प्रॉक्सिमा सेंटॉरी

प्रॉक्सिमा सेंटॉरी इतनी शक्तिशाली फ्लेयर कैसे पैदा करता है?

प्रॉक्सिमा सेंटॉरी का द्रव्यमान सूर्य का केवल लगभग 12% और त्रिज्या लगभग 14% है। लेकिन कोई तारा छोटा हो, तो यह जरूरी नहीं कि वह हमेशा शांत रहे। प्रॉक्सिमा के लगभग पूरे अंदरूनी भाग में गर्म गैस ऊपर उठती है और ठंडी गैस नीचे आती है। यह हलचल और तारे का घूर्णन मिलकर शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। जब इस क्षेत्र में जमा ऊर्जा अचानक निकलती है, तो फ्लेयर होता है और पराबैंगनी प्रकाश, एक्स-किरणें तथा रेडियो उत्सर्जन तेजी से बढ़ जाते हैं।

प्रॉक्सिमा सूर्य से लगभग 4.24 प्रकाश-वर्ष दूर है और सूर्य के बाद हमारे सबसे पास का तारा है। वह अल्फा सेंटॉरी A और B से गुरुत्वाकर्षण के कारण बंधा है, लेकिन सूर्य जैसे उन दोनों तारों के विपरीत प्रॉक्सिमा बहुत छोटा और कम चमकीला लाल बौना तारा है। उसके कुल प्रकाश से निकाला गया सतह का तापमान लगभग 2,900 K, यानी करीब 2,600°C है। वह दिखाई देने वाले प्रकाश की तुलना में आंखों से न दिखने वाली अवरक्त रोशनी के रूप में अधिक ऊर्जा उत्सर्जित करता है।

• लगभग 4.24 प्रकाश-वर्ष सूर्य से प्रॉक्सिमा सेंटॉरी की दूरी
• सूर्य का लगभग 12% अवलोकनों और तारकीय मॉडलों से निकाला गया द्रव्यमान
• सूर्य का लगभग 14% अवलोकनों और तारकीय मॉडलों से निकाली गई त्रिज्या
• लगभग 2,900 K सतह का तापमान, करीब 2,600°C

प्रॉक्सिमा सेंटॉरी सूर्य से किस तरह अलग है?

सूर्य में केंद्र पर बनी ऊर्जा अंदर के अलग-अलग क्षेत्रों से अलग तरीकों से बाहर जाती है। मॉडल बताते हैं कि प्रॉक्सिमा जैसे बहुत कम द्रव्यमान वाले तारे के अधिकांश अंदरूनी भाग में संवहन होता है—गर्म गैस ऊपर उठती है और ठंडी गैस नीचे आती है। यह हलचल तारे के भीतर हाइड्रोजन को बड़े क्षेत्र में मिलाती रहती है। इसलिए प्रॉक्सिमा की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया सूर्य से अलग है, जो पहले अपने केंद्र के हाइड्रोजन का उपयोग करता है।

कम द्रव्यमान का अर्थ है केंद्र का कम तापमान और हाइड्रोजन को ऊर्जा में बदलने वाला धीमा नाभिकीय संलयन। प्रॉक्सिमा सूर्य से बहुत कम चमकीला है, लेकिन वह ईंधन इतनी धीमी गति से खर्च करता है कि मॉडलों के अनुसार उसमें हाइड्रोजन संलयन सूर्य से कहीं अधिक समय तक चल सकता है। ब्रह्मांड की उम्र लगभग 13.8 अरब वर्ष है, जो इस अनुमानित जीवनकाल से कम है। इसलिए ऐसे लाल बौने तारे का अंतिम रूप अभी सीधे नहीं देखा गया है; उसका अनुमान केवल तारकीय विकास के मॉडलों से लगाया जाता है।

प्रॉक्सिमा को एक घूर्णन पूरा करने में लगभग 90 दिन लगते हैं, जबकि सूर्य को करीब 25 दिन लगते हैं। इसके बावजूद उसकी चुंबकीय गतिविधि तेज है। तारे की गर्म गैस में विद्युत आवेश वाले कण होते हैं। इस गैस की हलचल और तारे का घूर्णन मिलकर चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। सतह के काले धब्बे और चमकीले क्षेत्र भी तारे के घूमने के साथ उसकी चमक और उसके प्रकाश के रंगों में मामूली बदलाव करते हैं।

कोई फ्लेयर कितनी तेजी से चमकता और मंद पड़ता है?

2019 में शोधकर्ताओं ने लगभग 40 घंटे तक प्रॉक्सिमा को पराबैंगनी, दृश्य प्रकाश और रेडियो जैसे कई तरंगदैर्घ्यों में एक साथ देखा। उस अवधि के सबसे शक्तिशाली फ्लेयर के चरम पर उसकी पराबैंगनी चमक कुछ समय के लिए सामान्य स्तर से लगभग 14,000 गुना हो गई। यह एक छोटी अवधि के विस्फोट का सबसे ऊंचा स्तर था, तारे की औसत चमक नहीं।

एक ही फ्लेयर में भी अलग-अलग प्रकार की रोशनी अलग समय पर और अलग मात्रा में तेज होती है। पराबैंगनी प्रकाश और एक्स-किरणें तारे के बाहरी हिस्से की गर्म गैस के बारे में बताते हैं, जबकि रेडियो तरंगें तेज गति वाले इलेक्ट्रॉनों और चुंबकीय क्षेत्र की स्थिति दिखाती हैं। केवल एक तरह की रोशनी से विस्फोट की सारी ऊर्जा और कणों की पूरी गति नहीं समझी जा सकती, इसलिए कई तरंगदैर्घ्यों को एक साथ देखा जाता है।

प्रॉक्सिमा सेंटॉरी छोटा है और आम तौर पर कम चमकीला रहता है, लेकिन चुंबकीय क्षेत्र में जमा ऊर्जा एक साथ निकलने पर वह शक्तिशाली फ्लेयर पैदा कर सकता है।

फ्लेयर पास के ग्रहों के वायुमंडल को कैसे प्रभावित करते हैं?

प्रॉक्सिमा b और d अपने तारे के बहुत पास परिक्रमा करते हैं। इसलिए समान शक्ति का फ्लेयर भी उन्हें पृथ्वी को सूर्य से मिलने वाली मात्रा की तुलना में कहीं अधिक पराबैंगनी प्रकाश और एक्स-किरणों के संपर्क में ला सकता है। अधिक ऊर्जा वाली रोशनी वायुमंडल के अणुओं को तोड़कर गैसों के प्रकार और उनकी मात्रा बदल सकती है। लंबे समय में वह वायुमंडल के कुछ हिस्से को अंतरिक्ष में निकलने में भी मदद कर सकती है।

फिर भी, शक्तिशाली फ्लेयर होने भर से यह तुरंत नहीं कहा जा सकता कि वहां वायुमंडल या जीवन नहीं है। नतीजा इस बात पर निर्भर करता है कि फ्लेयर कितनी बार होते हैं, कितने कण पहुंचते हैं, शुरुआती वायुमंडल कितना घना था और उसमें कौन-सी गैसें थीं। ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र और उसके अंदर से नई गैस निकलना भी असर डाल सकते हैं। प्रॉक्सिमा के ग्रहों के आसपास अभी किसी वायुमंडल का सीधा पता नहीं चला है, इसलिए वर्तमान अध्ययन अलग-अलग संभावित परिस्थितियों में वायुमंडल के बदलाव की तुलना करते हैं।

सामान्य से लगभग 14,000 गुना अधिक चमक का आंकड़ा 2019 में पराबैंगनी प्रकाश में मापा गया बहुत थोड़े समय का चरम स्तर है। इसका अर्थ यह नहीं कि दृश्य प्रकाश समेत हर तरंगदैर्घ्य में चमक उतनी ही बढ़ी या वह लंबे समय तक उसी स्तर पर रही।

तारे की गतिविधि और ग्रह के संकेत में अंतर कैसे पहचाना जाता है?

किसी ग्रह का गुरुत्व प्रॉक्सिमा को बहुत थोड़ा आगे-पीछे खींचता है। तारा जब पृथ्वी की ओर आता या हमसे दूर जाता है, तो उसके प्रकाश में बहुत छोटा अंतर दिखाई देता है। लेकिन तारा घूमते समय उसके काले धब्बे और चमकीले क्षेत्र भी ऐसा ही अंतर पैदा कर सकते हैं। फ्लेयर के दौरान दर्ज किए गए तारकीय प्रकाश को शांत अवस्था के आंकड़ों की तरह ही नहीं माना जा सकता।

शोधकर्ता कई प्रकार की रोशनी में मापी गई तारे की गति, चमक के बदलाव और चुंबकीय गतिविधि की तुलना करते हैं। ग्रह के कारण होने वाला बदलाव लंबे समय तक एक ही अवधि में नियमित रूप से दोहराना चाहिए। जो संकेत धब्बों या फ्लेयर की तीव्रता के साथ बदलता है, उसे तारे की अपनी गतिविधि मानकर अलग से गणना की जाती है। इसी कारण प्रॉक्सिमा b और d की पुष्टि लंबे अभियानों में अलग-अलग उपकरणों से की गई।

1. तारे के सामान्य प्रकाश को मापें उसका तापमान और संरचना, घूर्णन और सामान्य चुंबकीय गतिविधि दर्ज करें।
2. कई प्रकार की रोशनी एक साथ देखें पता लगाएं कि एक फ्लेयर पराबैंगनी, दृश्य प्रकाश और रेडियो में कैसे अलग दिखता है।
3. घूर्णन से होने वाले बदलाव पहचानें जांचें कि काले धब्बे और चमकीले क्षेत्र लगभग हर 90 दिन में लौटते हैं या नहीं।
4. ग्रह की अवधि अलग से खोजें जांचें कि तारे की गतिविधि से अलग 11.2 दिन और 5.12 दिन के चक्र कई उपकरणों में दोहराते हैं या नहीं।

क्या दूरबीन से प्रॉक्सिमा की सतह देखी जा सकती है?

Hubble की तस्वीरों में प्रॉक्सिमा सेंटॉरी गोल तारकीय सतह के रूप में नहीं, बल्कि रोशनी की किरणों वाले चमकीले बिंदु की तरह दिखता है। उसका वास्तविक चक्र इतना छोटा है कि तस्वीर में यह नहीं देखा जा सकता कि धब्बा या फ्लेयर कहां बना। उसके द्रव्यमान, त्रिज्या, तापमान और घूर्णन की गणना दूरी, चमक और तारकीय प्रकाश के रंगों की माप को तारकीय मॉडलों के साथ मिलाकर की जाती है।

“लाल बौना” नाम का अर्थ यह भी नहीं कि लोगों ने उसकी साफ लाल सतह देखी है। यह उन तारों की श्रेणी का नाम है जो इतने ठंडे होते हैं कि सूर्य की तुलना में लंबी तरंगदैर्घ्य वाली रोशनी अधिक उत्सर्जित करते हैं। इस पृष्ठ पर तारे का चित्र मापों पर आधारित दृश्यांकन है, वास्तविक सतह की तस्वीर नहीं।

पास के तारे को देखकर हम और क्या जान सकते हैं?

आज के अंतरिक्ष यानों से 4.24 प्रकाश-वर्ष की दूरी जल्दी तय नहीं की जा सकती। फिर भी, प्रॉक्सिमा अधिक दूर के तारों से चमकीला दिखाई देता है और बार-बार मापने के लिए उपयुक्त है। शोधकर्ता छोटे फ्लेयर की संख्या गिन सकते हैं, घूर्णन और चुंबकीय गतिविधि में लंबे समय के बदलाव देख सकते हैं और माप सकते हैं कि ग्रह तारे को कितना डगमगाते हैं। ये आंकड़े बताते हैं कि छोटे लाल बौने तारों की गतिविधि ग्रहों की खोज में कैसे बाधा डालती है और आसपास के ग्रहों के वायुमंडल को कैसे प्रभावित कर सकती है।

स्रोत

• NASA Science — Proxima Centauri
• NASA — Alpha Centauri: A Triple Star System
• ESA — Proxima Centauri, Our Nearest Neighbour
• NASA Science — Neighboring Star’s Bad Behavior
• NASA Science — Puny Stars Pack a Big Punch
• Astronomy & Astrophysics — Proxima Centauri Stellar Parameters
• Astronomy & Astrophysics — Proxima Centauri with NIRPS