ब्रह्मांडीय रेडियो फटने की अज्ञात प्रकृति

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

सबसे रहस्यमय ब्रह्मांडीय घटनाओं में से एक तेज रेडियो विस्फोट है। ये एक अज्ञात प्रकृति के छोटे, कई मिलीसेकंड अवधि के रेडियो सिग्नल हैं, जो भारी मात्रा में ऊर्जा के निकलने के परिणामस्वरूप होते हैं। उनकी खोज को एक दशक से अधिक समय बीत चुका है, लेकिन खगोल वैज्ञानिक अभी भी उनकी घटना के तंत्र का पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं। शोधकर्ता संभावित स्रोतों के रूप में न्यूट्रॉन सितारों, ब्लैक होल और यहां तक कि विदेशी सभ्यताओं के ट्रांसमीटरों का हवाला देते हैं।

रहस्यमय संकेत

तेजी से रेडियो फटने से, मिलीसेकंड में, उतनी ही ऊर्जा निकलती है जितनी सूर्य ने कई दसियों हज़ार वर्षों में उत्सर्जित की है। प्रमुख परिकल्पना यह है कि वे विनाशकारी घटनाओं के कारण होते हैं, जैसे कि दो न्यूट्रॉन सितारों का विलय, एक ब्लैक होल के वाष्पीकरण से एक फ्लैश, या एक पल्सर का ब्लैक होल में परिवर्तन। लंबे समय से, यह माना जाता था कि रेडियो फटने केवल एक बार हो सकता है, लेकिन 2015 में यह पता चला कि पहले से रिकॉर्ड किए गए तेज़ रेडियो फट FRB 121102 को गैर-आवधिक तरीके से दोहराया जाता है।

FRB 121102 पृथ्वी से तीन अरब प्रकाश वर्ष दूर एक बौनी आकाशगंगा में स्थित है, और कई वर्षों तक सावधानीपूर्वक खोजों के बावजूद, आवर्ती रेडियो फटने का एकमात्र ज्ञात स्रोत बना रहा। हालाँकि, जनवरी 2019 में, कनाडाई सहयोग CHIME के वैज्ञानिकों का एक लेख नेचर जर्नल में छपा, जिसमें किसी अन्य स्रोत - 180814. J0422 + 73 से संकेतों के पुन: पंजीकरण के बारे में बताया गया था। CHIME (कैनेडियन हाइड्रोजन इंटेंसिटी मैपिंग एक्सपेरिमेंट) इंटरफेरोमेट्रिक रेडियो टेलीस्कोप ने छह तेज़ रेडियो फटने को रिकॉर्ड किया है जो 1.3 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर एक आकाशगंगा से आया है।

उनकी आवृत्ति संरचना और वर्णक्रमीय विशेषताओं में संकेत FRB 121102 के संकेतों से मिलते जुलते हैं, जो उनके गठन के समान तंत्र और स्रोत की समान प्रकृति को इंगित करता है। खोज एक अलग प्रकार के तेज रेडियो फटने के अस्तित्व को इंगित करती है, जो कि उनके पुनरावृत्ति के कारण ठीक से विनाशकारी घटनाओं के कारण नहीं हो सकता है।

मूक आकाशगंगा

अगस्त 2019 में, वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने पहली बार एकल तेज़ रेडियो फटने वाले FRB 180924 के स्रोत की पहचान की, जिसकी उत्पत्ति चार अरब प्रकाश वर्ष दूर एक आकाशगंगा में हुई थी।

ऑस्ट्रेलिया में स्थित एएसकेएपी रेडियो इंटरफेरोमीटर का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने एफआरबी स्रोत का स्थान निर्धारित किया, और फिर जेमिनी, केक और वीएलटी ऑप्टिकल ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप से डेटा का विश्लेषण करके इसकी दूरी की गणना की। यह पता चला कि आकाशगंगा के केंद्र से 13 हजार प्रकाश वर्ष दूर आकाशगंगा के आकार की विशाल आकाशगंगा में रेडियो भड़क गया। आकाशगंगा की एक विशिष्ट विशेषता नए सितारों के जन्म के लिए प्रक्रियाओं की अनुपस्थिति है।

यह दोहराए जाने वाले संकेत FRB 121102 के विपरीत है, जो सक्रिय तारा निर्माण के क्षेत्र में स्थित है। इस प्रकार, एकल और दोहराव वाले तेज़ रेडियो बर्स्ट की उत्पत्ति अलग-अलग होनी चाहिए। FRB 121102 के मामले में, रेडियो सिग्नल एक मैग्नेटर, एक विशेष प्रकार के न्यूट्रॉन स्टार के चारों ओर एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र से गुजरता हुआ प्रतीत होता है।

जल्द ही, संयुक्त राज्य अमेरिका में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के खगोलविदों ने एक और तेज रेडियो विस्फोट FRB 190523 की खोज की सूचना दी, जो अपेक्षाकृत शांत वातावरण में भी हुआ - एक आकाशगंगा में जो मिल्की वे के अनुरूप है और 7.9 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर है। पृथ्वी से।

इन दोनों खोजों ने इस बात का खंडन किया कि तेज रेडियो फटने केवल युवा बौनी आकाशगंगाओं में ही हो सकते हैं जिनमें बड़ी संख्या में मैग्नेटर होते हैं।

आठ जुड़वां

अगस्त 2019 में, कनाडाई सहयोग CHIME का एक लेख arXiv.org प्रीप्रिंट रिपॉजिटरी में दिखाई दिया, जिसमें आठ दोहराए जाने वाले रेडियो संकेतों का पता लगाने की सूचना दी गई थी। रेडियो संकेतों के दो स्रोत - एफआरबी 180916 और एफआरबी 181119 - दो से अधिक बार (क्रमशः दस और तीन बार) फ्लैश हुए, बाकी ने केवल एक बार बार-बार रेडियो सिग्नल भेजे, जिसमें रेडियो तरंगों की रिकॉर्डिंग के बीच सबसे लंबा ठहराव 20 घंटे का था। शोधकर्ताओं के मुताबिक, यह संकेत दे सकता है कि कई एफआरबी वास्तव में दोहराए गए हैं, लेकिन कुछ दूसरों की तुलना में अधिक सक्रिय हैं।

आठ नए तेज रेडियो विस्फोटों में से अधिकांश ने प्रत्येक बार-बार फटने के साथ सिग्नल आवृत्ति में कमी दिखाई, जो इन घटनाओं को उत्पन्न करने वाले तंत्र को समझने की कुंजी हो सकती है। इसके अलावा, एफआरबी 180916 में सबसे कम सिग्नल फैलाव दर है, जो पृथ्वी से स्रोत की सापेक्ष निकटता को दर्शाता है। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि यह रेडियो विस्फोट की प्रकृति को निर्धारित करने में भी मदद कर सकता है।

नरक के सितारे

2019 की गर्मियों के अंत में, भारत में नेशनल सेंटर फॉर रेडियोएस्ट्रोफिजिक्स के वैज्ञानिकों ने बताया कि मैग्नेटर्स अभी भी तेज रेडियो फटने (कम से कम दोहराव वाले) के सबसे संभावित स्रोतों में से एक हैं।

विषम मैग्नेटर XTE J1810-197 को जाइंट मीटरवेव रेडियो टेलीस्कोप से देखा गया। रेडियो उत्सर्जन के मिलीसेकंड दालों को रिकॉर्ड किया गया था, जो FRB 180814. J0422 + 73 को दोहराते हुए फ्लैश जैसा दिखता है।

यह मैग्नेटर पृथ्वी से 10 हजार प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है। यह 2003 में खोजा गया था और 2008 में धीरे-धीरे रेडियो उत्सर्जन को रोकना बंद कर दिया। हालांकि, 2018 में इस पर एक नया प्रकोप हुआ, जो भी धीरे-धीरे फीका पड़ने लगा। दिलचस्प बात यह है कि मैग्नेटर आमतौर पर रेडियो उत्सर्जन का उत्सर्जन नहीं करते हैं, और XTE J1810-197 इस तरह के रेडियो उत्सर्जन का पहला स्रोत था। इस वस्तु की दुर्लभता, दोहराए जाने वाले रेडियो फटने की तरह, वैज्ञानिकों को यह विश्वास हो गया है कि दोनों घटनाएं एक-दूसरे से संबंधित हो सकती हैं।

शोर छेद

सितंबर 2019 में, चीनी खगोलविदों ने बताया कि उन्होंने FRB 121102 से नए तेज़ दोहराव वाले रेडियो बर्स्ट (FRBs) का पता लगाया था। गुइझोउ प्रांत में 19-बीम रिसीवर के साथ 500-मीटर FAST रेडियो टेलीस्कोप के साथ संकेतों का पता लगाया गया था। अगस्त के अंत से सितंबर तक, 100 से अधिक स्पाइक्स दर्ज किए गए, जो कि सभी रिकॉर्ड किए गए FRBs में एक रिकॉर्ड संख्या है।

उस समय तक, वैज्ञानिक यह मानने लगे थे कि FRB 121102 एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है जो सूर्य के द्रव्यमान से 10-100 मिलियन गुना अधिक है और एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, और होल से प्रभावित न्यूट्रॉन स्टार या प्लाज्मा प्रत्यक्ष हो सकता है। लपटों का स्रोत। एक अन्य संभावित व्याख्या यह है कि FRB 121102 एक चुंबकीय प्लेरियन है, एक नीहारिका जो एक पल्सर से तारकीय हवा द्वारा ईंधन देती है।

जबकि तेज रेडियो विस्फोट अब तक अस्पष्टीकृत हैं, 2019 में वैज्ञानिक समुदाय के लिए बहुत सारे डेटा प्रस्तुत किए गए थे जो खगोलविदों को समाधान के करीब लाते हैं। यह पता चला कि एफआरबी को दोहराया जा सकता है, और वे शायद इसे बहुत बार करते हैं। इस मामले में, वे एक उपयुक्त इंटरस्टेलर माध्यम में स्थित न्यूट्रॉन सितारों (पल्सर और मैग्नेटर्स) जैसी विदेशी वस्तुओं द्वारा उत्पन्न होते हैं। एकल विस्फोट कम अशांत परिस्थितियों में होते हैं: आकाशगंगाएँ जहाँ तारे का निर्माण बहुत धीमा होता है। ऐसी घटनाएं, सबसे अधिक संभावना है, वास्तव में विनाशकारी प्रक्रियाओं के कारण होती हैं।