अत्यंत वेगवान मिलीसेकंद पल्सारमधून गॅमा-किरण स्पंदने आढळली

नवीन ओळखलेला पल्सार असामान्यपणे शक्तिशाली ठरत आहे

NASA च्या Fermi gamma-ray Space Telescope च्या डेटाचे विश्लेषण करणाऱ्या खगोलशास्त्रज्ञांनी PSR J0435+3233 मधून गॅमा-किरण स्पंदने नोंदवली आहेत; हा पृथ्वीपासून सुमारे ३,९०० प्रकाशवर्षे दूर असलेला अलीकडेच ओळखलेला मिलीसेकंद पल्सार आहे. हा निष्कर्ष वेगाने फिरणाऱ्या न्युट्रॉन तारांच्या त्या लहान पण वैज्ञानिकदृष्ट्या महत्त्वाच्या गटात एक लक्षणीय नवीन वस्तू जोडतो, ज्यांचा अभ्यास रेडिओ आणि गॅमा-किरण अशा दोन्ही तरंगलांबींवर केला जाऊ शकतो.

या शोधाचे वर्णन १७ जुलै रोजी arXiv वर पोस्ट केलेल्या पेपरमध्ये करण्यात आले आणि २६ जुलै रोजी Phys.org ने त्याचा सारांश दिला. स्रोत मजकुरानुसार, ही वस्तू प्रथम २०२६ मध्ये Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, किंवा FAST, द्वारे शोधण्यात आली. त्यानंतरच्या कामात Fermi च्या Large Area Telescope मधील सुमारे १७.७ वर्षांच्या निरीक्षणांचा वापर करण्यात आला, जे ०.१ ते ५०० GeV या ऊर्जा श्रेणीला व्यापतात, आणि पल्सारमधून ओळखण्याजोगी गॅमा-किरण स्पंदनेही निघतात का हे तपासले गेले.

उत्तर होय असे दिसते. हे महत्त्वाचे आहे कारण PSR J0435+3233 हा केवळ आणखी एक recycled pulsar नाही. सुमारे ३.२ मिलीसेकंदांच्या फिरण्याच्या कालखंडामुळे तो आधीच वेगळा ठरला होता, आणि त्यामुळे तो ठामपणे मिलीसेकंद पल्सार वर्गात बसतो. पण त्याचा period derivative असाधारणपणे मोठा आहे, आणि spin-down luminosityही अनपेक्षितपणे उच्च आहे. ही वैशिष्ट्ये काही अर्थांनी त्याला आपल्या लोकसंख्येतील नेहमीच्या सदस्यांपेक्षा अधिक टोकाचे बनवतात.

मिलीसेकंद पल्सार महत्त्वाचे का आहेत

Pulsars म्हणजे अत्यंत चुंबकीय न्युट्रॉन तारे, जे फिरताना विकिरणाच्या किरणांचा उत्सर्जन करतात. ते किरण पृथ्वीवरून गेले, तर खगोलशास्त्रज्ञांना नियमित चमक दिसते. मिलीसेकंद पल्सार हे या कुटुंबातील विशेष वेगवान सदस्य आहेत, जे ३० मिलीसेकंदांपेक्षा कमी वेळेत एक फेरी पूर्ण करतात. नेहमीचे चित्र असे आहे की ते द्वैतीय प्रणालींमध्ये तयार होतात: एक तारा न्युट्रॉन तारा बनतो, नंतर आपल्या साथीदाराकडून पदार्थ घेतो, आणि त्यामुळे तो अत्यंत वेगाने फिरू लागतो.

त्या इतिहासामुळे, मिलीसेकंद पल्सारना सामान्यतः जुनी, “recycled” झालेली वस्तू म्हणून पाहिले जाते. PSR J0435+3233 ला रोचक बनवणारी गोष्ट अशी की, द्वैतीय मिलीसेकंद पल्सार चौकटीत बसूनही तो असामान्यपणे ऊर्जावान दिसतो. स्रोत मजकुरात त्याचा period derivative इतर ज्ञात मिलीसेकंद पल्सारांच्या तुलनेत किमान दोन क्रमाने मोठा असल्याचे म्हटले आहे. तसेच ५८.९ undecillion erg प्रति सेकंद spin-down luminosity नोंदवली आहे, जी तरुण ऊर्जावान पल्सारांशी तुलनीय आहे.

हे संयोजन लगेचच प्रश्न निर्माण करते: ही प्रणाली कशी उत्क्रांत झाली, ती फिरण्याची ऊर्जा उच्च-ऊर्जा विकिरणात किती कार्यक्षमतेने रूपांतरित करते, आणि हे कदाचित कमी नोंदवले गेलेले किंवा चुकीचे समजले गेलेले आणखी व्यापक टोकाचे मिलीसेकंद पल्सार आहेत का, हे सूचित करते का.

A photo of the telescope in its protective casing being moved to the launchpad hanger at night

NASA चे Roman Telescope प्रक्षेपणाच्या जवळ, पण पहिल्या प्रतिमा अजून काही महिने दूर

NASA चे Nancy Grace Roman Space Telescope 30 ऑगस्टला प्रक्षेपित होणार आहे, ज्यामुळे exoplanets, dark matter, दूरस्थ galaxies, आणि Milky Way च्या संरचनेचा अभ्यास करणारे दीर्घकालीन mission सुरू होईल. पण liftoff झाला तरी

Read article

Fermi डेटाने काय भर घातली

Yunnan University मधील Mengqing Zhang यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधन पथकाने पल्सारभोवती केंद्रित जवळपास १८ वर्षांच्या Fermi-LAT निरीक्षणांचे विश्लेषण केले. स्रोत मजकुरात, वस्तूची मूलभूत वैशिष्ट्ये तिला ओळखण्याजोग्या गॅमा-किरण उत्सर्जनासाठी एक आशादायक उमेदवार बनवत होती, म्हणूनच संशोधकांनी हे काम हाती घेतले, असे म्हटले आहे.

दीर्घ निरीक्षण-आधाररेषा दुर्बल किंवा अनिश्चित गॅमा-किरण स्रोतांसाठी विशेषतः उपयुक्त असतात. Fermi चा archive नवीन सापडलेल्या रेडिओ पल्सारकडे परत पाहण्याची आणि जुन्या डेटामध्ये सिग्नल लपलेला होता का हे विचारण्याची संधी देतो. या प्रकरणात, पथकाने पल्सारशी संबंधित गॅमा-किरण स्रोत ओळखला आणि त्या उत्सर्जनात स्पंदने आढळली, ज्यामुळे उच्च-ऊर्जा सिग्नल थेट PSR J0435+3233 शी जोडला गेला, असंबंधित पार्श्वभूमी वस्तूशी नाही.

ती पुष्टी केवळ catalog update नाही. गॅमा-किरण स्पंदने पल्सारची geometry आणि energy budget पाहण्यासाठी दुसरी खिडकी देतात. रेडिओ निरीक्षणे उत्सर्जनाचे एक अंग दाखवतात, पण गॅमा किरणे magnetosphere मधील वेगवेगळे भाग आणि भिन्न भौतिक प्रक्रिया तपासतात. दोन्ही उपलब्ध असतील, तर सिद्धांतकारांना विकिरण कुठे तयार होते आणि तारकीय विद्युतचुंबकीय क्षेत्रे कणांना कशी वेग देतात हे तपासता येते.

Gamma-ray pulsations detected from a recently discovered millisecond pulsar — Test statistic (TS) maps of the 5◦ ×5◦ region centered on PSR J0435+3233 in the 0.1–500.0 GeV, constructed using events collected within the ephemeris-valid interval (EVI). Left and right panels show the on-pulse and off-pulse TS maps, respectively. Credit: Zhang et al., 2026.

लक्ष ठेवण्यासारखा outlier

स्रोत मजकुरात PSR J0435+3233 ला मिलीसेकंद पल्सारांमध्ये एक outlier म्हणून मांडले आहे. या आधीच वेगवान वर्गातही त्याचा spin period जलद आहे, पण अधिक मजबूत संकेत त्याच्या period derivative आणि energy loss rate कडे आहेत. ही मोजमापे सूचित करतात की हा तारा इतर ज्ञात मिलीसेकंद पल्सारांपेक्षा अधिक आक्रमकपणे फिरण्याची ऊर्जा गमावत आहे.

यामुळे तो recycled मिलीसेकंद पल्सार लोकसंख्या आणि तरुण, अधिक स्पष्टपणे ऊर्जावान पल्सार यांच्यामधील एक महत्त्वाचा bridge object बनू शकतो, ज्यांना अनेकदा शक्तिशाली गॅमा-किरण उत्सर्जनाशी जोडले जाते. द्वैतीय सदस्यत्व, लहान कालावधी, आणि उच्च spin-down power यांचे संयोजन, वाढत्या संवेदनशील survey मधून येणारा डेटा सध्याच्या लोकसंख्या श्रेणी खूपच नीटनेटकेपणाने आखल्या गेल्या आहेत का हे तपासण्यासाठी उपयुक्त ठरू शकते.

FAST ने हा पल्सार २०२६ मध्ये शोधला, हे देखील दाखवते की नवी रेडिओ सुविधा आणि विश्लेषण पाइपलाईन्स जुन्या अवकाश-आधारित observatories ना नवे लक्ष्य पुरवत आहेत. शोध नेहमीच नव्या दुर्बिणींमधूनच येत नाहीत. अनेकदा शक्तिशाली रेडिओ शोधामुळे शास्त्रज्ञांना वर्षानुवर्षे उपलब्ध असलेला, पण अजून अर्थ लावला न गेलेला archive गॅमा-किरण डेटा उघडता येतो.

A seabird perches on a rock by the ocean as the sun sets behind it.

उष्ण होत चाललेल्या हवामानात एल निनो अधिक बळकट झाला, अभ्यासातून स्पष्ट

प्रवाळ-आधारित पुनर्रचनेतून सूचित होते की औद्योगिक तापमानवाढीपूर्वीच्या तुलनेत आता एल निनो घटना फारच अधिक तीव्र आहेत, ज्यामुळे भविष्यातील हवामान धक्क्यांविषयी चिंता वाढली आहे.

Read article

हे काय दाखवते, आणि काय नाही

सध्याची नोंद एक विशिष्ट निष्कर्षाला पाठिंबा देते: PSR J0435+3233 मधून गॅमा-किरण स्पंदने आढळली आहेत. हेही अधोरेखित करते की तो पल्सार आपल्या वर्गासाठी असामान्यपणे टोकाचा आहे. पण येथे दिलेल्या पुराव्यानुसार, या प्रणालीची उत्पत्ती किंवा पल्सार उत्क्रांतीतील तिचे अचूक स्थान याबाबतचे सर्व प्रश्न सुटत नाहीत.

स्रोत लेखात नमूद आहे की हा पेपर एक preprint आहे, peer-reviewed journal article नाही. यामुळे निष्कर्ष अवैध ठरत नाही; पण तो एक महत्त्वाचा टप्पा दर्शवतो. Preprints अनेकदा वेगाने पसरतात, कारण औपचारिक प्रकाशनापूर्वीही ते क्षेत्रासाठी उपयुक्त ठरतात, विशेषतः जेव्हा ते व्यापक वापरातील सुविधांमधील निरीक्षणांचे वर्णन करतात. तरीही, अर्थ लावण्यातील तपशील पुनरावलोकन आणि विस्तारासह बदलू शकतात.

तरीही, निरीक्षणात्मक आधार इतका सरळ आहे की ही नोंद आत्ताच लक्षणीय ठरते. सुमारे ३,९०० प्रकाशवर्षे दूर दिसणारा नवीन द्वैतीय मिलीसेकंद पल्सार, १७.७ वर्षांच्या Fermi-LAT डेटाच्या विश्लेषणानंतर गॅमा-किरण स्पंदनांशी जोडला गेला आहे. पल्सार खगोलशास्त्रासाठी, ही केवळ कल्पना नाही, तर एक ठोस भर आहे.

व्यापक क्षेत्राला याची का काळजी असेल

Pulsars ही astrophysics मधील अचूक साधने आहेत. ती संशोधकांना अत्यंत घन पदार्थांचा अभ्यास करायला, सापेक्षतेच्या पैलूंची चाचणी करायला, आणि चुंबकित compact objects फिरण्याची ऊर्जा विकिरणात कशी रूपांतरित करतात हे समजायला मदत करतात. लोकसंख्येतील प्रत्येक असामान्य सदस्य संभाव्यतः मौल्यवान असतो, कारण अपवादच विद्यमान मॉडेलच्या मर्यादा उघड करतात.

PSR J0435+3233 असाच एक उपयोगी अपवाद दिसतो. पुढील कामाने त्याच्या असामान्य period derivative चे प्रमाण पुष्टी केले, आणि त्याचे gamma-ray emission इतर मिलीसेकंद पल्सारांशी तुलना करून स्पष्ट केले, तर ही वस्तू recycled न्युट्रॉन तारांच्या उच्च-ऊर्जा वर्तनाचा अभ्यास करण्यासाठी एक benchmark case बनू शकते.

सध्या सर्वात महत्त्वाची प्रगती साधी आहे: खगोलशास्त्रज्ञांनी एका आशादायक रेडिओ शोधाला multiwavelength निकालात रूपांतरित केले आहे. आधीच टोकाचा दिसणाऱ्या पल्सारला आता त्याच्याशी सुसंगत gamma-ray pulsationsही मिळाल्या आहेत, ज्यामुळे संशोधकांना अधिक समृद्ध dataset आणि त्याचे निरीक्षण सुरू ठेवण्याचे आणखी मजबूत कारण मिळाले आहे.

हा लेख Phys.org च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.

Originally published on phys.org