वैज्ञानिकों ने अंतरतारकीय धूमकेतु के असामान्य ध्रुवीकरण की नकल करने के लिए मॉडल ब्रह्मांडीय धूल कण विकसित किए हैं

Recently, scientists from the Indian Institute of Astrophysics (IIA), Bangalore, an autonomous institute of the Department of Science & Technology (DST), Government of India, for the first time developed a visually realistic cosmic dust model using a set of numerical algorithms/software called REST (Rough Ellipsoid Structure Tools). Dr. Prithish Halder, a postdoctoral fellow from IIA, Bangalore, working with Prof. Sujan Sengupta, a scientist at the IIA Bangalore, have crafted surface roughness/irregularities from spheres, superellipsoids and fractal aggregates of spherical grains formed due to coagulation and ballistic agglomeration in the circumstellar or interstellar environment to create the visually realistic cosmic dust particles called agglomerated debris (Solids) and Rough Fractal Aggregates (RFA).

 

–uttarakhandhimalaya.in-

पहले देखे गए इंटरस्टेलर धूमकेतु (किसी तारे से गुरुत्वाकर्षण से बंधा नहीं), 2I/बोरिसोव के असामान्य ध्रुवीकरण गुणों को दोहराने के लिए वैज्ञानिकों द्वारा बनाया गया अत्याधुनिक दृश्यमान यथार्थवादी ब्रह्मांडीय धूल मॉडल, धूल से बिखरे हुए प्रकाश के प्रयोगात्मक और साथ ही अवलोकन संबंधी डेटा को पुन: पेश कर सकता है। . ये कण अंतरिक्ष के विभिन्न क्षेत्रों में मौजूद धूल के भौतिक गुणों को निर्धारित करने में उपयोगी होंगे।

आम तौर पर, सौर मंडल के धूमकेतुओं को दो ध्रुवमिति वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है: कोमा में देखे गए विभिन्न धूल-से-गैस अनुपात के आधार पर निम्न और उच्च ध्रुवीकरण धूमकेतु। इन दो वर्गों के अलावा, धूमकेतुओं का एक तीसरा वर्ग भी मौजूद है, जिसका ध्रुवीकरण उच्च ध्रुवीकरण वाले धूमकेतुओं की तुलना में अधिक है, जो केवल एक सौर मंडल धूमकेतु, सी/1995 ओ1 (हेल-बोप) के मामले में देखा गया था। ऐसा माना जाता है कि ऐसी तीव्र ध्रुवमिति ढलान छोटी प्राचीन ब्रह्मांडीय धूल की उपस्थिति के कारण होती है। 2आई/बोरिसोव के पोलारिमेट्रिक अध्ययन, जो मानव जाति द्वारा देखा और अध्ययन किया जाने वाला पहला इंटरस्टेलर धूमकेतु था, ने असामान्य रूप से तीव्र ढलान का प्रदर्शन किया जो केवल एक सौर मंडल धूमकेतु, सी/1995 ओ1 (हेल-बोप) के मामले में देखा गया था।

 

 

 

चित्र-2: समग्र नमूनों के लिए प्रयोगात्मक परिणामों की तुलना में आरएफए मॉडल संरचनाओं (1-6) (ठोस रेखाओं) के लिए प्रकीर्णन कोण के साथ रैखिक ध्रुवीकरण -एस12/एस11 (एई) और चरण फ़ंक्शन एस11 (एफजे) की डिग्री में भिन्नता ( 1-6) (खोखले वर्ग और त्रिकोण) ग्रेनाडा एम्स्टर्डम लाइट स्कैटरिंग डेटाबेस से

 

धूमकेतुओं के पोलारिमेट्रिक अवलोकनों को समझाने के लिए, यथार्थवादी कंप्यूटर-मॉडल वाली धूल संरचनाओं को विकसित करना और ऐसी मॉडलिंग संरचनाओं द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन का कम्प्यूटेशनल अनुकरण करना महत्वपूर्ण है।

हाल ही में, भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान, भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान (आईआईए), बैंगलोर के वैज्ञानिकों ने पहली बार संख्यात्मक एल्गोरिदम के एक सेट का उपयोग करके एक दृष्टि से यथार्थवादी ब्रह्मांडीय धूल मॉडल विकसित किया है। /सॉफ्टवेयर जिसे REST (रफ एलिप्सॉइड स्ट्रक्चर टूल्स) कहा जाता है। आईआईए, बैंगलोर के एक पोस्टडॉक्टरल फेलो डॉ. पृथ्वीश हलदर, आईआईए बैंगलोर के वैज्ञानिक प्रो. सुजन सेनगुप्ता के साथ काम करते हुए, जमावट और बैलिस्टिक ढेर के कारण बनने वाले गोलाकार अनाजों के गोले, सुपरलिप्सॉइड और फ्रैक्टल समुच्चय से सतह की खुरदरापन/अनियमितताएं तैयार की हैं। परिस्थितिजन्य या अंतरतारकीय वातावरण में दृष्टिगत रूप से यथार्थवादी ब्रह्मांडीय धूल कणों को बनाने के लिए जिन्हें एग्लोमेरेटेड मलबे (ठोस) और रफ फ्रैक्टल एग्रीगेट्स (आरएफए) कहा जाता है।

 

 

चित्र-3: तरंग दैर्ध्य 𝜆 = 0.557 𝜇 m ( 𝑉𝑓 फ़िल्टर), 0.655 𝜇 m ( 𝑅𝑓 फ़िल्टर) और 0.768 𝜇 m ( 𝐼𝑓 फ़िल्टर) और धूमकेतु C/1995 O1 (हेल-बोप) (नीले भरे वृत्त) के ध्रुवीय अवलोकनों के साथ 𝜆 = 0.4845 𝜇 m, 0.620 𝜇 m और 0.730 𝜇 m पर कार्बन के लिए तुलना की गई: सिलिकेट = 50:50 (n) =2.6) (एसी).

 

आरएफए संरचनाओं को ग्रेनाडा एम्स्टर्डम लाइट स्कैटरिंग डेटाबेस (धूल के नमूनों पर प्रकाश बिखरने के प्रयोगशाला सिमुलेशन से प्राप्त प्रकाश बिखरने वाले मापदंडों का एक डेटाबेस) से परिस्थितिजन्य/ब्रह्मांडीय धूल एनालॉग्स की प्रकाश बिखरने की प्रतिक्रिया की नकल करके प्रमाणित किया गया था। एक बार जब आरएफए संरचनाओं पर संख्यात्मक प्रकाश प्रकीर्णन सिमुलेशन ने प्रयोगात्मक परिणामों को सफलतापूर्वक पुन: प्रस्तुत किया, तो कुछ सौ नैनोमीटर से लेकर कुछ माइक्रोमीटर तक के आकार की एक विस्तृत श्रृंखला में आरएफए संरचना और ठोस कणों के मिश्रण पर विचार करते हुए एक धूल मॉडल तैयार किया गया, जिसमें अनाकार सिलिकेट की सामग्री संरचना थी ( फ़ोर्सटेराइट) और अनाकार कार्बन, क्रमशः। 80% आरएफए कणों और 20% ठोस पदार्थों के लिए सबसे उपयुक्त ध्रुवीकरण और सबसे उपयुक्त पोलारिमेट्रिक वर्णक्रमीय ढाल परिणाम प्राप्त किए गए, जो अत्यधिक छिद्रपूर्ण प्राचीन ब्रह्मांडीय धूल कणों की एक विशाल आबादी की उपस्थिति का संकेत देते हैं। मॉडल के नतीजे यह भी दर्शाते हैं कि देखा गया धूल-से-गैस अनुपात मॉडल की गई धूल संरचनाओं के छिद्रपूर्ण-से-कॉम्पैक्ट अनुपात के सीधे आनुपातिक है। शोध को द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए स्वीकार कर लिया गया है, जिसे अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी (एएएस) द्वारा प्रकाशित किया जाता है।