বিপর্যয়মূলক বাইনারি নক্ষত্রের সবচেয়ে কম পরিচিত অরবিটাল সময়কাল রয়েছে

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমন এক জোড়া নক্ষত্র আবিষ্কার করেছেন যেগুলি একে অপরকে মাত্র 51 মিনিটে বৃত্ত করে, যা এই ধরনের জোড়ায় দেখা সবচেয়ে দ্রুত কক্ষপথ। সিস্টেমটিকে ডাব করা হয়েছে ZTF J1813+4251 এবং এটি একটি বিপর্যয়কর পরিবর্তনশীলের একটি উদাহরণ - একটি বিন্যাস যা একটি মৃত নক্ষত্রের চারপাশে একটি শক্ত কক্ষপথে একটি তারা নিয়ে গঠিত যাকে সাদা বামন বলা হয়।

মহাকর্ষীয় তরঙ্গের নির্গমনে দুটি নাক্ষত্রিক বস্তু যখন শক্তি হারায়, তখন তারা একে অপরের কাছে টানা হয় এবং সাদা বামন সূর্যের মতো "দাতা" নক্ষত্রে "খাওয়া" শুরু করে, এর পৃষ্ঠ থেকে উপাদানগুলিকে ছিঁড়ে ফেলে। ZTF J1813+4251 পৃথিবী থেকে 3000 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত এবং এটি প্রথম প্রমাণ উপস্থাপন করে যে বিপর্যয়কর ভেরিয়েবলগুলি এত অল্প কক্ষপথের সময়কালের জন্য যথেষ্ট সঙ্কুচিত হতে পারে।

"ZTF J1813 + 4251 আবিষ্কারের সাথে, আমরা এখন জানি যে, বিরল পরিস্থিতিতে, বিপর্যয়কর ভেরিয়েবলগুলি 75 মিনিটের চেয়ে অনেক কম একটি কক্ষপথে সঙ্কুচিত হতে পারে," দলের সদস্য এবং আমস্টারডাম বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক, জান ভ্যান রোস্টেল, বলেছেন পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব। "তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণী ছিল যে এটি ঘটতে পারে, কিন্তু ZTF J1813 + 4251 আবিষ্কার কোন সন্দেহ ছাড়াই এটি নিশ্চিত করে।"

ভ্যান রোস্টেল, সহ কেভিন বার্গ ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির এবং সহকর্মীরা প্রতিটি নক্ষত্রের অন্যান্য বৈশিষ্ট্যও নির্ধারণ করেছেন - তাদের ভর এবং রেডিআই সহ।

ক্ষুদ্র সিস্টেম

ভ্যান রোস্টেল বলেছেন, "বাইনারী সিস্টেমে একটি সাদা বামন এবং একটি দাতা তারকা রয়েছে যার ভর যথাক্রমে প্রায় 0.55 এবং 0.1 সৌর ভর। তাদের মধ্যে দূরত্ব সূর্যের ব্যাসার্ধের মাত্র 0.4, যার মানে পুরো বাইনারি সিস্টেমটি আমাদের নক্ষত্রের ভিতরে সহজেই ফিট হতে পারে। গবেষণা আরও পরামর্শ দেয় যে এই আঁটসাঁট কক্ষপথটি দাতা নক্ষত্রের অত্যন্ত উচ্চ ঘনত্বের ফলাফল।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ZTF J1813+4251 খুঁজে পেয়েছেন Zwicky Transient Facility (ZTF), যেটি ক্যালিফোর্নিয়ার পালোমার অবজারভেটরিতে একটি টেলিস্কোপের সাথে সংযুক্ত একটি ক্যামেরা ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা নক্ষত্রের একটি বিশাল সংগ্রহে। ZTF আকাশের বিস্তীর্ণ অঞ্চলের 1000টিরও বেশি উচ্চ-রেজোলিউশন ছবি তুলেছে যা দিন থেকে বছরের পর্যায়ক্রমে 1 বিলিয়ন নক্ষত্রের উজ্জ্বলতার পরিবর্তনগুলি ক্যাপচার করে৷

দলটি একটি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে তারার জন্য এই ডেটা অনুসন্ধান করতে যেগুলি এক ঘন্টারও কম সময়ের মধ্যে বারবার ফ্ল্যাশ হতে দেখা যায়। আঁটসাঁট কক্ষপথে দুটি নক্ষত্রের কারণে এই ধরনের ঝলকানি ঘটতে পারে, একটি তারা সংক্ষিপ্তভাবে অন্যটি থেকে আলোকে অবরুদ্ধ করে – যেমনটি ZTF J1813+4251 এর ক্ষেত্রে।

বিবর্তনের বিরল পর্যায়

পর্যবেক্ষণগুলি আরও প্রকাশ করেছে যে সিস্টেমটি তার বিবর্তনের একটি আকর্ষণীয় পর্যায়ে রয়েছে। "আমরা আবিষ্কার করেছি যে এই বিপর্যয়কর পরিবর্তনশীলটি খুব বিশেষ কিছু করছে, হাইড্রোজেন বৃদ্ধি থেকে হিলিয়াম বৃদ্ধিতে রূপান্তরিত হচ্ছে," বার্গ ব্যাখ্যা করেছেন. "এটি ঘটছে কারণ শ্বেত বামন একটি পুরানো প্রধান সিকোয়েন্স তারকাকে তার জীবনের শেষের দিকে খেতে শুরু করেছিল যখন সেই তারাটি তার মূল অংশে উল্লেখযোগ্য হিলিয়াম তৈরি করেছিল।"

এখন, দাতা নক্ষত্রের হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডল প্রায় শেষ হয়ে গেছে, শ্বেত বামন তার অংশীদার থেকে এটির শেষ অবশিষ্টাংশগুলিকে ছিনিয়ে নিয়েছে। ফলস্বরূপ, এই দাতা নক্ষত্রটি শীঘ্রই একটি হিলিয়াম-সমৃদ্ধ কোরে হ্রাস পাবে, যা এর সাদা বামন সঙ্গী ভোজন করতে থাকবে। দলটি ভবিষ্যদ্বাণী করেছে যে এই সিস্টেমের কক্ষপথের সময়কাল সংক্ষিপ্ত হতে থাকবে এবং প্রায় 70 মিলিয়ন বছরে এটি 20 মিনিটের মতো ছোট হতে পারে।

"এই বাইনারি নক্ষত্রের ভবিষ্যত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ দ্বারা চালিত হয়," ভ্যান রোস্টেল বলেছেন। "দুটি নক্ষত্র যথেষ্ট বৃহদায়তন এবং একে অপরকে যথেষ্ট কাছাকাছি প্রদক্ষিণ করে যে তারা ধীরে ধীরে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের মাধ্যমে কৌণিক গতি হারায়, যার ফলে তাদের কক্ষপথের সময়কাল এবং বিচ্ছেদ আরও কমে যায়।"

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ পর্যবেক্ষণ

নীতিগতভাবে, এই মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সনাক্ত করতে পারে। যাইহোক, বর্তমান মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ পর্যবেক্ষণগুলি এটি করার জন্য যথেষ্ট সংবেদনশীল নয়। ভবিষ্যতে, এই ধরনের সিস্টেমের অধ্যয়ন পরিকল্পিত লেজার ইন্টারফেরোমিটার স্পেস অ্যান্টেনা (LISA) ব্যবহার করে করা যেতে পারে, যা বিদ্যমান পৃথিবী-ভিত্তিক মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবিষ্কারকগুলির চেয়ে বেশি সংবেদনশীল হবে।

"এই আবিষ্কারটি একটি বড় ব্যাপার কারণ বর্তমানে একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবিষ্কারক তৈরি করা হচ্ছে, যা LISA নামে মহাকাশে থাকবে, যা ZTF J1813 + 4251 এর মতো অরবিটাল পিরিয়ড সহ বস্তু থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ দেখতে পাবে," বার্গ বলেছেন৷ তিনি যোগ করেছেন যে এই ভবিষ্যতের তদন্তটি একটি মূল উপাদান পূরণ করতে পারে যেটি তারা কীভাবে বিবর্তিত হয় সে সম্পর্কে আমাদের বোঝার থেকে অনুপস্থিত।

“Cataclysmic ভেরিয়েবলগুলি অ্যাক্রিশন ফিজিক্স এবং বাইনারি বিবর্তন অধ্যয়নের জন্য সত্যিই দুর্দান্ত পরীক্ষাগার। পাঠ্যপুস্তকগুলি সূর্যের মতো বিচ্ছিন্ন নক্ষত্রগুলিতে ফোকাস করে। জিনিসটি হল, সেই সাধারণ গল্পটি কাজ করে না যদি আপনি একটি বাইনারিতে দুটি তারা একে অপরের পাশে রাখেন, কারণ তারা ইন্টারঅ্যাক্ট করবে এবং এটি সম্পূর্ণরূপে ফলাফল পরিবর্তন করতে পারে।"

“এই ঘনিষ্ঠ ইন্টারঅ্যাক্টিং বাইনারিগুলি অধ্যয়ন করে, যেমন বিপর্যয়কর ভেরিয়েবল, আমরা নাক্ষত্রিক বিবর্তনের পাঠ্যপুস্তকগুলি শেষ করার জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য সংগ্রহ করছি। যথা, আমরা নাক্ষত্রিক বাইনারি বিবর্তন বুঝতে শুরু করছি। এই সিস্টেমটি মূলত একটি মূল প্রশ্নের উত্তর দেয় কিভাবে বিপর্যয়কর পরিবর্তনশীল বাইনারিগুলি গঠন করে।"

পর্যবেক্ষণ বর্ণনা করা হয়েছে প্রকৃতি।