जब एक छोटी आकाशगंगा मिल्की वे के करीब पहुंच जाती है, तो हमारी बड़ी आकाशगंगा से गुरुत्वाकर्षण उसमें घुस जाता है। गैस और तारे गुजरती हुई आकाशगंगा से फट जाते हैं क्योंकि यह अपने कयामत की ओर भीतर की ओर गिरती है, जिससे आकाशगंगा जोड़ी के बीच खिंचाव होने वाली सामग्री की धाराएँ बनती हैं। ये धाराएँ तब तक सितारों को फाड़ती रहती हैं जब तक कि उल्लंघन करने वाली वस्तु पूरी तरह से भस्म न हो गई हो। विलय समाप्त होने के बाद, भक्षण की गई वस्तुओं में से कुछ ही शेष संकेत मिल्की वे के माध्यम से आने वाले तारकीय धाराएं हैं, जो कि आकाशगंगा से लंबे समय तक तारों का एक छोटा सा नमूना है।
अतीत का रिकॉर्ड होने के अलावा, इन धाराओं में से एक डार्क मैटर के छोटे पैमाने के समूहों के लिए पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान कर सकता है - मायावी सामग्री जिसे माना जाता है कि ब्रह्मांड में सभी पदार्थों का 85 प्रतिशत हिस्सा है। सितारों के एक निशान के हालिया विश्लेषण से पता चलता है कि पिछले कुछ सौ मिलियन वर्षों में यह एक घने ऑब्जेक्ट के साथ बातचीत करता है। सबसे अधिक संभावित संदिग्धों पर शासन करने के बाद, शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि धारा में अपेक्षाकृत हाल ही में बनी खाई काले पदार्थ के एक छोटे से झुरमुट के कारण हो सकती है। यदि पुष्टि की जाती है, तो इस तारकीय धारा की धारियां वैज्ञानिकों को अंधेरे पदार्थ के बारे में प्रतिस्पर्धी सिद्धांतों के माध्यम से छांटने में मदद कर सकती हैं और शायद रहस्यमय सामग्री की विशेषताओं पर भी करीब हैं।
जीडी -1 के रूप में जानी जाने वाली तारकीय धारा गैलेटिक प्रभामंडल के अंदर पकड़ी गई सामग्री का एक पतला प्रवाह है, जो मिल्की वे की डिस्क के चारों ओर तारों और गैसों का ढीला संग्रह है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गैया स्पेस टेलीस्कोप से पिछले अप्रैल में जारी किए गए डेटा का उपयोग करते हुए, जो कि मिल्की वे के सितारों के अब तक के सबसे विस्तृत नक्शे को इकट्ठा करने की प्रक्रिया में है, खगोलविद जीडी में तारों की गति को फिर से संगठित करने के लिए सटीक स्थितीय डेटा का उपयोग करने में सक्षम थे। -1। सामग्री के एक बादल से फाड़ा, धारा एक वस्तु का अंतिम अवशेष है जो कि पिछले 300 मिलियन वर्षों में हमारी आकाशगंगा द्वारा खपाया गया था - खगोलीय समयसीमा पर एक आंख की रोशनी।
ईएसए के गैया अंतरिक्ष वेधशाला के एक कलाकार का प्रतिपादन, एक एस्ट्रोमेट्री टेलीस्कोप जिसे सितारों की स्थिति और चाल को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। (ईएसए / नासा) गैया को धारा में दो छोटे ब्रेक मिले, एक तारकीय धारा में अंतराल का पहला अस्पष्ट अवलोकन, साथ ही सितारों का एक घने संग्रह जिसे एक प्रेरणा कहा जाता है। साथ में, इन विशेषताओं का सुझाव है कि एक छोटी लेकिन बड़े पैमाने पर वस्तु धारा की सामग्री को हिलाकर रख दिया।
"मुझे लगता है कि यह डार्क मैटर के छोटे पैमाने पर [संरचना] के लिए पहला प्रत्यक्ष गतिशील साक्ष्य है, " एड्रियन प्राइस-व्हेलन, न्यूयॉर्क के फ्लैटिरोन इंस्टीट्यूट में एक खगोलविद कहते हैं। हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के एना बोनाका के साथ काम करते हुए, प्राइस-व्हेलन ने अपने स्रोत को निर्धारित करने के लिए जीडी -1 में नए ढांचे की जांच की और इस साल के प्रारंभ में अमेरिकी क्रोनोमिकल सोसायटी की शीतकालीन बैठक में परिणाम प्रस्तुत किया।
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लगभग 33, 000 प्रकाश-वर्ष (10 किलोपर्सेक) पर, जीडी -1 गैलेक्टिक हेलो में सबसे लंबी तारकीय धारा है। जबकि प्राइस-व्हेलन और उनके सहकर्मी मॉडल का उपयोग करने में सक्षम थे कि धारा के निर्माण के दौरान बने अंतराल में से एक, दूसरा अंतर एक रहस्य बना रहा। हालांकि, पहेली के साथ, गैया ने एक समाधान भी प्रकट किया: स्पर।
जब कोई वस्तु अतीत में या एक तारकीय धारा के माध्यम से जाती है, तो यह तारों को बाधित करती है। मूल्य-व्हेलन विघटन की तुलना पानी की एक धारा में बहने वाली हवा के एक मजबूत जेट से करता है। पानी - या तारे - विघटनकर्ता के मार्ग के साथ बाहर की ओर प्लम बनाते हैं, जिससे एक खाई बनती है। कुछ इतनी तेजी से आगे बढ़ते हैं कि वे धारा से बच जाते हैं और हमेशा के लिए खो गए अंतरिक्ष में उड़ जाते हैं। दूसरों को एड़ी की तरह बनाने के लिए वापस स्ट्रीम में खींच लिया जाता है जैसे खगोलविदों को स्पर्स कहते हैं। कुछ सौ मिलियन वर्षों के बाद, अधिकांश स्पर्स वापस धारा में विलीन हो जाते हैं, और केवल अंतराल ही रह जाता है, हालांकि कुछ लंबे समय तक जीवित रह सकते हैं।
जब यह तारकीय धाराओं में संरचनाओं को देखने की बात आती है, तो प्राइस-व्हेलन जीडी -1 को "गोल्डीलॉक्स स्ट्रीम" कहता है, क्योंकि यह सिर्फ सही जगह पर है। जीडी -1 मिल्की वे के सितारों के भीतर है, लेकिन विपरीत दिशा में आगे बढ़ रहा है, जिससे खगोलविदों को आसपास की वस्तुओं से धारा में तारों को बाहर निकालना आसान हो जाता है। "किसी भी स्थान पर, यह उस तरह से अलग-अलग तरीके से आगे बढ़ रहा है जैसे आकाश के उस हिस्से में अधिकांश अन्य सितारे घूम रहे हैं, " प्राइस-व्हेलन कहते हैं।
शोधकर्ताओं ने मॉडल किया कि किस प्रकार की वस्तुएं GD-1 में अपेक्षाकृत नवजात स्पर के लिए जिम्मेदार हो सकती हैं। उन्होंने निर्धारित किया कि जिम्मेदार वस्तु को एक द्रव्यमान के साथ 1 मिलियन और सूर्य के द्रव्यमान के 100 मिलियन गुना के बीच कहीं भी तौलना था। लंबाई में केवल 65 प्रकाश-वर्ष (20 पीसी) के बारे में बात करते हुए, वस्तु अविश्वसनीय रूप से घनी होती। ब्रह्माण्ड के 13.8 बिलियन वर्ष के जीवनकाल में धारा और घनी वस्तु के बीच अंतर्कलह पिछले कुछ सौ वर्षों के भीतर हुआ होगा।
हमारी आकाशगंगा का एक आरेख, मिल्की वे। (नासा / जेपीएल-कैलटेक / आर। हर्ट (एसएससी / कैलटेक)) डार्क मैटर एकमात्र ऐसी वस्तु नहीं है जो तारकीय धारा को बाधित कर सकती है। एक गोलाकार क्लस्टर या बौना आकाशगंगा जो पास में झुकी हुई है, भी अंतर और प्रेरणा पैदा कर सकती है। प्राइस-व्हेलन और उनके सहयोगियों ने सभी ज्ञात वस्तुओं की ओर अपनी आँखें घुमाईं और उनकी कक्षाओं की गणना की, जिसमें पाया गया कि पिछले बिलियन वर्षों में जीडी -1 के करीब कोई भी चीज़ों को हिला देने के लिए पर्याप्त नहीं था। एक प्राइमरी ब्लैक होल के साथ एक मौका मुठभेड़ धारा के तारों को उड़ान भर सकता था, लेकिन यह एक अत्यंत दुर्लभ घटना रही होगी।
डार्क मैटर सिमुलेशन के अनुसार जो छोटी संरचनाओं के लिए अनुमति देते हैं, मिल्की वे जैसी आकाशगंगाओं के माध्यम से डार्क मैटर के बीज बिखरे हुए हैं। GD-1 जैसी धारा से पिछले 8 अरब वर्षों के भीतर कम से कम एक ऐसे बीज का सामना करने की उम्मीद है, जिससे अंधेरे पदार्थ किसी भी अन्य वस्तु की तुलना में मुठभेड़ दर के आधार पर अधिक संभावित गड़बड़ी हो सकती है।
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डार्क मैटर ब्रह्माण्ड में द्रव्यमान के बड़े हिस्से को बनाता है, लेकिन यह कभी भी प्रत्यक्ष रूप से नहीं देखा गया है। इसके अस्तित्व के लिए दो प्रमुख सिद्धांत गर्म डार्क मैटर मॉडल और लैम्बडा कोल्ड डार्क मैटर मॉडल (MCDM) हैं, जो कि अधिकांश वैज्ञानिकों द्वारा पसंद किया जाने वाला मॉडल है। CanCDM के तहत, डार्क मैटर के गुच्छे बनते हैं जो एक आकाशगंगा जितना बड़ा हो सकता है या सोडा जितना छोटा हो सकता है। वार्म डार्क मैटर मॉडल यह सुझाव देते हैं कि सामग्री में कम विशाल कण होते हैं और कैन-आकार की संरचनाओं का अभाव होता है जो MCDM मॉडल से पता चलता है। डार्क मैटर की छोटे पैमाने की संरचनाओं के लिए साक्ष्य खोजने से कुछ मॉडलों में खरपतवार होने में मदद मिल सकती है और टैंटेटाइजिंग सामान की कुछ विशेषताओं पर संकीर्ण होना शुरू हो सकता है।
प्राइस-वेलन कहती है, "स्ट्रीम केवल एकमात्र एवेन्यू हो सकती है जिसका हम उपयोग कर सकते हैं कि डार्क मैटर क्या कर रहा है, " सबसे कम मास एंड का अध्ययन करें। "अगर हम डार्क मैटर के विभिन्न सिद्धांतों की पुष्टि या अस्वीकार या अस्वीकार करना चाहते हैं, तो हमें वास्तव में यह जानने की जरूरत है कि क्या हो रहा है [निम्न] अंत।"
गैया के डेटा ने स्पर के तारों की पहचान करने में मदद की, लेकिन यह उनके और धारा के तारों के बीच अंतर के अंतर की तुलना करने के लिए पर्याप्त विस्तृत नहीं है, जो इस बात की पुष्टि करने में मदद कर सकता है कि काले पदार्थ ने संरचना को गड़बड़ा दिया। प्राइस-व्हेलन और उनके सहयोगी जीडी -1 में बेहोश तारों की गति का और अध्ययन करने के लिए नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करना चाहते हैं। हालांकि गैया ने मिल्की वे पर सितारों की आवाजाही की व्यापक पैमाने पर जांच के लिए दरवाजा खोल दिया है, प्राइस-व्हेलन का कहना है कि यह एचएसटी के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता है जब यह बहुत बेहोश सितारों की बात आती है। "आप हबल की तरह एक समर्पित दूरबीन है जब आप बहुत गहरा ड्रिल कर सकते हैं, " वे कहते हैं।
स्ट्रीम और स्पर चाल के सितारों में अंतर खगोलविदों को यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि पर्टुरिंग ऑब्जेक्ट कितनी ऊर्जा ले गया है, साथ ही साथ शोधकर्ताओं को इसकी कक्षा की गणना करने की अनुमति देता है। जानकारी के इन टुकड़ों का उपयोग विघटनकारी डार्क मैटर क्लंप को ट्रैक करने और इसके तत्काल वातावरण का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।
जीडी -1 के अधिक गहन अध्ययन करने के अलावा, खगोलविदों ने गैकी के डेटा द्वारा सक्षम एक ही तकनीक को मिल्की वे के आसपास के 40 से अधिक अन्य धाराओं में लागू करने की योजना बनाई है। स्पर्स और अंतराल को अन्य धाराओं में विभाजित करना और उन्हें अंधेरे पदार्थ से बांधना हमारी समझ को और बेहतर बना सकता है कि रहस्यमय पदार्थ दृश्यमान आकाशगंगा के साथ कैसे संपर्क करता है।
दशकों से डार्क मैटर के रहस्य पर गूंजने के बाद, जीडी -1 जैसी तारकीय धाराओं में अंतराल और स्पर्स आखिरकार उस पदार्थ के रहस्यों को प्रकट करने में मदद कर सकते हैं जो ब्रह्मांड के अधिकांश भाग को बनाता है। "यह सबसे रोमांचक चीजों में से एक है जो गैया से निकला है, " प्राइस-व्हेलन कहते हैं।
