ओफ़िचस तारामंडल में दूर, 25800 प्रकाश वर्ष दूर, A980 नामक एक अनोखा तारा, तारकीय रसायन विज्ञान के बारे में फिर से लिख रहा है, जिसके बारे में हम जान पा रहे हैं। शोधकर्ताओं ने एक ब्रह्मांडीय मोड़ का पता लगाया है - यह रहस्यमयी तारा जो एक्सट्रीम हीलियम (EHe) सितारों नामक एक दुर्लभ वर्ग से संबंधित है, आश्चर्यजनक रूप से उच्च मात्रा में जर्मेनियम रखता है - एक धातु तत्व जो इस प्रकार के तारे में पहले कभी नहीं देखा गया था।

प्रारंभ में A980 को हाइड्रोजन-कमी वाला कार्बन तारा माना गया था, जो ठंडे तारों की एक विशेष प्रजाति है, जिसमें हाइड्रोजन का अभाव है - जो ब्रह्मांड में सबसे आम तत्व है।

विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के स्वायत्त संस्थान भारतीय खगोलभौतिकी संस्थान (आईआईए) के खगोलविदों ने लद्दाख में हिमालयन चंद्रा टेलीस्कोप पर हानले एचेल स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करके जब करीब से देखा तो कुछ अजीब बात सामने आई। इसका स्पेक्ट्रम - जो कि मूल रूप से एक तारकीय फिंगरप्रिंट है - उनकी अपेक्षा से मेल नहीं खाता था।

इसके बजाय, पैटर्न एक अन्य दुर्लभ प्रकार के तारे, LS IV -14° 109, एक ज्ञात ठंडा EHe तारे जैसा दिखता था। ये तारे इतने दुर्लभ हैं कि केवल मुट्ठी भर की पहचान की गई है। जो बात उन्हें खास बनाती है वह यह है कि वे लगभग पूरी तरह से हीलियम से बने हैं, और वे संभवतः तब बने जब दो सफ़ेद बौने तारे - एक कार्बन-ऑक्सीजन समृद्ध और दूसरा हीलियम समृद्ध - एक शानदार ब्रह्मांडीय टक्कर में विलीन हो गए।

टीम ने EHe तारे में कुछ ऐसा भी देखा जो पहले कभी किसी ने नहीं देखा था -- सिंगल-आयनाइज्ड जर्मेनियम (Ge II) रेखाएं। इसका मतलब है कि तारे में जर्मेनियम परमाणुओं ने एक इलेक्ट्रॉन खो दिया था, जिससे तारे के स्पेक्ट्रम में एक अलग निशान रह गया।

अध्ययन के सह-लेखक और उनके पीएचडी छात्र अजय सैनी के थीसिस पर्यवेक्षक गजेंद्र पांडे ने कहा, "हम A980 के ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम में सिंगल-आयनाइज्ड जर्मेनियम (Ge II) रेखाएं देखकर आश्चर्यचकित थे। EHe के प्रेक्षित स्पेक्ट्रम में जर्मेनियम रेखाओं का यह अब तक का पहला पता लगाना है, और EHe तारे में जर्मेनियम की प्रचुरता का पहला माप प्रदान करता है।"

चित्र: LS IV -14° 109, एक ज्ञात ठंडा EHe, और A980 के देखे गए स्पेक्ट्रा को तुलना के लिए ऊपर बाएँ पैनल में प्रदर्शित किया गया है। नीचे बाएँ पैनल में, HD 173409, एक ज्ञात HdC, और A980 के देखे गए स्पेक्ट्रा को तुलना के लिए (1, 0) C2 बैंड क्षेत्र में दिखाया गया है। दाएँ पैनल में, A980 में Ge II λ6021.04 और λ7049.37 Å रेखाएँ, साथ ही LS IV -14° 109, FQ Aqr, और LSS 3378 जैसे अन्य ठंडे EHes में, ऊर्ध्वाधर रेखाओं के साथ हाइलाइट की गई हैं।

 

उन्होंने पाया कि A980 में जर्मेनियम सूर्य की तुलना में आठ गुना अधिक प्रचुर मात्रा में है, जो EHe तारों में जर्मेनियम के संश्लेषण का प्रमाण है। साथ ही, A980 ने ज्ञात ठंडे EHe तारों के बीच वर्णक्रमीय रेखा संक्रमणों की एक महत्वपूर्ण संख्या के आधार पर s-प्रक्रिया तत्वों की अधिकतम वृद्धि दिखाई।

अध्ययन का नेतृत्व करने वाले अजय सैनी ने कहा, "इन तारों में जर्मेनियम पहले कभी नहीं पाया गया था, और यहां यह पाया गया - हमारे अपने सूर्य की तुलना में आठ गुना अधिक प्रचुर मात्रा में!"

माना जाता है कि EHe तारे कार्बन-ऑक्सीजन व्हाइट ड्वार्फ और कम द्रव्यमान वाले हीलियम व्हाइट ड्वार्फ के विलय से उत्पन्न हुए हैं। जर्मेनियम का पता लगाने से अन्य संभावित परिदृश्यों की खोज के लिए नए सुराग मिलते हैं”, उन्होंने समझाया।

इस अविश्वसनीय खोज से पता चलता है कि A980 के अतीत में कुछ भारी ब्रह्मांडीय रसायन शामिल हैं, जिसमें संभवतः एक ऐसी प्रक्रिया शामिल थी जिसमें परमाणु नाभिक धीरे-धीरे न्यूट्रॉन को पकड़ते हैं - एस-प्रक्रिया, लोहे से भारी तत्वों को गढ़ने की एक ज्ञात विधि।

 

शोधकर्ताओं को संदेह है कि A980 की असामान्य रसायन विज्ञान तारकीय विकास के एक चरण से जुड़ी हो सकती है जिसे एसिम्प्टोटिक जायंट ब्रांच (AGB) कहा जाता है - एक ऐसा चरण जब तारे फूल जाते हैं और बेरियम, स्ट्रोंटियम और जर्मेनियम जैसे भारी तत्वों का उत्पादन शुरू कर देते हैं। ये तारे अंततः अपनी बाहरी परतें छोड़ देते हैं, और उनके केंद्र सफेद बौने बन जाते हैं।

अध्ययन में प्रस्तावित किया गया है कि A980 एक हीलियम श्वेत वामन और एक कार्बन-ऑक्सीजन श्वेत वामन के बीच विलय का परिणाम हो सकता है - एक ऐसी घटना जो इन दुर्लभ तत्वों को उभारने और वितरित करने के लिए पर्याप्त नाटकीय है।

अध्ययन में प्रस्तावित किया गया है कि A980 एक हीलियम श्वेत वामन और एक कार्बन-ऑक्सीजन श्वेत वामन के बीच विलय का परिणाम हो सकता है - एक ऐसी घटना जो इन दुर्लभ तत्वों को उभारने और वितरित करने के लिए पर्याप्त नाटकीय है।

जर्मेनियम जैसे भारी तत्व मरते हुए तारों की भट्टियों में गढ़े जाते हैं, और हर नया सुराग खगोलविदों को इस ब्रह्मांडीय कहानी को समझने में मदद करता है कि पदार्थ कैसे बना। A980 में जर्मेनियम की पहचान करके, वैज्ञानिकों के पास अब हल करने के लिए एक नई पहेली है - एक ऐसी पहेली जो दुर्लभ तारों के विकास और सफ़ेद बौनों के टकराने पर क्या होता है, इस बारे में हमारी समझ को और गहरा कर सकती है।

अध्ययन के सह-लेखक डॉ. गजेंद्र पांडे ने कहा, "यह खोज तारकीय रसायन विज्ञान के बारे में हमारी जानकारी की सीमाओं को आगे बढ़ाती है।" "यह यह भी दर्शाता है कि तारों की रोशनी में छिपी कहानियों को उजागर करने में शक्तिशाली उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कैसे किया जा सकता है।"

यह शोध द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुआ है और भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान के लिए एक प्रमुख मील का पत्थर है - न केवल एक तारे को रोशन करना, बल्कि तारकीय विकास की एक पूरी नई सीमा को उजागर करना।

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एमजी/केसी/वीएस/एसएस

(Release ID: 2137794)