सुपर कंप्यूटर ने सुलझाया ब्रह्मांडीय चुंबकीय क्षेत्र का रहस्य | द क्लिफ न्यूज़

ब्रह्मांडीय चुंबकीय क्रम को उजागर करना

चुंबकीय क्षेत्र पूरे ब्रह्मांड में व्याप्त हैं, जो सौर तूफानों से लेकर आकाशगंगा निर्माण तक हर चीज को प्रभावित करते हैं। छोटे चुंबकीय क्षेत्र अक्सर अराजक होते हैं, लेकिन बड़ी संरचनाएं आश्चर्यजनक क्रम प्रदर्शित करती हैं। दशकों से, वैज्ञानिक यह समझाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं कि यह बड़े पैमाने का क्रम विनाशकारी अशांति से कैसे उत्पन्न होता है। विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय के एक नए अध्ययन ने इस रहस्य पर प्रकाश डाला है।

सुपर कंप्यूटर सिमुलेशन ने खोले रहस्य

बिंदेश त्रिपाठी के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने प्लाज्मा प्रवाह का अध्ययन करने के लिए विस्तृत कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया। इन सिमुलेशन से पता चलता है कि अशांत प्लाज्मा के भीतर संगठित जेट जैसे प्रवाह बड़े चुंबकीय क्षेत्रों को जन्म दे सकते हैं।

"ब्रह्मांड में चुंबकीय क्षेत्र बड़े पैमाने पर और व्यवस्थित हैं, लेकिन इन क्षेत्रों को उत्पन्न करने के तरीके की हमारी समझ यह है कि वे किसी प्रकार की अशांत गति से आते हैं," त्रिपाठी कहते हैं।

टीम के निष्कर्ष ब्रह्मांडीय चुंबकीय क्षेत्र निर्माण के लिए एक उपन्यास स्पष्टीकरण प्रदान करते हैं।

वेग प्रवणता की भूमिका

शोधकर्ताओं ने अपने सिमुलेशन में लगातार नवीनीकृत वेग प्रवणता को जोड़ने पर ध्यान केंद्रित किया। वेग प्रवणता तब होती है जब किसी प्रणाली के विभिन्न भाग अलग-अलग गति से चलते हैं। ये प्रवणताएँ, जो सूर्य के अंदर और न्यूट्रॉन स्टार विलय के दौरान पाई जाती हैं, चुंबकीय क्षेत्रों को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

विशाल कम्प्यूटेशनल शक्ति

सिमुलेशन अविश्वसनीय रूप से विस्तृत थे, 3डी अंतरिक्ष में 137 बिलियन ग्रिड बिंदुओं का उपयोग करते हुए। टीम ने लगभग 90 सिमुलेशन किए, जिसमें 0.25 पेटाबाइट डेटा उत्पन्न हुआ। इसने पर्ड्यू विश्वविद्यालय के एनविल सुपर कंप्यूटर पर लगभग 100 मिलियन सीपीयू घंटे की खपत की। सिमुलेशन से पता चला कि अशांत प्रवाह शुरू में छोटे पैमाने के चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो समय के साथ बड़े, व्यवस्थित संरचनाओं में विकसित होते हैं। बड़े पैमाने पर वेग प्रवणता के बिना, यह संगठन नहीं हुआ।

"तो यही वास्तव में मुख्य बात है: वेग में एक स्थिर, बड़े पैमाने पर प्रवणता होना," त्रिपाठी जोर देते हैं।

70 साल पुरानी पहेली का समाधान

वैज्ञानिकों ने लगभग 70 वर्षों से चुंबकीय डायनेमो का अध्ययन किया है। हालाँकि, मौजूदा सैद्धांतिक मॉडल अक्सर अंतरिक्ष में देखी गई बड़ी, व्यवस्थित चुंबकीय संरचनाओं को पुन: पेश करने में विफल रहते हैं।

"डायनेमो के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र पीढ़ी का व्यापक रूप से 70 वर्षों से अध्ययन किया गया है, जिसके निराशाजनक परिणाम यह हैं कि उत्पन्न क्षेत्र लगभग हमेशा छोटे पैमाने पर और अत्यधिक अव्यवस्थित होते हैं, जो टिप्पणियों के विपरीत हैं। इसलिए, यह कार्य संभावित रूप से एक लंबे समय से चले आ रहे मुद्दे को हल करता है," पॉल टेरी, यूडब्ल्यू-मैडिसन में भौतिकी के प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक कहते हैं।

विस्कॉन्सिन प्लाज्मा फिजिक्स लेबोरेटरी में 2012 के पहले के प्रयोगशाला प्रयोग, जिसे मौजूदा सिद्धांत समझा नहीं सके, अब इन नए निष्कर्षों के साथ अधिक निकटता से संरेखित हैं।

खगोल भौतिकी में निहितार्थ

निष्कर्षों का न्यूट्रॉन स्टार विलय और ब्लैक होल गठन जैसी घटनाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। यह वैज्ञानिकों को पृथ्वी की ओर सूर्य से गैस उत्सर्जन की बेहतर भविष्यवाणी करने में भी मदद कर सकता है। अनुसंधान को नेशनल साइंस फाउंडेशन (2409206) और यू.एस. डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी (DE-SC0022257) द्वारा समर्थित किया गया था।

आगे क्या देखना है

भविष्य का शोध इन सिमुलेशन को और परिष्कृत करने और उनकी तुलना अवलोकन संबंधी डेटा से करने पर ध्यान केंद्रित करेगा। वैज्ञानिकों को प्रयोगशाला प्रयोगों के माध्यम से सिद्धांत को मान्य करने और विभिन्न खगोल भौतिकीय घटनाओं के लिए इसके अनुप्रयोगों का पता लगाने की उम्मीद है।