एक पल्सर इतनी धीमी गति से घूमती पाई गई है कि खगोलविदों ने सोचा भी नहीं था कि यह संभव है: हर 76 सेकंड में एक बार

इन दिनों खगोल विज्ञान तेजी से प्रगति कर रहा है, इस बात के लिए धन्यवाद कि एक क्षेत्र में प्रगति दूसरे क्षेत्र में प्रगति में कैसे योगदान दे सकती है। उदाहरण के लिए, बेहतर प्रकाशिकी, उपकरणों और डेटा प्रोसेसिंग विधियों ने खगोलविदों को ऑप्टिकल और इंफ्रारेड की सीमाओं को गुरुत्वाकर्षण तरंग (GW) खगोल विज्ञान में धकेलने की अनुमति दी है। रेडियो खगोल विज्ञान भी दक्षिण अफ्रीका में मीरकैट रेडियो टेलीस्कोप जैसे सरणियों के लिए काफी आगे बढ़ रहा है, जो निकट भविष्य में स्क्वायर किलोमीटर एरे (एसकेए) बनाने के लिए ऑस्ट्रेलिया में वेधशालाओं के साथ जुड़ जाएगा।

विशेष रूप से, रेडियो खगोलविद अगली पीढ़ी के उपकरणों का उपयोग फास्ट रेडियो बर्स्ट (एफआरबी) और न्यूट्रॉन सितारों जैसी घटनाओं का अध्ययन करने के लिए कर रहे हैं। हाल ही में, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र (एक “चुंबक”) और 76 सेकंड की बेहद धीमी घूर्णन अवधि के साथ एक अजीब रेडियो-उत्सर्जक न्यूट्रॉन स्टार की खोज की। इस खोज के रेडियो खगोल विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकते हैं और विभिन्न प्रकार के न्यूट्रॉन सितारों और एफआरबी के बीच संभावित संबंध के संकेत हो सकते हैं।

अनुसंधान का नेतृत्व मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में जोडरेल बैंक सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के खगोल भौतिकीविद् मनीषा कालेब, इयान हेवुड और बेंजामिन स्टेपर्स ने किया था। वे मीरट्रैप (मोर ट्रांजिएंट्स एंड पल्सर) समूह के शोधकर्ताओं से जुड़े थे, जो यूरोपीय अनुसंधान परिषद (ईआरसी) द्वारा वित्त पोषित एक अंतरराष्ट्रीय संघ है जो मैक्स-प्लैंक इंस्टीट्यूट फर रेडियोएस्ट्रोनोमी (एमपीआईएफआर) और कई यूरोपीय विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों के साथ मिलकर सहयोग करता है। उनकी खोज का वर्णन करने वाला पेपर हाल ही में दिखाई दिया प्रकृति खगोल विज्ञान।

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न्यूट्रॉन तारे बड़े पैमाने पर तारों के अत्यंत घने अवशेष हैं जो गुरुत्वाकर्षण पतन से गुजरे हैं और एक सुपरनोवा में अपनी बाहरी परतों को बहा देते हैं। इन तारों में अक्सर बहुत तेज़ चक्कर होते हैं, और उनके शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र के कारण वे विकिरण के तंग पुंजों का उत्सर्जन करते हैं जो पूरे आकाश में फैलते हैं (इसलिए शब्द “चुंबक”)। खगोलविद वर्तमान में आकाशगंगा आकाशगंगा में लगभग 3,000 पल्सर के बारे में जानते हैं, और उनके दालों के समय का उपयोग “खगोलीय बीकन” (या “ब्रह्मांडीय प्रकाशस्तंभ”) के रूप में किया जाता है।

पिछले सभी मामलों में, मैग्नेटर्स में तेजी से घूर्णन अवधि देखी गई है। लेकिन इस मामले में, टीम ने देखा कि “अल्ट्रा-लॉन्ग पीरियड मैग्नेटर” क्या प्रतीत होता है, जो बेहद मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों वाले न्यूट्रॉन सितारों का एक सैद्धांतिक वर्ग है। स्रोत का पता शुरू में मेरकैट ​​(थंडरकैट) टीम के साथ डायनेमिक और एक्सप्लोसिव रेडियो ट्रांसजेंडर्स के लिए हंट के नेतृत्व में टिप्पणियों पर मीरट्रैप इंस्ट्रूमेंट पिगीबैकिंग द्वारा देखे गए एकल पल्स के लिए धन्यवाद था।

फिर दोनों ने एक साथ अनुवर्ती अवलोकन किए जिससे स्रोत की स्थिति और दालों के समय की पुष्टि हुई। जैसा कि डॉ. मनीषा कालेब, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के पूर्व पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और सिडनी विश्वविद्यालय में एक वर्तमान खगोल भौतिकी शोधकर्ता ने कहा:

“आश्चर्यजनक रूप से हम इस स्रोत से केवल 0.5% रोटेशन अवधि के लिए रेडियो उत्सर्जन का पता लगाते हैं। इसका मतलब यह है कि यह बहुत ही आकस्मिक है कि रेडियो बीम पृथ्वी के साथ प्रतिच्छेद करता है। इसलिए यह संभावना है कि गैलेक्सी में बहुत धीरे-धीरे घूमने वाले स्रोत हैं जो न्यूट्रॉन सितारों के जन्म और उम्र के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं।

“अधिकांश पल्सर सर्वेक्षण इतने लंबे समय तक अवधियों की खोज नहीं करते हैं और इसलिए हमें नहीं पता कि इनमें से कितने स्रोत हो सकते हैं। इस मामले में स्रोत इतना उज्ज्वल था कि हम मीरकैट में मीरट्रैप उपकरण के साथ एकल दालों का पता लगा सकते थे। ”

तीन प्रकार के न्यूट्रॉन तारे और उन्हें परिभाषित करने वाली विशेषताएँ। श्रेय: NASA / JPL-कैल्टेक

“मीरकैट द्वारा प्रदान की जाने वाली संवेदनशीलता, मीरट्रैप के साथ संभव परिष्कृत खोज और आकाश की एक साथ छवियों को बनाने की क्षमता के साथ मिलकर, इस खोज को संभव बनाती है,” डॉ। हेवुड, ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के एक वरिष्ठ शोधकर्ता और थंडरकैट टीम के सदस्य जिन्होंने इस अध्ययन में सहयोग किया। “फिर भी, इसे किसी ऐसी चीज़ के लिए पहचानने के लिए एक चील की आँख लगी जो संभवतः एक वास्तविक स्रोत थी क्योंकि यह दिखने में बहुत ही असामान्य थी!”

नव खोजा गया न्यूट्रॉन तारा, नामित PSR J0901-4046 (के लिये पीउलसेटिंग आरएडियो एसOurce), एक विशेष रूप से दिलचस्प वस्तु है जो पल्सर, मैग्नेटर्स और यहां तक ​​​​कि तेज रेडियो फटने की विशेषताओं को दिखाती है। यह रेडियो उत्सर्जन द्वारा इंगित किया जाता है जो पल्सर के अनुरूप होते हैं – जिन्हें लंबी कक्षीय अवधि के लिए भी जाना जाता है। इसके विपरीत, अराजक उप-नाड़ी घटक और दालों का ध्रुवीकरण मैग्नेटर्स के अनुरूप हैं। एक नए प्रकार के न्यूट्रॉन स्टार होने के अलावा, जिसे पहले केवल सिद्धांतित किया गया था, यह खोज आकाशगंगा के एक अच्छी तरह से अध्ययन किए गए हिस्से में हुई थी।

रेडियो सर्वेक्षण आमतौर पर न्यूट्रॉन सितारों या पल्स अवधि की खोज नहीं करते हैं जो कुछ दसियों मिलीसेकंड (यानी, मिलीसेकंड पल्सर) से अधिक समय तक चलते हैं। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के प्रोफेसर और मीरट्रैप परियोजना के प्रधान अन्वेषक बेन स्टैपर्स का कहना है कि इस खोज का मतलब यह हो सकता है कि इस क्षेत्र में नए रेडियो सर्वेक्षण के लिए बहुत सारे अवसर हैं:

“इस न्यूट्रॉन स्टार से रेडियो उत्सर्जन किसी भी तरह से हमने पहले कभी नहीं देखा है। हमें इसे लगभग 300 मिलीसेकंड तक देखने को मिलता है, जो कि अधिकांश अन्य रेडियो उत्सर्जक न्यूट्रॉन सितारों की तुलना में बहुत लंबा है। ऐसा लगता है कि कम से कम 7 अलग-अलग पल्स प्रकार हैं, जिनमें से कुछ दृढ़ता से आवधिक संरचना दिखाते हैं, जिसे न्यूट्रॉन स्टार के भूकंपीय कंपन के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। ये दालें हमें इन स्रोतों के लिए उत्सर्जन तंत्र की प्रकृति के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी दे सकती हैं।”

यह खोज कितनी चुनौतीपूर्ण थी और इसे बनाने के लिए जो सहयोगात्मक प्रयास किए गए, उसे देखते हुए, समान स्रोतों का पता लगाना मुश्किल हो सकता है। हालांकि, इसका तात्पर्य यह है कि खोजे जाने की प्रतीक्षा में लंबी अवधि के अनिर्धारित न्यूट्रॉन सितारों की एक बड़ी आबादी हो सकती है। यह खोज रेडियो ट्रांसजेंडरों के एक नए वर्ग की संभावना को भी जन्म देती है – अल्ट्रा-लॉन्ग पीरियड न्यूट्रॉन स्टार्स – जो अत्यधिक-चुंबकीय न्यूट्रॉन सितारों, अल्ट्रा-लॉन्ग पीरियड मैग्नेटर्स और फास्ट रेडियो बर्स्ट के बीच एक संभावित संबंध का सुझाव देते हैं।

ये परिणाम एफआरबी के कारणों के स्थायी रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकते हैं, जो खगोलविदों ने 2007 में पहली बार पता चला था (लोरिमर बर्स्ट) के बाद से हैरान है। यह उन दुर्लभ उदाहरणों में विशेष रूप से सच है जहां स्रोत प्रकृति में दोहरा रहा है। जबकि इस ऊर्जावान घटना का अध्ययन भी काफी आगे बढ़ गया है, खगोलविद अभी भी अनिश्चित हैं कि उनका क्या कारण है – न्यूट्रॉन सितारों और ब्लैक होल को घुमाने से लेकर संभावित अलौकिक प्रसारण तक के स्पष्टीकरण के साथ!

अग्रिम पठन: मैनचेस्टर विश्वविद्यालय, प्रकृति खगोल विज्ञान

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