জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সবচেয়ে উজ্জ্বল দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণকে তার উৎসে ট্রেস করেছেন

দূরবর্তী মহাবিশ্ব থেকে একটি ফ্ল্যাশ

দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞানের সবচেয়ে আকর্ষণীয় রহস্যগুলির মধ্যে রয়েছে: গভীর স্থান থেকে আসা তীব্র রেডিও তরঙ্গের মিলিসেকেন্ড-দীর্ঘ নাড়ি, যা সূর্য যে শক্তি দিনে নির্গত করে তার চেয়ে বেশি শক্তি এক সেকেন্ডে নির্গত করে। 2007 সালে তাদের আবিষ্কার থেকে শুরু করে, শত শত দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, তবে তাদের উৎস গভীরভাবে রহস্যময় থেকেছে। এখন জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি অর্জন করেছেন, সফলভাবে সবচেয়ে উজ্জ্বল দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণকে তার উৎস গ্যালাক্সিতে ট্রেস করেছেন।

প্রশ্নের মধ্যে থাকা বিস্ফোরণটি, জ্যোতির্বিজ্ঞান ক্যাটালগে FRB 20220912A হিসাবে নির্দেশিত, প্রাথমিকভাবে British Columbia, Canada-এর CHIME রেডিও টেলিস্কোপ দ্বারা উত্তর আকাশ রুটিন সমীক্ষায় স্ক্যান করার সময় সনাক্ত করা হয়েছিল। এর সংকেত শক্তি ছিল ব্যতিক্রমী — রেকর্ডে পরবর্তী-উজ্জ্বলতম দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণের চেয়ে প্রায় দশগুণ বেশি শক্তিশালী — এবং বিশ্বব্যাপী একাধিক টেলিস্কোপে অনুসরণ অবজার্ভেশনের একটি তাত্ক্ষণিক প্রচারাভিযান শুরু করেছিল। অত্যন্ত দীর্ঘ বেসলাইন ইন্টারফেরোমেট্রি দ্বারা অর্জিত নির্ভুল অবস্থান পরিমাপ এখন বিস্ফোরণকে পৃথিবী থেকে প্রায় 3.6 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে একটি গ্যালাক্সির নির্দিষ্ট অঞ্চলে স্থানীয়করণ করেছে।

হোস্ট গ্যালাক্সি আমাদের কী বলে

হোস্ট গ্যালাক্সি একটি বিশাল, তারকা-গঠনকারী গ্যালাক্সি — একটি পরিবেশ যেখানে তারকীয় বিবর্তন দ্রুত গতিতে এগিয়ে চলে, বিশাল সংখ্যক বিশাল তারকা তৈরি করে যা তাদের জীবনকে supernovae, neutron stars এবং stellar-mass black holes হিসাবে শেষ করে। এই কমপ্যাক্ট বস্তুর জনসংখ্যা FRB উৎপাদনের সাথে যুক্ত বলে বিশ্বাস করা হয়, এবং হোস্ট গ্যালাক্সির বৈশিষ্ট্যগুলি এমন প্রোফাইলের সাথে খাপ খায় যা তাত্ত্বিকরা এই ইভেন্টগুলির জন্য উর্বর ভূমি হতে অনুমান করেছিলেন।

বেশিরভাগ দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণের জন্য শীর্ষস্থানীয় তাত্ত্বিক ব্যাখ্যা হল যে তারা magnetars দ্বারা উৎপাদিত হয় — neutron star এর একটি বিশেষ শ্রেণী চৌম্বক ক্ষেত্র যা পৃথিবীর তুলনায় ট্রিলিয়ন গুণ শক্তিশালী। Magnetars starquakes বা magnetic reconnection ঘটনা অনুভব করতে পারে যা মিলিসেকেন্ডে বিশাল শক্তি নির্গত করে। 2020-এ আমাদের নিজস্ব Milky Way এর মধ্যে একটি পরিচিত magnetar থেকে দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণের আবিষ্কার এই অনুমানের একটি ল্যান্ডমার্ক নিশ্চিতকরণ ছিল।

FRB 20220912A এর একটি বিশাল তারকা-গঠনকারী গ্যালাক্সিতে স্থানীয়করণ magnetar অনুমানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ কিন্তু বিকল্প ব্যাখ্যাগুলিকে সম্পূর্ণভাবে নিশ্চিত করে না। কিছু গবেষকদের পরামর্শ রয়েছে যে অত্যন্ত শক্তিশালী FRBগুলি কমপ্যাক্ট বস্তুর মধ্যে সংঘর্ষ থেকে উদ্ভূত হতে পারে — এমন ঘটনাগুলি যা সক্রিয় তারকা গঠনের অঞ্চলগুলিতেও পছন্দসই ঘটে।

মহাজাগতিক সরঞ্জাম হিসাবে দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণ

তাদের অন্তর্নিহিত আগ্রহ বিদেশী জ্যোতির্ভৌতিক ঘটনায় অতিক্রম করে, দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণগুলি মূল্যবান বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম হয়ে উঠেছে। রেডিও সংকেত যখন বিলিয়ন আলোকবর্ষ জুড়ে আন্তঃ-গ্যালাক্টিক স্পেস অতিক্রম করে, তখন তারা ছড়িয়ে পড়ে বিস্তৃত আন্তঃ-গ্যালাক্টিক মাধ্যমে ইলেকট্রনদের দ্বারা। এই বিচ্ছুরণ পরিমাপ করে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বিস্ফোরণের উৎস এবং পৃথিবীর মধ্যে পদার্থের ঘনত্ব এবং বিতরণ তদন্ত করতে পারেন, সারাংশে FRBগুলিকে মহাজাগতিক কাঠামোর ব্যাকলিট প্রোব হিসাবে ব্যবহার করে।

অত্যন্ত উজ্জ্বল FRB 20220912A এই ধরনের একটি ব্যতিক্রমীভাবে শক্তিশালী প্রোব প্রদান করে। এর উচ্চ signal-to-noise অনুপাত আন্তঃ-গ্যালাক্টিক মাধ্যমের বিস্তারিত পরিমাপ অনুমতি দেয় একটি নির্দিষ্ট দৃষ্টি লাইন জুড়ে যা, এখন-পরিচিত উৎস দূরত্বের সাথে মিলিত, কীভাবে বিস্তৃত মহাজাগতিক স্কেলে পদার্থ বিতরণ করা হয় তার মডেলগুলি প্রতিবন্ধী করতে পারে।

সম্পূর্ণ বোঝার পথ

অগ্রগতি সত্ত্বেও, FRB উৎপাদনের মৌলিক পদার্থবিদ্যা অসম্পূর্ণভাবে বোঝা যায়। কেন কিছু FRB পুনরাবৃত্তি করে এবং অন্যরা শুধুমাত্র একবার ফায়ার করে বলে মনে হয়? পর্যবেক্ষিত শক্তির বিশাল পরিসীমা কী নির্ধারণ করে? পরবর্তী প্রজন্মের রেডিও অবজার্ভেটরি, Square Kilometre Array সহ South Africa এবং Australia-তে আংশিক পরিচালনা, বর্তমান যন্ত্রের চেয়ে অনেক বেশি ঘন ঘন FRB সনাক্ত করবে এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে sub-arcsecond localizations প্রদান করবে। দুই দশকেরও কম সময়ে শূন্য পরিচিত উদাহরণ থেকে শত শতে গেছে যে ক্ষেত্র একটি আরও exponential সম্প্রসারণের জন্য প্রস্তুত — এবং এর সাথে, মহাবিশ্বের কিছু সবচেয়ে হিংসাত্মক ঘটনার গভীর বোঝাপড়া।

এই নিবন্ধটি New Scientist দ্বারা রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.