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NASA-JAXA XRISM Mission Sees Pulsar Gathering Companion’s ‘Wind’

जापान के नेतृत्व वाले XRISM (X-ray Imaging और स्पेक्ट्रोस्कोपी मिशन) से डेटा का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने सीधे एक विशाल स्टार के आउटफ्लो को देखा है, जिसे स्टेलर विंड कहा जाता है, जिसे इसके कॉम्पैक्ट साथी द्वारा कब्जा किया जा रहा है और मजबूत एक्स-रे flares के लिए शक्ति स्रोत प्रदान किया जा रहा है। अनुसंधान नासा के चरम ब्रह्मांड के अन्वेषण का हिस्सा है ताकि यह बेहतर समझ सके कि ब्रह्मांड कैसे काम करता है।

"हमने कभी भी एक कॉम्पैक्ट वस्तु पर गिरने वाले पवन प्लाज्मा के स्पष्ट संकेतों को देखने से पहले नहीं देखा है," रॉय राहिन ने कहा, एक शोधकर्ता UMBC (यूनिवर्सिटी ऑफ मैरीलैंड, बाल्टीमोर काउंटी) और नासा के गॉडर्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर ग्रीनबेल्ट, मैरीलैंड में। "हम अब इन प्रक्रियाओं की हमारी समझ को अधिक विस्तार से देख सकते हैं। ”

A कागज जर्नल साइंस एडवांस में शुक्रवार को प्रकाशित निष्कर्षों का वर्णन करना।

लक्ष्य प्रणाली बीपी क्राइसिस है, जो एक उच्च मास एक्स-रे द्विआधारी है जो दक्षिणी नक्षत्र Crux में लगभग 13,000 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। प्राथमिक सितारा, जिसे वारे 977 के नाम से जाना जाता है, सूर्य के द्रव्यमान के लगभग 40 गुना और इसके आकार के 60 गुना नीला अतिरंजक है। यह इतना बड़ा, गर्म और चमकदार है कि आयनित गैस लगातार इससे दूर धाराओं, एक घटना खगोलविद एक stellar हवा कहते हैं।

बीपी क्रुसिस प्रणाली की यह कलाकार की अवधारणा उसके साथी से बहने वाले प्लाज्मा की घनी धारा के माध्यम से एक मार्ग पर पुल्सर का अनुसरण करती है, जो सूर्य के द्रव्यमान के 40 गुना अधिक होता है। प्रत्येक चार दिवसीय मार्ग के दौरान, पुल्सर की एक्स-रे चमक flares क्योंकि यह कुछ गैसों में खींचता है। सबसे पहले, गैस पल्सर के आसपास एक गन्दा, अशांत अधिग्रहण डिस्क बनाती है, और प्लाज्मा इसके नीचे गिर जाता है। लेकिन चूंकि पुल्सर स्ट्रीम में गहराई से आगे बढ़ता है, इसलिए डिस्क का समर्थन करने के लिए पर्याप्त कोणीय गति नहीं है, और यह टूट जाता है। इस बिंदु पर, प्लाज्मा सीधे पुल्सर पर गिर जाता है। बाद में, अपने मार्ग के अंत के पास पल्सर के रूप में, एक गन्दा अधिग्रहण डिस्क पुनर्निर्माण करता है, इस बार स्ट्रीम के प्रवाह के कारण पहले डिस्क की विपरीत दिशा में घूमता है।
नासा के गॉडर्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर / अवधारणात्मक छवि प्रयोगशाला

सुपरगिएंट का साथी एक छोटा-but-mighty न्यूट्रॉन स्टार है जिसे GX 301-2 कहा जाता है। एक स्टार का कुचल कोर जो लंबे समय तक एक सुपरनोवा के रूप में विस्फोट हुआ था, यह सूर्य के द्रव्यमान से लगभग 12 मील (20 किलोमीटर) की गेंद में पैक करता है। हर 11 मिनट में यह पृथ्वी की ओर एक एक्स-रे बीम को घुमाता है, जो इसे एक पल्सर के रूप में वर्गीकृत करता है।

Pulsar के 41.5-day कक्षा के दौरान Twice, प्राथमिक स्टार से अपने निकटतम और सबसे दूर बिंदुओं के पास, मजबूत एक्स-रे flares कई दिनों तक होते हैं। खगोलविदों का मानना है कि स्टार पर पल्सर का गुरुत्वाकर्षण प्रभाव प्लाज्मा की विशेष रूप से घनी धारा बनाता है। फ्लेयर तब होते हैं जब पल्सर इस धारा को पीछे छोड़ देता है और इसके कुछ मामलों पर कब्जा कर लेता है। सबसे मजबूत विस्फोट स्टार के करीब होता है, जहां धारा घनी होती है।

शोधकर्ताओं ने सिस्टम को लक्षित किया XRISM 1 फ़रवरी, 2025 को, इन मजबूत flares में से एक के अंत के करीब 16 घंटे के लिए इसे देखते हुए। वेधशाला के उपकरण, संयुक्त रूप से विकसित नासा और जक्सा (जापान एयरोस्पेस अन्वेषण एजेंसी) ने अत्यधिक विस्तृत एक्स-रे स्पेक्ट्रा पर कब्जा कर लिया, तेजी से बदलते उत्सर्जन और अवशोषण लाइनों का खुलासा किया। विशेष रूप से, अत्यधिक आयनीकृत लौह से अवशोषण लाइनों ने पल्सर के करीब प्लाज्मा की गति और दिशा का पता लगाया।

स्पेक्ट्रोस्कोपी के बारे में जानने के लिए देखें, विषय और प्रकाश के बीच नृत्य, और कैसे नासा मिशन इसका उपयोग करते हुए वैज्ञानिकों ने हमारे ब्रह्मांड के बारे में बड़े सवालों का जवाब देने में मदद की।
नासा के गॉडर्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर

जब राहिन ने पहली बार इन स्पेक्ट्रा को देखा तो उन्होंने महसूस किया कि उन्हें पहले की तरह कुछ नहीं देखा था। उन्होंने इसी तरह के अवलोकनों के लिए वैज्ञानिक साहित्य की खोज की और खाली हाथ में आए।

"यह स्पष्ट था कि ये अवलोकन ग्राउंडब्रेकिंग थे, लेकिन उसी समय इसका मतलब था कि विश्लेषण विशेष रूप से विस्तृत होना था," ने कहा कि नाज़मा इस्लाम, पूर्व में UMBC और नासा गोदार्ड में एक सह-लेखक और अब मैनिपल सेंटर फॉर नेचुरल साइंसेज, इंडिया में एक सहायक प्रोफेसर। "हम देख सकते हैं कि प्लाज्मा की घनी धारा न्यूट्रॉन स्टार के बहुत करीब है। ”

XRISM Resolve absorption spectrum of BP Crucis
नासा-JAXA XRISM observatory ने इस उच्च-रिज़ॉल्यूशन X-ray स्पेक्ट्रम पर कब्जा कर लिया। प्रख्यात लौह अवशोषण लाइनें (नाली) ने कम ऊर्जा (लाल रेखाएं) में स्थानांतरित कर दिया है, जो गैस की दिशा और वेग दोनों को इंगित करता है। अवलोकनों से संकेत मिलता है कि गैस पल्सर की ओर 335,000 मील प्रति घंटे (540,000 kph) पर चल रही है। डेटा और त्रुटि सलाखों को ग्रे में दिखाया जाता है, जिसमें हल्के नीले रंग में एक मॉडल स्पेक्ट्रम होता है। रोमन अंक लौह परमाणुओं के आयनीकरण राज्य को इंगित करते हैं (उन इलेक्ट्रॉनों की संख्या वे प्रत्येक वर्णक्रमीय रेखा का उत्पादन करने के लिए खो गए हैं)।
नासा के गॉडर्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर, जक्सा / नासा, राहिन एट अल। 2026

राहिन और उनकी टीम से पता चलता है कि उनके द्वारा देखी जाने वाली लौह अवशोषण लाइनों को कम ऊर्जा के लिए विस्थापित किया जाता है क्योंकि उन्हें प्रयोगशाला में मापा जाता है। यह विस्थापन, जिसे लाल रंग कहा जाता है, पर्यवेक्षक से दूर गति को इंगित करता है, जिसका मतलब है कि गैस पुल्सर की ओर बहती है। रेडशिफ्ट की सीमा प्लाज्मा के वेग को इंगित करती है। टीम का विश्लेषण इंगित करता है कि गैस पल्सर की ओर 335,000 मील प्रति घंटे की गति से दौड़ रही है।

यहाँ क्या शोधकर्ताओं को लगता है पर जा रहा है: चूंकि पल्सर स्ट्रीम में प्रवेश करता है, यह गैस को मोटे, गन्दा, अशांत डिस्क में स्वीप करता है। यह गैस पल्सर को नीचे गिरती है, उष्मा करती है, और एक्स-रे का उत्सर्जन करती है जिससे flares को शक्ति मिलती है।

चूंकि पल्सर स्ट्रीम में आगे बढ़ जाता है, तो turbulent डिस्क टूट जाता है। एस्ट्रोनॉमर्स को संदेह है कि चूंकि पुल्सर प्रवाह में सीधे आगे बढ़ जाता है, इसलिए स्ट्रीम में अब कोणीय गति की आवश्यकता नहीं होती है। एक बार जब डिस्क अलग हो जाती है, तो प्लाज्मा सीधे न्यूट्रॉन स्टार पर बहती है। XRISM के साथ अवलोकन इस चरण के अंत के पास हुआ।

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फिर, जैसा कि पुल्सर स्ट्रीम के अंत के पास है, एक गन्दा डिस्क संक्षेप में वापस आती है, इस बार विपरीत दिशा में कताई होती है। और फिर यह भी, पुल्सर निकास के रूप में गायब हो जाता है। सभी में, पल्सर धारा को पार करने के लिए लगभग चार दिन लगते हैं।

"BP Crucis प्रणाली पवन खिलाया pulsar accretion का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श प्रयोगशाला है, और XRISM के संवेदनशील, उच्च-रिज़ॉल्यूशन Resolve स्पेक्ट्रोमीटर शामिल प्रक्रियाओं की हमारी समझ को आगे बढ़ाने के लिए एक आदर्श साधन है।

XRISM मिशन के बारे में अधिक जानने के लिए, देखें:

https://नासा.gov/xrism

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