पल्सारांचे पाठ्यपुस्तकी चित्रण दबावाखाली आहे
Universe Today ने वर्णन केलेल्या एका नव्या अभ्यासानुसार, काही पल्सार आपले रेडिओ संकेत कसे निर्माण करतात याविषयीची दीर्घकालीन मांडणी खगोलशास्त्रज्ञांना सुधारावी लागू शकते. अनेक दशकांपासून मानक मॉडेल असे मानत होते की पल्सार आपल्या पृष्ठभागाजवळ, आपल्या चुंबकीय ध्रुवांजवळून रेडिओ लाटा प्रसारित करतात. पण सुमारे २०० मिलीसेकंद पल्सारांच्या निरीक्षणांनी आता अधिक गुंतागुंतीचे चित्र दाखवले आहे.
अहवालानुसार, Max Planck Institute for Radio Astronomy मधील Professor Michael Kramer आणि ऑस्ट्रेलियाच्या CSIRO मधील Dr. Simon Johnston यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांनी रेडिओ निरीक्षणांची गॅमा-रे डेटाशी तुलना केली. त्यांचा निष्कर्ष असा की अभ्यासातील सुमारे एक-तृतीयांश मिलीसेकंद पल्सारांमध्ये दोन स्वतंत्र प्रदेशांमधून रेडिओ संकेत येताना दिसले, आणि त्यांच्यामध्ये ठळक दरी होती. हा नमुना संथ फिरणाऱ्या पल्सारांच्या तुलनेत मिलीसेकंद पल्सारांमध्ये खूपच अधिक सामान्य दिसतो; तिथे तो केवळ सुमारे ३% प्रकरणांमध्ये आढळतो.
आश्चर्यकारक धागा सिग्नलच्या जुळवणुकीतून मिळाला
मुख्य निरीक्षण असे की त्या विलग बाह्य रेडिओ पल्सांपैकी बरेच NASA च्या Fermi telescope ने आधी शोधलेल्या गॅमा-रे चमकांशी जुळले. गॅमा किरणांचा उगम आधीच तथाकथित current sheet मधून होतो असे मानले जात होते; हा आवेशित कणांचा प्रदेश पल्सारच्या चुंबकीय क्षेत्राला त्याच्या फिरण्याशी जुळून राहण्यासाठी अन्यथा प्रकाशाच्या वेगापेक्षा वेगाने जावे लागेल अशा सीमारेषेपलीकडे असतो.
जर रेडिओ पल्स त्या गॅमा किरणांसारख्याच दिशेतून येत असतील, तर त्यांचा उगम समान असू शकतो असा अर्थ होतो. प्रत्यक्षात, याचा अर्थ काही मिलीसेकंद पल्सार केवळ त्यांच्या पृष्ठभागाजवळील भागातूनच प्रसारण करत नसावेत. ते त्यांच्या चुंबकीय रचनेच्या फार बाहेरील टोकांमधूनही उत्सर्जन करत असावेत.
Universe Today हे स्वच्छ “ध्रुवाजवळील lighthouse” मॉडेलसाठी थेट आव्हान म्हणून मांडते, ज्याचा पल्सार रेडिओ उत्सर्जन स्पष्ट करण्यासाठी दीर्घकाळ वापर झाला आहे. लेखात दिलेले रूपक लक्षात राहणारे आहे: फक्त वरून प्रकाश टाकणारा lighthouse नाही, तर समुद्रात दूरवर असलेल्या एका बिंदूपासून दुसरी किरणही पाठवणारा lighthouse.
मिलीसेकंद पल्सार इतके महत्त्वाचे का आहेत
ही काही किरकोळ तांत्रिक चर्चा नाही. मिलीसेकंद पल्सार हे खगोलभौतिकीतील सर्वात उपयुक्त अचूक वस्तूंमध्ये गणले जातात. ते सेकंदाला शेकडो वेळा फिरतात आणि विलक्षण स्थैर्याने वेळ राखतात, इतके की त्यांची अनेकदा अणुघड्यांशी तुलना केली जाते. वैज्ञानिक त्यांचा उपयोग गुरुत्वाकर्षणाचा अभ्यास करण्यासाठी, घन पदार्थ तपासण्यासाठी आणि spacetime मधून प्रवास करणाऱ्या गुरुत्वीय लाटा शोधण्यासाठी करतात.
त्या उपयुक्ततेचा पाया त्यांच्या संकेतांचा उगम कुठून होतो आणि ते संकेत कसे घडतात हे समजून घेण्यात आहे. जर रेडिओ उत्सर्जनाची geometry पूर्वी गृहीत धरल्यापेक्षा अधिक गुंतागुंतीची असेल, तर पल्सार timing आणि beam structure समजावण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या काही models अद्ययावत करावे लागू शकतात.
स्रोत मजकूर असा दावा करत नाही की पल्सार अचानक अविश्वसनीय वैज्ञानिक साधने झाली आहेत. उलट, ते सूचित करते की ती आणखी अधिक गुंतागुंतीची, आणि त्यामुळे अधिक माहितीपूर्ण, असू शकतात.
कथेच्या मध्यभागी current sheet
उच्च-ऊर्जा पल्सार भौतिकीमध्ये current sheet यापूर्वीच महत्त्वाचा मानला गेला आहे, कारण त्याचा गॅमा-रे उत्सर्जनाशी संबंध आहे. नवीन काम त्याला रेडिओ कथेतही आणते. हा मोठा बदल ठरेल, कारण त्यामुळे रेडिओ-उत्सर्जन प्रक्रियेचा किमान काही भाग परिचित near-surface प्रदेशातून बाह्य magnetosphere मध्ये जातो.
Universe Today म्हणते की रेडिओ आणि गॅमा-रे पल्सच्या दिशात्मक जुळणुकीवरून shared origin ही मांडणी “unmistakable” आहे. दिलेल्या स्रोतसामग्रीत हीच ती मध्यवर्ती भूमिका आहे जी शोधाला वजन देते. हे surface किंवा magnetic poles यांची भूमिका नाकारत नाही, पण असे म्हणते की मिलीसेकंद पल्सारांसाठी ते संपूर्ण चित्र नाहीत.
सोप्या मॉडेलचे पुनर्लेखन करणारा निष्कर्ष
वैज्ञानिक मॉडेल अनेकदा पूर्णपणे टाकून न देता अधिक स्तरयुक्त बनून टिकतात. इथेही तेच घडत असावे. पारंपरिक पल्सार lighthouse मॉडेल अजूनही उपयुक्त आहे, पण या निष्कर्षातून सूचित होते की मिलीसेकंद पल्सार किमान दोन भिन्न प्रदेशांत रेडिओ संकेत तयार करू शकतात. त्या अर्थाने, हा अभ्यास पल्सारांना कमी समजण्यासारखे बनवत नाही. तो जुनी समज अपुरी असल्याचे दाखवतो.
मिलीसेकंद पल्सार आणि संथ पल्सार यांतील फरकही लक्षवेधी आहे. जर outer-emission pattern वेगाने फिरणाऱ्या पल्सारांपैकी सुमारे एक-तृतीयांशमध्ये आणि संथ पल्सारांपैकी फक्त सुमारे ३% मध्ये आढळत असेल, तर जलद rotation हे वेगळ्या magnetospheric structure किंवा किमान वेगळ्या observational signature शी जोडलेले दिसते. त्यामुळे अतिवेगवान spin compact objects चे वर्तन कसे बदलते याबद्दल व्यापक प्रश्नांना वाव मिळतो.
हा शोध पल्सारांपलीकडेही का महत्त्वाचा आहे
Pulsar-emission physics मधील कोणत्याही सुधारण्याचे दूरगामी परिणाम होतात, कारण पल्सार अनेक प्रमुख संशोधन क्षेत्रांच्या संगमावर आहेत. त्यांचे timing मूलभूत भौतिकीच्या प्रयोगांना आधार देते. त्यांचे radiation अत्यंत चुंबकीय आणि plasma वातावरणांचा शोध घेते. आणि त्यांची नियमितता त्यांना सूक्ष्म cosmic signals शोधण्यासाठी उपयुक्त बनवते.
म्हणूनच असा अभ्यास तज्ज्ञांपलीकडेही महत्त्वाचा ठरतो. हा दाखवतो की खगोलशास्त्रज्ञांनी दशकांपासून अभ्यासलेल्या वस्तूंच्या वर्गातही, तरंगलांबींमधील चांगल्या तुलनांमुळे मूलभूत गृहीतकांवर अजूनही प्रश्न उपस्थित होऊ शकतात. फक्त रेडिओ डेटाने एक कथा सांगितली. रेडिओ plus गॅमा-रे जुळवणीने दुसरी, अधिक समृद्ध कथा सांगितली.
नवीन अर्थ लावण्याची मांडणी खरी ठरली, तर मिलीसेकंद पल्सार उत्कृष्ट cosmic tools राहतील. वैज्ञानिकांना फक्त हे ध्यानात घ्यावे लागेल की त्यांच्या काही सर्वाधिक उपयुक्त संकेत अपेक्षेपेक्षा खूप दूरवरून येत असू शकतात.
हा लेख Universe Today च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
