एक सुपरनोवा एक तारे की विस्फोटक मृत्यु है, जो या तो एक भारी तारे के लोहे के कोर के ढहने से या एक सफेद बौने पर एक अनियंत्रित परमाणु प्रतिक्रिया से शुरू होती है। विस्फोट संक्षेप में पूरी आकाशगंगाओं को प्रकाशित कर सकता है, नए तत्व बनाता है, और एक न्यूट्रॉन तारा या ब्लैक होल पीछे छोड़ता है।
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एक सुपरनोवा एक तारे की जीवन के अंत का विस्फोट है। नासा के अनुसार, यह विस्फोट थोड़े समय के लिए सूर्य से अरबों गुना अधिक चमकदार हो सकता है, एक तारे को एक एकल, विनाशकारी घटना में पूरी तरह से नष्ट कर सकता है। खगोलविद सुपरनोवा को दो बड़े परिवारों में विभाजित करते हैं, जो विभिन्न भौतिकी ट्रिगर द्वारा परिभाषित हैं: कोर-कोलेप्स सुपरनोवा और टाइप Ia (थर्मोन्यूक्लियर) सुपरनोवा।
कोर-कोलेप्स: जब एक भारी तारा ईंधन से बाहर निकल जाता है
अमेरिकी ऊर्जा विभाग समझाता है कि एक तारे के अधिकांश जीवन के लिए, अंतःआकर्षण गुरुत्वाकर्षण और परमाणु संलयन से बाहरी दबाव संतुलन में होते हैं। सूर्य के द्रव्यमान से कम से कम आठ गुना भारी तारों में, यह संतुलन अंततः टूट जाता है। जैसे-जैसे कोर अपने परमाणु ईंधन को समाप्त करता है और ठंडा होता है, आंतरिक दबाव गिरता है, और गुरुत्वाकर्षण अचानक हावी हो जाता है, जिससे तारा सेकंड में ढह जाता है, एजेंसी के अनुसार।
नासा इसी प्रक्रिया की अधिक विस्तार से व्याख्या करता है: जैसे-जैसे संलयन लोहा बनाता है, कोर में द्रव्यमान बहता रहता है, जिसे आगे संलयित नहीं किया जा सकता है ताकि ऊर्जा जारी की जा सके। एक बार जब लोहे का कोर अपने स्वयं के वजन का समर्थन करने के लिए बहुत भारी हो जाता है, तो वह ढह जाता है और फिर वापस आता है, एक शॉकवेव उत्पन्न करता है। नासा के अनुसार, यह शॉकवेव आसपास की सामग्री को गर्म करता है, बाहरी परतों को नए तत्वों में संलयित करता है, और सामग्री को अंतरिक्ष में उत्सर्जित करता है। यह तंत्र वह बनाता है जिसे खगोलविद टाइप II, Ib और Ic सुपरनोवा के रूप में वर्गीकृत करते हैं, इस पर निर्भर करता है कि तारा विस्फोट से पहले अपनी बाहरी परतों में से कौन सी बहा चुका था।
टाइप Ia: एक सफेद बौने पर एक थर्मोन्यूक्लियर श्रृंखला प्रतिक्रिया
दूसरे तंत्र में कोई भारी तारा शामिल नहीं है। टाइप Ia सुपरनोवा द्विआधारी प्रणालियों में होते हैं जहां एक सफेद बौना — एक सूर्य जैसे तारे का घना अवशेष — एक साथी तारे की परिक्रमा करता है और धीरे-धीरे इससे सामग्री खींचता है। जैसे-जैसे सफेद बौना द्रव्यमान प्राप्त करता है, इसका आंतरिक तापमान बढ़ता है। नासा समझाता है कि एक बार जब सफेद बौना सूर्य के द्रव्यमान से लगभग 1.4 गुना अधिक हो जाता है, एक सीमा जिसे चंद्रशेखर सीमा के रूप में जाना जाता है, तापमान भारी तत्वों के अनियंत्रित संलयन को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त चरम होते हैं, जिससे सफेद बौना विस्फोट हो जाता है। ऊर्जा विभाग जोड़ता है कि कुछ द्विआधारी प्रणालियों में, दो सफेद बौने इसके बजाय टकराते हैं, एक ही विस्फोटक परिणाम तक पहुँचते हैं।
क्योंकि विस्फोट एक सुसंगत द्रव्यमान सीमा पर ट्रिगर होता है, टाइप Ia सुपरनोवा हर बार समान मात्रा में ऊर्जा जारी करते हैं। नासा नोट करता है कि खगोलविद उन्हें मानक मोमबत्तियों के रूप में उपयोग करते हैं: पृथ्वी से एक टाइप Ia सुपरनोवा कितना चमकदार दिखाई देता है, इसकी ज्ञात आंतरिक चमक के साथ तुलना करके, शोधकर्ता उस आकाशगंगा की दूरी की गणना कर सकते हैं जो इसे होस्ट करती है। नासा यह भी कहता है कि टाइप Ia घटनाएं आकाशगंगा में लगभग हर 500 साल में एक बार होती हैं।
विस्फोट के बाद क्या होता है
बचा हुआ जो पीछे रहता है वह इस बात पर निर्भर करता है कि कितना द्रव्यमान कोर पतन से बच जाता है। नासा कहता है कि यदि बचा हुआ कोर लगभग तीन सौर द्रव्यमान से कम है, तो यह एक अतिसंघनित न्यूट्रॉन तारे में स्थिर हो जाता है; उस सीमा से ऊपर, यह एक ब्लैक होल में ढहना जारी रखता है। ऊर्जा विभाग एक ही सामान्य परिणाम का वर्णन करता है: विशेष रूप से बड़े तारे एक ब्लैक होल पीछे छोड़ते हैं, जबकि छोटे अवशेष एक अतिसंघनित न्यूट्रॉन तारे में बदल जाते हैं।
सुपरनोवा नए रासायनिक तत्वों को बनाने में भी मदद करते हैं। नासा नोट करता है कि विस्फोट के शॉकवेव में संलयन सामग्री को अंतरिक्ष में उत्सर्जित करते हुए नए तत्व बनाता है। एक संबंधित लेकिन अलग घटना में जिसे किलोनोवा कहा जाता है, जो दो न्यूट्रॉन तारों के विलय में होता है, नासा कहता है कि न्यूट्रॉन-समृद्ध परिस्थितियां परमाणुओं को सोना और प्लैटिनम जैसे भारी तत्वों में संलयित करने की अनुमति देती हैं। ऊर्जा विभाग कहता है कि एक सुपरनोवा ब्रह्मांड में कहीं लगभग हर 10 सेकंड में होता है।
एक जीवंत उदाहरण: SN 1987A
कोर-कोलेप्स का सबसे स्पष्ट वास्तविक दुनिया का उदाहरण सुपरनोवा 1987A से आता है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के वेब टेलीस्कोप टीम के अनुसार, विस्फोट का प्रकाश फरवरी 1987 में बड़े मैजेलैनिक क्लाउड से पृथ्वी तक पहुंचा, जो लगभग 160,000 प्रकाश-वर्ष दूर है, जिससे यह 1604 के बाद से नग्न आंखों से दिखाई देने वाला पहला सुपरनोवा बन गया। फरवरी 2024 में, ESA ने रिपोर्ट किया कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के MIRI और NIRSpec उपकरणों ने अवशेष के केंद्र में ionized आर्गन — पाँच इलेक्ट्रॉनों से वंचित परमाणु — का पता लगाया, एक हस्ताक्षर जिसके लिए एक तीव्र ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है।
JWST के साथ, हमने अब नवजात कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट द्वारा ट्रिगर किए गए ���त्सर्जन के लिए सीधा सबूत खोज लिया है, सबसे अधिक संभावना एक न्यूट्रॉन तारा।
— क्लेस फ्रांसन, lead researcher, via ESA/Webb
ESA इसे एक कोर-कोलेप्स सुपरनोवा का पहला सीधा सबूत कहते हैं जो एक न्यूट्रॉन तारा (न कि ब्लैक होल) के रूप में समाप्त होता है, ऐसे मामले में जहां खगोलविद विस्फोट के लगभग समय से ही देख सकते थे, दशकों के सैद्धांतिक भविष्यवाणी को वास्तविक डेटा के साथ पुष्ट करते हुए।
कोर-कोलेप्स बनाम टाइप Ia सुपरनोवा
दो मुख्य सुपरनोवा प्रकारों की तुलना
विशेषता
कोर-कोलेप्स (टाइप II/Ib/Ic)
टाइप Ia
ट्रिगर
एक भारी तारे में लोहे के कोर का पतन
अधिभारी सफेद बौने पर अनियंत्रित संलयन
प्रोजेनिटर तारे का द्रव्यमान
8 सौर द्रव्यमान से अधिक
चंद्रशेखर सीमा के पास सफेद बौना लगभग 1.4 सौर द्रव्यमान
सिस्टम का प्रकार
आमतौर पर एक अकेला भारी तारा
द्विआधारी प्रणाली (सफेद बौना + साथी, या दो सफेद बौने)
पीछे छोड़ा गया अवशेष
न्यूट्रॉन तारा या ब्लैक होल
कोई नहीं — सफेद बौना नष्ट हो जाता है
आकाशगंगा आवृत्ति
पूरी आकाशगंगा में भारी तारों में होता है
लगभग हर 500 साल में एक बार (नासा)
प्रश्न
एक सुपरनोवा को क्या ट्रिगर करता है?
दो ट्रिगर हैं: एक भारी तारे के लोहे के कोर का अपने स्वयं की गुरुत्वाकर्षण के तहत पतन जब परमाणु ईंधन समाप्त हो जाता है, या एक द्विआधारी प्रणाली में एक सफेद बौना जो अनियंत्रित संलयन शुरू करने के लिए पर्याप्त द्रव्यमान प्राप्त करता है, नासा और अमेरिकी ऊर्जा विभाग के अनुसार।
एक सुपरनोवा के बाद क्या रह जाता है?
कोर-कोलेप्स सुपरनोवा एक न्यूट्रॉन तारा पीछे छोड़ते हैं या, यदि पर्याप्त द्रव्यमान बचा रहता है, तो एक ब्लैक होल, नासा कहता है। टाइप Ia सुपरनोवा सफेद बौने को पूरी तरह से नष्ट करते हैं, कोई तारकीय अवशेष नहीं छोड़ते।
सुपरनोवा कितनी बार होते हैं?
ऊर्जा विभाग अनुमान लगाता है कि ब्रह्मांड में कहीं लगभग हर 10 सेकंड में एक सुपरनोवा होता है, जबकि नासा कहता है कि टाइप Ia सुपरनोवा विशेष रूप से आकाशगंगा में लगभग हर 500 साल में एक बार होते हैं।
सुपरनोवा अनुसंधान के लिए SN 1987A क्यों महत्वपूर्ण था?
SN 1987A 1604 के बाद से नग्न आंखों से दिखाई देने वाला पहला सुपरनोवा था, और 2024 में जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने इसके कोर में ionized आर्गन का पता लगाया, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के अनुसार, यह प्रमाण प्रदान करते हुए कि विस्फोट ने एक न्यूट्रॉन तारा बनाया।
क्या सुपरनोवा हमारे चारों ओर के तत्वों को बनाते हैं?
हाँ। नासा कहता है कि एक सुपरनोवा के शॉकवेव में संलयन नए तत्व बनाता है, और न्यूट्रॉन तारों के विलय किलोनोवा घटनाओं में सोना और प्लैटिनम जैसे भारी तत्व बना सकते हैं।
रेडियो दूरबीन बहुत कमजोर रेडियो तरंगों को बड़ी डिशों या एंटीना के नेटवर्क से एकत्र करती हैं, फिर संकेतों को बढ़ाती और संयोजित करती हैं—कभी-कभी परमाणु घड़ी की समय सटीकता के साथ महाद्वीपों में उपकरणों को जोड़ती हैं—सामान्य दूरबीन से अदृश्य विवरण प्रकट करने के लिए। इस दृष्टिकोण ने एक ब्लैक होल की पहली तस्वीर दी है, एक ही डिश के साथ एक हजार से अधिक पल्सारों की खोज की है, और सैकड़ों विभाजित-सेकंड तेज रेडियो फटनों को पकड़ा है।
तारे तब बनते हैं जब गुरुत्वाकर्षण ठंडी गैस और धूल के बादलों को दबाता है जब तक कि एक कोर लगभग 10 मिलियन केल्विन तक नहीं पहुंचता, जो हाइड्रोजन संलयन को प्रज्वलित करने के लिए काफी गर्म है। वहां से, एक तारे का द्रव्यमान हर चीज को निर्धारित करता है: यह कितने समय तक चमकता है, यह कैसे मर जाता है, और यह एक सफेद बौना, एक न्यूट्रॉन तारा, या एक ब्लैक होल को छोड़ता है या नहीं।
रॉकेट एक दिशा में निकास को बाहर निकालकर चलते हैं ताकि वाहन दूसरी दिशा में धकेला जाए, न्यूटन के गति के तीसरे नियम के तहत। थ्रस्ट इस बात पर निर्भर करता है कि प्रति सेकंड कितने निकास द्रव्यमान बाहर निकलते हैं और यह नोजल से कितनी तेजी से निकलते हैं, जबकि कक्षा में रहना आगे की गति को गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के विरुद्ध संतुलित करने पर निर्भर करता है। बहु-चरण डिज़ाइन और, कुछ मिशनों के लिए, विद्युत प्रणोदन को अंतरिक्ष उड़ान के लिए आवश्यक भारी मात्रा में ईंधन को प्रबंधित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण एक बहु-वर्षीय प्रक्रिया है जो शिक्षा, अनुभव और शारीरिक फिटनेस के लिए चयन स्क्रीनिंग से शुरू होती है, फिर किसी भी उड़ान से पहले कई वर्षों की जमीनी प्रशिक्षण में चली जाती है। नासा और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) के अनुसार, उम्मीदवार अंतरिक्ष यान प्रणाली सीखते हैं और पानी के नीचे अंतरिक्ष चलना का अभ्यास करते हैं, और ESA उम्मीदवार रूसी का भी अध्ययन करते हैं, जबकि अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) पर जीवन काम, व्यायाम और नींद के एक निर्धारित दैनिक शेड्यूल पर चलता है।
