जैसा कि हम जानते हैं कि जीवन कार्बन रसायन विज्ञान पर आधारित है, और अब जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने दिखाया होगा कि कार्बन का अधिकांश भाग कहाँ से उत्पन्न होता है। यह खोज विशाल तारों की एक जोड़ी से बाहर की ओर फैलने वाली कार्बन धूल के गोले के कारण हुई है।
विचाराधीन प्रणाली को डब्ल्यूआर 140 कहा जाता है, और इसमें दो बड़े पैमाने पर शामिल हैं सितारे वह दोनों अंततः जाएंगे सुपरनोवा. 5,000 से कुछ ही दूरी पर स्थित है प्रकाश वर्ष हमसे दूर सिग्नस तारामंडल में, हंस, एक विशाल तारा है हे-प्रकार बेहेमोथ – विकिरण की एक शक्तिशाली हवा के साथ सबसे गर्म, सबसे चमकदार प्रकार का तारा। इसका साझेदार वुल्फ-रेयेट (WR) तारा है। ऐसे तारे बड़े पैमाने पर भी होते हैं, लेकिन अपने जीवन के अंत में वे उथल-पुथल वाले हो जाते हैं क्योंकि आंतरिक अस्थिरता के कारण वे तेजी से विस्फोट और मूसलाधार बारिश में द्रव्यमान बहा देते हैं, जिससे अंततः उनके विकसित आंतरिक भाग का पता चलता है।
दोनों तारों की एक दूसरे के चारों ओर पूर्णतः गोलाकार कक्षाएँ नहीं हैं। उनके रास्ते लंबे होते हैं, जो उन्हें हर 7.9 साल में एक-दूसरे के करीब लाते हैं और फिर दूर कर देते हैं। अपने निकटतम बिंदु, जिसे पेरियास्ट्रोन कहा जाता है, पर दोनों तारे केवल 1.3 हैं खगोलीय इकाइयाँ (एयू) एक दूसरे से. यह 120.8 मिलियन मील (194.5 मिलियन किलोमीटर) है, जो इससे थोड़ा ही दूर है धरती से है सूरज.
पेरियास्ट्रोन के आसपास कई महीनों तक, वुल्फ-रेयेट तारे से हिली हुई सामग्री ओ-प्रकार के तारे द्वारा उत्सर्जित भयंकर विकिरण हवा में दुर्घटनाग्रस्त हो जाती है। इस भयंकर टकराव के भंवर में, दो तारों से आने वाली हवाओं के कण टकराते हैं, गुच्छों में सिकुड़ते हैं और अंततः ठंडे हो जाते हैं, जिससे कार्बन युक्त धूल का आकार एक मीटर के केवल दस लाखवें हिस्से के बराबर हो जाता है। यह धूल दो विशाल तारों के चारों ओर एक वलय या खोल बनाती है, जो फिर बाहर की ओर बहने लगती है। आठ साल बाद, अगले पेरीएस्ट्रोन पर, एक नया वलय बनता है – और इसी तरह आगे भी।
पहले, इस घटना के केवल कुछ आंतरिक छल्ले ही दृश्य और अवरक्त प्रकाश में देखे गए थे। हालाँकि, अब, इसके मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट (MIRI) को धन्यवाद JWST WR 140 प्रणाली के चारों ओर 17 गुच्छेदार, संकेंद्रित वलय जैसे गोले की छवि बनाई गई है, जो अंतरिक्ष में फैल रहे हैं। गुच्छे, जिनमें से कुछ हमारे पूरे आकार के हैं सौर परिवारवे स्थान हैं जहां धूल का उत्पादन सबसे अधिक होता है।
विस्तार करने वाले गोले भी सुस्त नहीं हैं। वे बाइनरी सिस्टम से 1,600 मील प्रति सेकंड (लगभग 2,600 किलोमीटर प्रति सेकंड) की गति से दूर भाग रहे हैं। यह लगभग 1% है प्रकाश की गति (सटीक होने के लिए 0.87%)।
कोलोराडो में डेनवर विश्वविद्यालय में डॉक्टरेट की छात्रा एम्मा लिब, जिन्होंने नए शोध का नेतृत्व किया है, ने कहा, “दूरबीन ने दिखाया कि धूल के गोले लगातार वेग से बाहर की ओर बढ़ रहे हैं, जो अविश्वसनीय रूप से कम समय में दिखाई देने वाले परिवर्तनों को प्रकट कर रहे हैं।” कथन.
डेनवर विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर जेनिफर हॉफमैन ने उसी बयान में कहा, “हम अंतरिक्ष में धीरे-धीरे, लाखों या अरबों वर्षों में होने वाली घटनाओं के बारे में सोचने के आदी हैं।” “इस प्रणाली में, वेधशाला दिखा रही है कि धूल के गोले एक वर्ष से दूसरे वर्ष तक फैल रहे हैं।”
सबसे पुराने दृश्यमान गोले 130 वर्ष पुराने हैं, लेकिन डब्ल्यूआर 140 के वुल्फ-रेयेट चरण के दौरान दो तारों के बीच ये घनिष्ठ मुठभेड़ सैकड़ों हजारों वर्षों से जारी है। पुराने छल्ले या तो इतने फीके होंगे कि JWST भी नहीं देख पाएगा, या अंतरिक्ष में बिखर गया होगा। यह उम्मीद की जाती है कि यह प्रणाली अगले कुछ लाख वर्षों में हजारों और गोले बनाएगी।
और फिर – धमाका।
वुल्फ-रेयेट तारे का द्रव्यमान वर्तमान में हमारे सूर्य से 10 गुना अधिक है, और जबकि यह द्रव्यमान घटाना जारी रखता है, यह इतना पतला नहीं हो रहा है कि सुपरनोवा के रूप में विस्फोट से बच सके (निचली सीमा आठ है) सौर द्रव्यमान). तो, फिर कार्बन युक्त धूल के गोले का क्या होता है?
दो संभावनाएँ हैं. एक यह है कि सुपरनोवा शॉकवेव कुछ या सभी धूल के गोले को नष्ट कर देती है, और दूसरा यह है कि यदि तारे का कोर अपने गुरुत्वाकर्षण के तहत पूरी तरह से ढह जाता है तो सुपरनोवा विस्फोट करने में विफल रहता है। ब्लैक होल जो तेजी से बाकी तारे को अंदर की ओर खींचता है। बाद के मामले में, कोई सुपरनोवा नहीं होगा, और कार्बन धूल के गोले गहरे अंतरिक्ष में विस्तार करने और इंटरस्टेलर माध्यम में शामिल होने के लिए स्वतंत्र होंगे जहां से अगली पीढ़ी के सितारों और ग्रहों के लिए कच्चा माल आता है।
“खगोल विज्ञान में एक प्रमुख प्रश्न यह है कि सारी धूल कहाँ से आती है?” एरिज़ोना के टक्सन में नेशनल साइंस फाउंडेशन के NOIRLab के एक खगोलशास्त्री रयान लाउ ने बयान में कहा। “अगर इस तरह की कार्बन युक्त धूल जीवित रहती है, तो यह हमें उस प्रश्न का उत्तर देने में मदद कर सकती है।”
कार्ल सैगन एक बार हमें स्पष्ट रूप से “स्टारस्टफ” के रूप में वर्णित किया गया था, इस अर्थ में कि हम सितारों में पैदा हुए तत्वों से बने हैं। यदि JWST द्वारा चित्रित कार्बन-समृद्ध धूल के गोले वुल्फ-रेयेट तारे की समाप्ति से बच सकते हैं, तो हम उसी तारे के निर्माण पर विचार कर रहे होंगे जो जीवन का निर्माण करता है।
हॉफमैन ने कहा, “हम जानते हैं कि हमारे जैसे चट्टानी ग्रहों और सौर प्रणालियों के निर्माण के लिए कार्बन आवश्यक है।” “यह देखना रोमांचक है कि कैसे बाइनरी स्टार सिस्टम न केवल कार्बन युक्त धूल बनाते हैं, बल्कि इसे हमारे गैलेक्टिक पड़ोस में भी भेजते हैं।”
नई JWST इमेजरी और निष्कर्ष 13 जनवरी को अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की 245वीं बैठक में प्रस्तुत किए गए, और प्रकाशित किए गए हैं एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स.