ऑक्सीजन युक्त मीरा परिवर्ती तार

🔭 मीरा तारों से ब्रह्मांड के विस्तार की दर का नया मापन
मुख्य अध्ययन और कार्यप्रणाली (Key Study & Methodology)
अध्ययन का केंद्र: आकाशगंगा के 18 तारकीय समूहों में मौजूद 40 ऑक्सीजन-समृद्ध मीरा परिवर्तनशील तारों का उपयोग किया गया।
नेतृत्व: इंटर-यूनिवर्सिटी सेंटर फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स (आईयूसीएए) के प्रोफेसर अनुपम भारद्वाज द्वारा।
मापन विधि: शोध दल ने लंबे समय तक इन तारों की औसत चमक (Luminosity) और स्पंदन की अवधि (Pulsation Periods) को मॉनिटर किया।
डेटा स्रोत: यूरोपियन स्पेस एजेंसी के गैया मिशन से 13,000 से 55,000 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित तारकीय समूहों की सटीक दूरी प्राप्त की गई। इस डेटा ने मीरा तारों की चमक को उच्च परिशुद्धता के साथ कैलिब्रेट करने में मदद की।
मुख्य खोज और हबल स्थिरांक (Key Finding & Hubble Constant)
परिणामी संबंध: मीरा चर तारों के लिए "निरपेक्ष" अवधि-चमक संबंध प्राप्त हुआ।
स्वतंत्र अंशांकन: इस संबंध ने सेफीड चर तारों का उपयोग किए बिना ही, ब्रह्मांडीय दूरी सोपान में प्रयुक्त सुपरनोवा (Type Ia Supernova) का एक स्वतंत्र अंशांकन प्रदान किया।
हबल स्थिरांक का निर्धारण: इस उपलब्धि ने टीम को ब्रह्मांड के विस्तार की दर, जिसे हबल स्थिरांक (Hubble Constant) कहा जाता है, को उल्लेखनीय 3.7% परिशुद्धता के साथ निर्धारित करने में सक्षम बनाया।
मीरा तारों की विश्वसनीयता: यह पहली बार है जब आकाशगंगा के मीरा तारों को 'एंकर' बनाकर ब्रह्मांड के विस्तार की दर मापी गई। मीरा तारों पर धातुओं का प्रभाव सेफ़ीड चर तारों की तुलना में तीन गुना कम पाया गया, जो उन्हें हबल स्थिरांक मापने का एक भरोसेमंद विकल्प बनाता है।
हबल तनाव पर निहितार्थ (Implications for Hubble Tension)
हबल तनाव की पुष्टि: नोबेल पुरस्कार विजेता एडम रीस (सह-लेखक) के अनुसार, सेफ़ीड और मीरा-आधारित हबल स्थिरांक मूल्यों की संगति यह दर्शाती है कि "हबल टेंशन" माप की त्रुटियों के कारण नहीं है।
नई भौतिकी की ओर संकेत: इस स्थिरता का निहितार्थ यह है कि हबल तनाव के पीछे कोई नई भौतिकी (New Physics) हो सकती है, जो ब्रह्मांड विज्ञान के मानक मॉडल में आवश्यक बदलाव की ओर इशारा करती है। (हबल तनाव उस विसंगति को कहते हैं जब पास के तारों से प्राप्त हबल स्थिरांक का मान, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) जैसे शुरुआती ब्रह्मांड के अवलोकनों से प्राप्त मान से अधिक आता है)।
महत्व और भविष्य की दिशा (Significance & Future Direction)
मील का पत्थर: यह अध्ययन तारकीय खगोल भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान को जोड़ता है और मीरा तारों की क्षमता को हबल स्थिरांक निर्धारण के लिए एक नए और सटीक एंकर के रूप में स्थापित करता है।
वर्तमान सीमाएँ: हालाँकि मीरा-आधारित हबल स्थिरांक मापन की समग्र अनिश्चितता अभी भी सीमित है, क्योंकि मीरा तारे अभी तक केवल दो सुपरनोवा मेजबान आकाशगंगाओं में ही ज्ञात हैं।
भविष्य की संभावना: रुबिन वेधशाला (Rubin Observatory) से सुपरनोवा मेजबान आकाशगंगाओं में बड़ी संख्या में मीरा तारों की खोज होने की उम्मीद है, जिससे ब्रह्मांड की आयु और आकार का सटीक मानचित्रण करने का एक नया रास्ता खुलेगा।
मीरा तारे (पृष्ठभूमि): ये विशाल तारे हैं जो अपने जीवन के अंतिम चरणों में हैं। वे 100 से 1,000 दिनों की अवधि में नियमित रूप से अपनी चमक बदलते हैं। चमक और स्पंदन की अवधि के बीच मजबूत संबंध उन्हें ब्रह्मांडीय दूरी मापने के लिए एक उत्कृष्ट "मानक मोमबत्ती (Standard Candle)" बनाता है।

🔭 New Measurement of Cosmic Expansion Rate Using Mira Stars
A groundbreaking study, recently published in the prestigious Astrophysical Journal and led by Professor Anupam Bhardwaj of the Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA), has provided a powerful, independent method for measuring the universe’s expansion rate. The research team focused on 40 oxygen-rich Mira variable stars located within 18 stellar clusters in our galaxy. By monitoring the stars' average luminosity and pulsation periods, and utilizing the precise distance data from the European Space Agency's Gaia Mission for clusters up to 55,000 light-years away, the team was able to accurately calibrate the Mira stars' brightness.
This work established an "absolute" Period-Luminosity relation for Mira variable stars. Crucially, this relation offers an independent calibration of Type Ia Supernovae used in the cosmic distance ladder, without relying on the traditional standard, Cepheid variable stars. This allowed the researchers to determine the Hubble Constant (H₀), which quantifies the rate of cosmic expansion, with a notable precision of 3.7%. The study highlighted the reliability of Miras, finding that the effect of metals on them is three times less than on Cepheid variables, making them a robust alternative for cosmological measurement.
Implications for the Hubble Tension
The research team's findings hold significant implications for the major cosmological puzzle known as the Hubble Tension. The consistency between the newly derived Mira-based H₀ value and the established Cepheid-based value suggests that the tension is not due to measurement errors. According to Nobel Laureate and co-author Adam Riess, this consistency strongly supports the hypothesis that the discrepancy between local and early-universe measurements of H₀ may be caused by "new physics" beyond the current Standard Model of Cosmology.
Although the overall uncertainty in the Mira-based H₀ measurement is currently limited by the fact that Mira stars have only been found in two known supernova host galaxies, the study marks a milestone in stellar astrophysics and cosmology. It is anticipated that the Rubin Observatory will discover a greater number of Mira stars in supernova host galaxies, opening a new avenue for precisely mapping the age and size of the universe.
Background on Mira Stars
Mira stars (named after Omicron Ceti, the first known example of a variable star) are a type of cool, luminous giant star in the final stages of their lives. They exhibit remarkable, predictable changes in brightness over periods typically ranging from 100 to 1,000 days. This predictable relationship between their intrinsic brightness (luminosity) and their pulsation period allows astronomers to use them as "Standard Candles"—objects of known true brightness—to measure cosmic distances.