संदर्भ:
आर्यभट्ट प्रेक्षण विज्ञान शोध संस्थान (ARIES) के भारतीय शोधकर्ताओं ने ब्लैक होल और न्यूट्रॉन तारों जैसे खगोलीय पिंडों से निकलने वाले शक्तिशाली जेटों को समझने में सफलता प्राप्त की है।
शोध के मुख्य अंश
- शोध के निष्कर्षों से पता चलता है कि इन जेटों की बनावट (जिसे उनकी प्लाज्मा संरचना कहा जाता है) उनके व्यवहार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है।
- वैज्ञानिकों ने जेट के विकास में सापेक्षिक प्लाज्मा संरचना की भूमिका का पता लगाने के लिए सापेक्षिक अवस्था समीकरण का उपयोग(relativistic equation of state) किया।
आर्यभट्ट प्रेक्षण विज्ञान शोध संस्थान
- यह संस्थान खगोल विज्ञान, खगोल भौतिकी, सौर भौतिकी और वायुमंडलीय विज्ञान के लिए एक प्रमुख भारतीय संस्थान है।
- इसकी स्थापना वर्ष 1954 में नैनीताल, उत्तराखंड में हुई थी।
- यह भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के अधीन स्वायत्त रूप से संचालित होता है।
शोध के मुख्य निष्कर्ष
- आर्यभट्ट प्रेक्षण विज्ञान शोध संस्थान के शोधकर्ताओं ने पाया कि इन जेट विमानों को ऊर्जा देने वाला ईंधन का स्वरूप या उनकी प्लाज्मा संरचना, उनकी गति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
- परंपरागत रूप से वैज्ञानिकों को लगता था कि प्रोटॉन जैसे भारी कणों से बने जेट धीमे होंगे। आश्चर्यजनक रूप से, शोध में पाया गया कि इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन (जो प्रोटॉन से बहुत हल्के होते हैं) से बने जेट वास्तव में सबसे धीमे होते हैं ।
खगोल भौतिकीय जेट(Astrophysical Jets)
- खगोल भौतिकीय जेट पदार्थ की अत्यधिक ऊर्जावान धाराएं होती हैं जो सघन खगोल भौतिकीय पिंडों, जैसे- ब्लैक होल, न्यूट्रॉन तारे और सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (active galactic nuclei-AGN) के आसपास से बाहर निकलती हैं।
- ये जेट अंतरिक्ष में विशाल दूरी तक यात्रा कर सकते हैं, अक्सर प्रकाश की गति के करीब की गति से और विभिन्न खगोल भौतिकीय घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
प्लाज्मा संरचना का महत्व
- जेट की प्लाज्मा संरचना को समझना आवश्यक है क्योंकि यह जेट की आंतरिक ऊर्जा को प्रभावित करती है, जो बदले में उनकी प्रसार गति को प्रभावित करती है।
- प्लाजमा संरचना, जेट संरचनाओं, जैसे- पुनर्संयोजन झटकों (recollimation shocks) की संख्या एवं शक्ति, वापसी झटकों का आकार तथा गतिशीलता और बहुत कुछ को भी प्रभावित करती है।
पुनःसंरेखण आघात जेट किरण में वे क्षेत्र होते हैं जो प्रतिप्रवाहित पदार्थ के साथ अंतःक्रिया के कारण बनते हैं। - व्यापक शोध के बावजूद, खगोल भौतिकीय जेट की सटीक संरचना (चाहे वे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन या पॉज़िट्रॉन से बने हों) अज्ञात बनी हुई है।|
सैद्धांतिक अध्ययनों में, जेट की ऊष्मागतिकी राशियों (द्रव्यमान घनत्व, ऊर्जा घनत्व,दाब ) के बीच संबंध में संरचना संबंधी जानकारी का अभाव होता है, जिसे जेट पदार्थ की अवस्था का समीकरण कहा जाता है।
- जानकारी की यह कमी ब्लैक होल और न्यूट्रॉन तारों के निकट घटित होने वाली भौतिकी को समझने में अंतराल पैदा करती है।
- इस कमी को पूरा करने के लिए, आर्यभट्ट प्रेक्षण विज्ञान शोध संस्थान के शोधकर्ताओं ने उन्नत कंप्यूटर सिमुलेशन का इस्तेमाल किया। उन्होंने विभिन्न संरचनाओं वाले जेटों के मॉडल के लिए एक विशेष अवस्था समीकरण को शामिल किया, जो मूलतः नियमों का एक समूह था जो यह बताता था कि जेट ईंधन किस प्रकार व्यवहार करता है।
- इससे उन्हें यह देखने का अवसर मिला कि ईंधन के प्रकार में भिन्नता जेट के व्यवहार को कैसे प्रभावित करती है।