खगोलविदों ने सबसे चमकदार तेज रेडियो विस्फोट को उसके स्रोत तक ट्रेस किया

दूर ब्रह्मांड से एक चमक

तेज रेडियो विस्फोट खगोल विज्ञान के सबसे आकर्षक रहस्य हैं: गहरे अंतरिक्ष से आने वाली तीव्र रेडियो तरंगों के मिलीसेकंड-लंबे नाड़ी, जो सूर्य द्वारा दिनों में उत्सर्जित ऊर्जा से अधिक ऊर्जा सेकंड में उत्सर्जित करते हैं। 2007 में उनकी खोज के बाद से, सैकड़ों तेज रेडियो विस्फोटों को कैटलॉग किया गया है, लेकिन उनकी उत्पत्ति गहराई से रहस्यमय बनी हुई है। अब खगोलविदों ने एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है, सफलतापूर्वक सबसे चमकदार तेज रेडियो विस्फोट को उसकी स्रोत आकाशगंगा तक ट्रेस किया है।

प्रश्न में विस्फोट, खगोलीय कैटलॉग में FRB 20220912A के रूप में नामित, शुरुआत में British Columbia, Canada में CHIME रेडियो टेलीस्कोप द्वारा उत्तर आकाश के नियमित सर्वेक्षण में स्कैन करते समय पता लगाया गया था। इसकी सिग्नल शक्ति असाधारण थी — रिकॉर्ड पर अगली सबसे चमकदार FRB की तुलना में लगभग दस गुना अधिक शक्तिशाली — और दुनिया भर में कई टेलीस्कोपों में अनुवर्ती अवलोकन का तत्काल अभियान शुरू किया। बहुत लंबी आधार रेखा इंटरफेरोमेट्री द्वारा प्राप्त सटीक स्थान माप ने अब विस्फोट को पृथ्वी से लगभग 3.6 अरब प्रकाश-वर्ष दूर एक आकाशगंगा के एक विशेष क्षेत्र में स्थानीयकृत किया है।

होस्ट आकाशगंगा हमें क्या बताती है

होस्ट आकाशगंगा एक विशाल, तारा-निर्माण करने वाली आकाशगंगा है — एक ऐसा वातावरण जहां तारकीय विकास तेजी से आगे बढ़ता है, बड़ी संख्या में विशाल तारे पैदा करता है जो अपने जीवन को supernovae, neutron stars और stellar-mass black holes के रूप में समाप्त करते हैं। इन कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट्स की जनसंख्या को FRB उत्पादन से जुड़ा हुआ माना जाता है, और होस्ट आकाशगंगा की विशेषताएं उस प्रोफाइल से मेल खाती हैं जिसे सिद्धांतकारों ने इन घटनाओं के लिए उर्वर जमीन माना था।

अधिकांश तेज रेडियो विस्फोटों के लिए प्रमुख सैद्धांतिक व्याख्या यह है कि वे magnetars द्वारा उत्पादित होते हैं — neutron star का एक विशेष वर्ग जिसका चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी की तुलना में ट्रिलियन गुना मजबूत है। Magnetars starquakes या magnetic reconnection घटनाओं का अनुभव कर सकते हैं जो मिलीसेकंड में विशाल ऊर्जा जारी करते हैं। 2020 में हमनी अपनी Milky Way के अंदर एक ज्ञात magnetar से तेज रेडियो विस्फोट की खोज इस परिकल्पना का एक ऐतिहासिक पुष्टिकरण था।

FRB 20220912A का एक विशाल तारा-निर्माण करने वाली आकाशगंगा में स्थानीयकरण magnetar परिकल्पना के अनुरूप है लेकिन वैकल्पिक व्याख्याओं को निर्णायक रूप से नकारता नहीं है। कुछ शोधकर्ताओं का प्रस्ताव है कि अत्यधिक ऊर्जावान FRB कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट्स के बीच टकराव से उत्पन्न हो सकते हैं — ऐसी घटनाएं जो सक्रिय तारा निर्माण वाले क्षेत्रों में भी अधिमानतः होती हैं।

ब्रह्मांडीय उपकरण के रूप में तेज रेडियो विस्फोट

उनके आंतरिक रुचि विदेशी खगोल भौतिकीय घटनाओं से परे, तेज रेडियो विस्फोट मूल्यवान वैज्ञानिक उपकरण बन गए हैं। जब रेडियो सिग्नल अरब प्रकाश-वर्ष भर में अंतर-गैलेक्टिक अंतरिक्ष को पार करते हैं, तो वे विसरित होते हैं प्रसारित अंतर-गैलेक्टिक माध्यम में इलेक्ट्रॉनों द्वारा। इस विचलन को मापकर, खगोलविद विस्फोट के स्रोत और पृथ्वी के बीच पदार्थ की घनत्व और वितरण की जांच कर सकते हैं, मूलतः FRB को ब्रह्मांडीय संरचना के प्रतिभाषित जांच के रूप में उपयोग करते हैं।

अत्यंत चमकदार FRB 20220912A इस तरह के असाधारण शक्तिशाली जांच प्रदान करता है। इसका उच्च signal-to-noise अनुपात अंतर-गैलेक्टिक माध्यम का विस्तृत माप अनुमति देता है एक विशेष दृष्टि रेखा में जो, अब-ज्ञात स्रोत दूरी के साथ संयुक्त, कैसे पदार्थ ब्रह्मांड के सबसे बड़े पैमाने पर वितरित होता है इसके मॉडल को बाधित कर सकता है।

पूर्ण समझ के लिए सड़क

प्रगति के बावजूद, FRB उत्पादन की मौलिक भौतिकी अधूरी तरह समझी जाती है। कुछ FRB दोहराते क्यों हैं और अन्य केवल एक बार आग लगते प्रतीत होते हैं? देखी गई ऊर्जा की विशाल श्रृंखला क्या निर्धारित करती है? अगली पीढ़ी के रेडियो वेधशालाएं, Square Kilometre Array के साथ South Africa और Australia में आंशिक रूप से संचालित, वर्तमान उपकरणों की तुलना में कई अनिर्देश अधिक FRB का पता लगाएंगी और स्वचालित रूप से sub-arcsecond स्थानीयकरण प्रदान करेंगी। यह क्षेत्र जो दो दशक से कम समय में शून्य ज्ञात उदाहरणों से सैकड़ों तक गया है, एक और घातीय विस्तार के लिए तैयार है — और इसके साथ, ब्रह्मांड की कुछ सबसे हिंसक घटनाओं की गहरी समझ।

यह लेख New Scientist द्वारा रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.