrophysics. 528 A114. doi:10.1051/0004-6361/201016221.
  4. ↑ 4.0 4.1 González Hernández, J. I.. (26 September 2012). "No surviving evolved companions of the progenitor of SN 1006". Nature. 489 (7417) 533–536. doi:10.1038/nature11447.
  5. ↑ Freedman, Roger A., Robert M. Geller, William J. Kaufmann III(2009). The Universe 9th Edition, p.543-545. W.H. Freeman and Company, New York. ISBN: 1-4292-3153-X
  6. ↑ (2013). "Astrophysics: Radioactive glow as a smoking gun". Nature. 500 (7464) 535–6. doi:10.1038/500535a.
  7. ↑ Metzger, B. D.. (August 2010). "Electromagnetic counterparts of compact object mergers powered by the radioactive decay of r-process nuclei". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 406 (4) 2650. doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16864.x.
  8. ↑ Overbye, Dennis. (16 October 2017). LIGO Detects Fierce Collision of Neutron Stars for the First Time. The New York Times.
  9. ↑ Casttelvecchi, Davide. (25 August 2017). Rumours swell over new kind of gravitational-wave sighting. Nature. doi:10.1038/nature.2017.22482.
  10. ↑ Sokol, Josha. (25 August 2017). What Happens When Two Neutron Stars Collide?. Wired.
  11. ↑ Drake, Nadia. (25 August 2017). Strange Stars Caught Wrinkling Spacetime? Get the Facts.. National Geographic.
  12. ↑ (2011). "A binary merger origin for inflated hot Jupiter planets". Astronomy & Astrophysics. 535 A50. doi:10.1051/0004-6361/201116907.
  13. ↑ 13.0 13.1 13.2 "Stellar Collisions and vampirism give blue stragglers stars a 'cosmic facelift'", Asian News International, 29 December 2009
  14. ↑ 14.0 14.1 Lucentini, Jack. (1 June 2000). Researchers Claim First Proof That Stars Collide. Space.com.
  15. ↑ (24 August 1998). "Asteroid and Comet Dynamics".
  16. ↑ 16.0 16.1 (2011-02-01). Explosive Outflows Powered by the Decay of Non-hierarchical Multiple Systems of Massive Stars: Orion BN/KL. The Astrophysical Journal. 727 (2) 113. doi:10.1088/0004-637X/727/2/113.
  17. ↑ 17.0 17.1 (2020-02-01). "The Orion Protostellar Explosion and Runaway Stars Revisited: Stellar Masses, Disk Retention, and an Outflow from the Becklin-Neugebauer Object". The Astrophysical Journal. 889 (2) 178. doi:10.3847/1538-4357/ab65f2.
  18. ↑ 18.0 18.1 (2017). "Prediction of a Red Nova Outburst in KIC 9832227". The Astrophysical Journal. 840 (1) 1. doi:10.3847/1538-4357/aa6ba7.
  19. ↑ Kinemuchi, Karen. (1 October 2013). "To Pulsate or to Eclipse? Status of KIC 9832227 Variable Star".
  20. ↑ (6 January 2017). Star predicted to explode in 2022. EarthSky.
  21. ↑ (1 May 2017). Colliding stars will light up the night sky in 2022. Science.
  22. ↑ 22.0 22.1 (7 September 2018). Supplementary material to Calvin College press release "Team of researchers challenge bold astronomical prediction", September 7, 2018. calvin.edu.
  23. ↑ 23.0 23.1 Kucinski, Matt. (7 September 2018). Team of researchers challenge bold astronomical prediction. calvin.edu.
  24. ↑ 24.0 24.1 (11 September 2018). "KIC 9832227: Using Vulcan Data to Negate the 2022 Red Nova Merger Prediction". Astrophysical Journal Letters. 864 (2) L32. doi:10.3847/2041-8213/aadc0d.
  25. ↑ 25.0 25.1 Parks, Jake. (7 September 2018). Two stars will NOT merge and explode into red fury in 2022. astronomy.com.

বহিঃসংযোগ

উৎস: ইংরেজি উইকিপিডিয়ার “Stellar collision” নিবন্ধের অনুবাদ। মূল নিবন্ধ: https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_collision এই অনুবাদটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রস্তুত করা হয়েছে।

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=নাক্ষত্রিক_সংঘর্ষ&oldid=8014"