কম্পন জায়ান্টস নাক্ষত্রীয় চুম্বকত্বের রহস্য সমাধান করতে পারে | কোয়ান্টা ম্যাগাজিন

আমাদের গ্রহ ধ্বংস হয়ে গেছে। কয়েক বিলিয়ন বছরের মধ্যে, সূর্য তার হাইড্রোজেন জ্বালানী নিঃশেষ করে একটি লাল দৈত্যে পরিণত হবে - একটি নক্ষত্র এত বড় যে এটি ভিতরের গ্রহগুলিকে ঝলসে ফেলবে, কালো করবে এবং গ্রাস করবে।

যদিও লাল দৈত্যগুলি গ্রহগুলির জন্য খারাপ খবর, তারা জ্যোতির্পদার্থবিদদের জন্য ভাল খবর। তাদের হৃদয় নক্ষত্রীয় দেহগুলির একটি পরিসর বোঝার চাবিকাঠি ধরে রাখে, নতুন প্রোটোস্টার থেকে জম্বি সাদা বামন পর্যন্ত, কারণ তাদের গভীরে একটি অদৃশ্য শক্তি রয়েছে যা একটি নক্ষত্রের ভাগ্যকে রূপ দিতে পারে: চৌম্বক ক্ষেত্র।

তারার পৃষ্ঠের কাছাকাছি চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি প্রায়শই ভালভাবে চিহ্নিত করা হয়, তবে তাদের কোরে কী ঘটছে তা বেশিরভাগই অজানা। এটি পরিবর্তন হচ্ছে, কারণ লাল দৈত্যরা নক্ষত্রের গভীরে চুম্বকত্ব অধ্যয়নের জন্য অনন্যভাবে উপযুক্ত। বিজ্ঞানীরা স্টারকম্প - একটি তারার পৃষ্ঠে সূক্ষ্ম দোলন - নাক্ষত্রিক অভ্যন্তরের পোর্টাল হিসাবে ব্যবহার করে এটি করেন।

"রেড জায়ান্টগুলির এই দোলনগুলি রয়েছে যা আপনাকে খুব সংবেদনশীলভাবে মূলটি অনুসন্ধান করতে দেয়," বলেছেন টিম বেডিং, সিডনি বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন অ্যাস্টেরোসিজমোলজিস্ট যিনি লাল দৈত্য নক্ষত্রগুলি নিয়ে গবেষণা করেন।

গত বছর, টুলুজ বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল সেই দোলনগুলিকে ডিকোড করেছে এবং এর মধ্যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি পরিমাপ করেছে লাল দৈত্যের একটি ত্রয়ী. চলতি বছরের শুরুতে একই দলে ড চৌম্বক ক্ষেত্র সনাক্ত করা হয়েছে আরও 11 টি রেড জায়ান্টের ভিতরে। একসাথে, পর্যবেক্ষণগুলি দেখিয়েছে যে দৈত্যদের হৃদয় প্রত্যাশার চেয়ে বেশি রহস্যময়।

একটি নক্ষত্রের হৃদয়ের কাছাকাছি, চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি নক্ষত্রের অভ্যন্তরে রাসায়নিক মিশ্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা ফলস্বরূপ একটি তারকা কীভাবে বিবর্তিত হয় তা প্রভাবিত করে। নাক্ষত্রিক মডেলগুলিকে পরিমার্জন করে এবং অভ্যন্তরীণ চুম্বকত্ব সহ, বিজ্ঞানীরা নাক্ষত্রিক যুগগুলি আরও সঠিকভাবে গণনা করতে সক্ষম হবেন৷ এই ধরনের পরিমাপ সম্ভাব্যভাবে বাসযোগ্য দূরবর্তী গ্রহের বয়স নির্ধারণ করতে এবং ছায়াপথ গঠনের সময়রেখা পিন করতে সাহায্য করতে পারে।

"আমরা নাক্ষত্রিক মডেলিং মধ্যে চুম্বকত্ব অন্তর্ভুক্ত না," বলেন লিসা বুগনেট, ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অস্ট্রিয়ার একজন জ্যোতির্পদার্থবিদ যিনি লাল দৈত্যের অভ্যন্তরে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি অধ্যয়নের জন্য পদ্ধতিগুলি তৈরি করেছিলেন৷ "এটি পাগল, কিন্তু এটি সেখানে নেই কারণ এটি দেখতে কেমন [বা] এটি কতটা শক্তিশালী তা আমাদের কোন ধারণা নেই।"

সূর্যের দিকে তাকাও

একটি নক্ষত্রের হৃৎপিণ্ড পরীক্ষা করার একমাত্র উপায় হল অ্যাস্টেরোসিজমোলজি, নাক্ষত্রিক দোলনের অধ্যয়ন।

একইভাবে পৃথিবীর অভ্যন্তরে ভূমিকম্পের তরঙ্গগুলি গ্রহের ভূগর্ভস্থ ল্যান্ডস্কেপ ম্যাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তারার অভ্যন্তরে একটি জানালা খুলে দেয়। তারাগুলি তাদের প্লাজমা মন্থন করার সময় দোদুল্যমান হয়, তরঙ্গ তৈরি করে যা একটি তারার অভ্যন্তরীণ গঠন এবং ঘূর্ণন সম্পর্কে তথ্য বহন করে। বুগনেট প্রক্রিয়াটিকে একটি বাজানো ঘণ্টার সাথে তুলনা করে — একটি ঘণ্টার আকৃতি এবং আকার একটি নির্দিষ্ট শব্দ উৎপন্ন করে যা ঘণ্টার বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রকাশ করে।

কম্পন জায়ান্টদের অধ্যয়ন করতে, বিজ্ঞানীরা নাসার গ্রহ-শিকার থেকে ডেটা ব্যবহার করেন কেপলার টেলিস্কোপ, যা বছরের পর বছর ধরে 180,000 নক্ষত্রের উজ্জ্বলতা পর্যবেক্ষণ করে। এর সংবেদনশীলতা জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানীকে তারার আলোর মিনিটের পরিবর্তন সনাক্ত করতে দেয় যা তারার দোলনের সাথে যুক্ত, যা তারার ব্যাসার্ধ এবং উজ্জ্বলতা উভয়কেই প্রভাবিত করে।

কিন্তু নাক্ষত্রিক দোলনগুলি ডিকোড করা কঠিন। এগুলি দুটি মৌলিক স্বাদে আসে: শাব্দ চাপ মোড (পি-মোড), যা শব্দ তরঙ্গ যা একটি নক্ষত্রের বাইরের অঞ্চলের মধ্য দিয়ে চলাচল করে এবং মাধ্যাকর্ষণ মোড (জি-মোড), যা ফ্রিকোয়েন্সিতে কম এবং বেশিরভাগই কেন্দ্রে সীমাবদ্ধ। . আমাদের সূর্যের মতো নক্ষত্রের জন্য, পি-মোড তাদের পর্যবেক্ষণযোগ্য দোলনকে প্রাধান্য দেয়; তাদের জি-মোড, যা অভ্যন্তরীণ চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রভাবিত, সনাক্ত করতে খুব দুর্বল এবং তারার পৃষ্ঠে পৌঁছাতে পারে না।

2011 সালে, KU Leuven জ্যোতির্পদার্থবিদ পল বেক এবং সহকর্মীরা কেপলার ডেটা ব্যবহার করা হয়েছে দেখানোর জন্য যে রেড জায়ান্টগুলিতে, পি-মোড এবং জি-মোডগুলি মিশ্র মোড হিসাবে পরিচিত এবং তৈরি করে। মিশ্র মোডগুলি এমন একটি টুল যা একটি নক্ষত্রের হৃদয় অনুসন্ধান করে - তারা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদেরকে জি-মোড দোলনগুলি দেখতে দেয় - এবং এগুলি শুধুমাত্র লাল দৈত্য নক্ষত্রে সনাক্ত করা যায়৷ মিশ্র মোড অধ্যয়ন করে দেখা গেছে যে লাল দৈত্য কোরগুলি নক্ষত্রের বায়বীয় খামের চেয়ে অনেক বেশি ধীরে ঘোরে, জ্যোতির্পদার্থবিদরা যা ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন তার বিপরীতে।

এটি একটি আশ্চর্য ছিল - এবং একটি সম্ভাব্য ইঙ্গিত যে এই মডেলগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ কিছু অনুপস্থিত ছিল: চুম্বকত্ব।

নাক্ষত্রিক প্রতিসাম্য

গত বছর, গ্যাং লি, এখন কেইউ লিউভেনে একজন অ্যাস্টেরোসিজমোলজিস্ট, কেপলারের দৈত্যের মধ্য দিয়ে খনন করতে গিয়েছিলেন। তিনি একটি মিশ্র-মোড সংকেত খুঁজছিলেন যা একটি লাল দৈত্যের কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্র রেকর্ড করে। "আশ্চর্যজনকভাবে, আমি আসলে এই ঘটনার কয়েকটি উদাহরণ পেয়েছি," তিনি বলেছিলেন।

সাধারণত, লাল দৈত্যগুলিতে মিশ্র-মোড দোলনগুলি প্রায় ছন্দবদ্ধভাবে ঘটে, একটি প্রতিসম সংকেত তৈরি করে। বুগনেট এবং অন্যদের ছিল পূর্বাভাস যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি সেই প্রতিসাম্যটিকে ভেঙে ফেলবে, কিন্তু কেউই সেই চতুর পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়নি - যতক্ষণ না লির দল।

লি এবং তার সহকর্মীরা একটি দৈত্যাকার ত্রয়ী খুঁজে পান যা ভবিষ্যদ্বাণীকৃত অসমতা প্রদর্শন করে এবং তারা গণনা করে যে প্রতিটি তারার চৌম্বক ক্ষেত্র ছিল পর্যন্ত "একটি সাধারণ ফ্রিজ চুম্বকের শক্তির 2,000 গুণ" — শক্তিশালী, কিন্তু ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ৷

যাইহোক, তিনটি লাল দৈত্যের মধ্যে একটি তাদের বিস্মিত করেছিল: এর মিশ্র-মোড সংকেতটি পশ্চাদমুখী ছিল। "আমরা কিছুটা বিভ্রান্ত ছিলাম," বলেছেন সেবাস্তিয়ান ডিহেউভেলস, একজন অধ্যয়ন লেখক এবং টুলুসের একজন জ্যোতির্পদার্থবিদ। Deheuvels মনে করেন যে এই ফলাফলটি পরামর্শ দেয় যে তারার চৌম্বক ক্ষেত্রটি তার পাশে টিপ করা হয়েছে, যার অর্থ এই কৌশলটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অভিযোজন নির্ধারণ করতে পারে, যা তারকা বিবর্তনের মডেলগুলি আপডেট করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

Deheuvels এর নেতৃত্বে একটি দ্বিতীয় গবেষণা, 11 টি লাল দৈত্যের কোরে চৌম্বকীয় ক্ষেত্র সনাক্ত করতে মিশ্র-মোড অ্যাস্টেরোসিজমোলজি ব্যবহার করে। এখানে, দলটি অন্বেষণ করেছে যে কীভাবে সেই ক্ষেত্রগুলি জি-মোডগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে - যা, ডিহেউভেলস উল্লেখ করেছেন, লাল দৈত্যের বাইরে যাওয়ার এবং তারাগুলিতে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি সনাক্ত করার একটি উপায় সরবরাহ করতে পারে যা সেই বিরল অসামঞ্জস্যগুলি দেখায় না। কিন্তু প্রথমে "আমরা লাল দৈত্যের সংখ্যা খুঁজে পেতে চাই যা এই আচরণটি দেখায় এবং এই চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির গঠনের জন্য বিভিন্ন পরিস্থিতিতে তাদের তুলনা করে," ডেহিউভেলস বলেছিলেন।

শুধু একটি সংখ্যা নয়

নক্ষত্রের অভ্যন্তরীণ অভ্যন্তরীণ তদন্তের জন্য স্টারকম্প ব্যবহার করে নাক্ষত্রিক বিবর্তনে একটি "রেনেসাঁ" শুরু হয়েছিল, বলেন কনি আর্টস, কেইউ লিউভেনের একজন জ্যোতির্পদার্থবিদ।

নক্ষত্র সম্পর্কে আমাদের বোঝার জন্য এবং মহাবিশ্বে আমাদের অবস্থান সম্পর্কে পুনর্জাগরণের সুদূরপ্রসারী প্রভাব রয়েছে। এখনও অবধি, আমরা কেবলমাত্র একটি তারার সঠিক বয়স জানি - আমাদের সূর্য - যা বিজ্ঞানীরা উল্কাপিণ্ডের রাসায়নিক গঠনের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করেছিলেন সৌরজগতের জন্ম. মহাবিশ্বের অন্য প্রতিটি নক্ষত্রের জন্য, আমাদের শুধুমাত্র ঘূর্ণন এবং ভরের উপর ভিত্তি করে বয়সের আনুমানিক হিসাব আছে। অভ্যন্তরীণ চুম্বকত্ব যোগ করুন, এবং আপনার কাছে আরও নির্ভুলতার সাথে তারার বয়স অনুমান করার একটি উপায় আছে।

এবং বয়স শুধুমাত্র একটি সংখ্যা নয়, একটি টুল যা মহাজাগতিক সম্পর্কে সবচেয়ে গভীর প্রশ্নের উত্তর দিতে সাহায্য করতে পারে। বহির্জাগতিক জীবনের সন্ধান নিন। 1992 সাল থেকে, বিজ্ঞানীরা 5,400 টিরও বেশি এক্সোপ্ল্যানেট খুঁজে পেয়েছেন। পরবর্তী ধাপ হল সেই বিশ্বগুলিকে চিহ্নিত করা এবং সেগুলি জীবনের জন্য উপযুক্ত কিনা তা নির্ধারণ করা৷ এর মধ্যে গ্রহের বয়স জানা অন্তর্ভুক্ত। "এবং আপনি এর বয়স জানার একমাত্র উপায় হল হোস্ট তারকার বয়স জানা," ডেহিউভেলস বলেছিলেন।

আরেকটি ক্ষেত্র যার জন্য সুনির্দিষ্ট নাক্ষত্রিক যুগের প্রয়োজন তা হল গ্যালাকটিক প্রত্নতত্ত্ব, গ্যালাক্সিগুলি কীভাবে একত্রিত হয় তার অধ্যয়ন। উদাহরণ স্বরূপ, মিল্কিওয়ে তার বিবর্তনের সময় ছোট ছোট গ্যালাক্সিগুলিকে গবিয়েছিল; জ্যোতির্পদার্থবিদরা এটি জানেন কারণ নক্ষত্রে রাসায়নিক প্রাচুর্য তাদের পূর্বপুরুষের সন্ধান করে। কিন্তু এটি কখন ঘটেছিল তার জন্য তাদের কাছে একটি ভাল টাইমলাইন নেই - অনুমিত নাক্ষত্রিক বয়সগুলি যথেষ্ট সঠিক নয়।

"বাস্তবতা হল, কখনও কখনও আমরা নাক্ষত্রিক যুগে 10টি ভুলের ফ্যাক্টর হই," আর্টস বলেছেন।

নাক্ষত্রিক হৃদয়ের মধ্যে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের অধ্যয়ন এখনও তার শৈশবকালে; তারা কিভাবে বিবর্তিত হয় তা বোঝার ক্ষেত্রে অনেক অজানা আছে। এবং Aerts জন্য, যে সৌন্দর্য আছে.

"প্রকৃতি আমাদের চেয়ে বেশি কল্পনাপ্রবণ," তিনি বলেছিলেন।

এই গল্পের জন্য জ্যাকসন রায়ানের ভ্রমণ আংশিকভাবে ISTA সায়েন্স জার্নালিস্ট ইন রেসিডেন্স প্রোগ্রাম দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছিল।