खगोलशास्त्रज्ञांनी सर्वाधिक उजळ Fast Radio Burst त्याच्या स्रोतापर्यंत शोधले

दूर व्रह्मांडातून एक चमक

Fast Radio Burst हे खगोल विज्ञानातील सर्वाधिक आकर्षक रहस्य आहेत: अंतराळातून आलेल्या तीव्र रेडियो लहरींचे मिलीसेकंद लांबीचे नाडी, जे सूर्य दिवसांमध्ये उत्सर्जित करतो त्यापेक्षा अधिक ऊर्जा अंशकाळात सोडून देतात। 2007 च्या शोधापासून, शत-शतकांच्या Fast Radio Burst यांची नोंद केली गेली आहे, परंतु त्यांची उत्पत्ती खोलवर रहस्यमय राहिली आहे। आता खगोलशास्त्रज्ञांनी एक महत्त्वपूर्ण यश साधले आहे, सर्वाधिक तेजस्वी Fast Radio Burst ला त्याच्या स्रोत आकाशगंगेपर्यंत पोहोचविणे यश साधले आहे।

प्रश्नातील स्फोट, खगोलीय कॅटलॉगमध्ये FRB 20220912A म्हणून नामकरण केला गेला, सुरुवातीला British Columbia, Canada मधील CHIME रेडियो दूरदर्शकाने उत्तरेकडील आकाश स्वीपिंग करताना नियमित सर्वेक्षणात शोधला गेला. त्याची सिग्नल शक्ती असाधारण होती — अभिलेखातील पुढील सर्वाधिक उजळ FRB पेक्षा अंदाजे दहा पटीने अधिक शक्तिशाली — आणि जगभरातील अनेक दूरदर्शकांद्वारे अनुवर्ती निरीक्षणांचे त्वरित मोहिम सुरू केली. अत्यंत लांब बेसलाइन इंटरफेरोमेट्रीद्वारे प्राप्त केलेल्या अचूक स्थान मापनाने आता स्फोट पृथ्वीपासून अंदाजे 3.6 अरब प्रकाश-वर्ष अंतरावर असलेल्या आकाशगंगेतील एका विशिष्ट प्रदेशात निर्धारित केले आहे।

होस्ट आकाशगंगा आमच्याला काय सांगते

होस्ट आकाशगंगा एक मोठी, तारा-निर्मिती करणारी आकाशगंगा आहे — अशा प्रकारचे परिवेश जेथे तारकीय विकास द्रुत गती से होतो, मोठ्या संख्येने विशाल तारे निर्माण करतो जे त्यांचे जीवन supernovae, neutron star आणि stellar-mass black holes म्हणून समाप्त करतात. या कॉम्पॅक्ट वस्तूंचा समूह FRB उत्पादनाशी संबंधित मानला जातो, आणि होस्ट आकाशगंगेची वैशिष्ट्ये सिद्धांतवादींनी या घटनांच्या सुपीक जमीन असल्याचा अंदाज व्यक्त केलेल्या प्रोफाइलशी व्यवस्था करतात।

बहुतेक Fast Radio Burst च्या अग्रणी सैद्धांतिक स्पष्टीकरण हा असा आहे की ते magnetars द्वारे निर्माण केल्या जातात — neutron star च्या एक विशेष वर्गाचा चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वीच्या तुलनेत लक्ष-लक्ष पटीने अधिक मजबूत असतो. Magnetars starquakes किंवा magnetic reconnection घटना अनुभवू शकतात जे मिलीसेकंडांमध्ये प्रचंड ऊर्जा सोडून देतात. 2020 मध्ये आमच्या स्वतःच्या Milky Way मधील ज्ञात magnetar पासून Fast Radio Burst चा शोध या गृहीतकाची ऐतिहासिक पुष्टी होती।

FRB 20220912A चे एक मोठ्या तारा-निर्मिती करणाऱ्या आकाशगंगेस स्थानीकरण हे magnetar गृहीतकाशी सुसंगत आहे परंतु पर्यायी स्पष्टीकरण निश्चितपणे नाकारत नाही. काही संशोधकांनी असा प्रस्ताव केला आहे की अत्यंत ऊर्जावान FRB कॉम्पॅक्ट वस्तूंच्या टकरायीतून उद्भवू शकतात — अशा घटना जे सक्रिय तारा निर्मिती असलेल्या प्रदेशांमध्येही प्राधान्यपूर्वक घडतात.

Fast Radio Burst हे Cosmic साधन म्हणून

त्यांच्या अंतर्निहित रस विदेशी खगोल भौतिक घटनांप्रति परे, Fast Radio Burst मूल्यवान वैज्ञानिक साधन बनले आहेत. जसजसे रेडियो सिग्नल अरबो प्रकाश-वर्ष दूरावर अंतराकाशीय अंतराळ ओलांडून जातात, ते diffuse अंतराकाशीय माध्यमातील इलेक्ट्रॉनद्वारे dispersed होतात. या dispersion मोजून, खगोलशास्त्रज्ञ स्फोटच्या स्रोत आणि पृथ्वी यामधील पदार्थाची घनता आणि वितरण शोध घेऊ शकतात, सारांश FRB ला cosmic संरचनेचे backlit probes म्हणून वापरत आहे।

अत्यंत तेजस्वी FRB 20220912A या प्रकारचे असाधारणपणे शक्तिशाली probe प्रदान करतो. त्याचे उच्च signal-to-noise ratio अंतराकाशीय माध्यमाचे तपशीलवार मापन परवानगी देतो एका विशिष्ट दृष्टिकोण ओळीवर जे, आता-ज्ञात स्रोत अंतरासह एकत्रित, cosmos च्या सर्वाधिक बृहत् प्रमाणावर पदार्थ कसे वितरित केले जाते या मॉडेल्सला प्रतिबंधित करू शकते।

पूर्ण समजीवर पोहोचण्याचा मार्ग

प्रगती असूनही, FRB उत्पादनाचे मूलभूत भौतिकशास्त्र अपूर्णपणे समजले जातात. काही FRB पुनरावृत्ती का होतात आणि इतर एकच वेळ आग लागत दिसतात? निरीक्षण केलेल्या ऊर्जांची विशाल श्रेणी काय निश्चित करतात? Square Kilometre Array सह अगली पिढीच्या रेडियो निरीक्षकरू, South Africa आणि Australia मध्ये अंशतः कार्यरत, चालू उपकरणांपेक्षा अनेक क्रम अधिक वारंवार FRB शोधतील आणि स्वयंचलितपणे sub-arcsecond localizations प्रदान करतील. दोन दशकांपेक्षा कमी कालावधीत शून्य ज्ञात उदाहरणांपासून शत-शतकांपर्यंत गेलेले क्षेत्र दुसरे exponential विस्तार साधण्यासाठी तयार आहे — आणि त्याासह, universe च्या सर्वाधिक हिंसक घटनांच्या गहन समजीचा विकास।

हा लेख New Scientist द्वारे रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.