सुपरनोवा ‘फ़िज़ल्ड’ गामा-किरण फट

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सुपरनोवा ‘फ़िज़ल्ड’ गामा-किरण फट

26 अगस्त, 2020 को नासा के फर्मी गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप ने वर्तमान अर्ध-आयु में पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले उच्च-ऊर्जा विकिरण की नाड़ी का पता लगाया। केवल एक सेकंड के लिए, यह रिकॉर्ड बुक में से एक बन गया – सबसे छोटा गामा-रे फट (जीआरबी) जो पहले कभी नहीं देखे गए एक विशाल तारे की मृत्यु के कारण हुआ।

जीआरबी ब्रह्मांड में सबसे शक्तिशाली घटनाएं हैं, जिन्हें अरबों प्रकाश वर्ष दूर पाया गया है। खगोलविद उन्हें दो सेकंड से अधिक या कम समय तक चलने के आधार पर लंबे या छोटे के रूप में वर्गीकृत करते हैं। वे बड़े पैमाने पर सितारों के विनाश के साथ मिलकर लंबे विस्फोटों का निरीक्षण करते हैं, जबकि छोटे विस्फोट एक अलग स्थिति से जुड़े होते हैं।

“हम पहले से ही जानते थे कि बड़े सितारों के कुछ जीआरबी को छोटे जीआरबी के रूप में दर्ज किया जा सकता है, लेकिन हमने सोचा कि यह उपकरण सीमाओं के कारण था,” चीन में नानजिंग विश्वविद्यालय और लास वेगास विश्वविद्यालय में बिन-झांग ने कहा। “यह विस्फोट विशेष है क्योंकि यह निश्चित रूप से एक अल्पकालिक जीआरपी है, लेकिन इसके अन्य गुण इसके गिरे हुए तारे से इसकी उपस्थिति का संकेत देते हैं। अब हम जानते हैं कि मरने वाले तारे भी छोटे विस्फोट पैदा कर सकते हैं।”

जीआरबी 200826ए नामित, जिस तिथि के बाद विस्फोट हुआ, वह जारी किए गए दो दस्तावेजों का शीर्षक था प्राकृतिक खगोल विज्ञान सोमवार, 26 जुलाई। झांग के नेतृत्व में पहला, गामा-रे डेटा की जांच करता है। दूसरा, मैरीलैंड में नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर, कॉलेज पार्क और मैरीलैंड के ग्रीन बेल्ट में डॉक्टरेट उम्मीदवार थॉमस अहमदा के नेतृत्व में, चमक के बाद जीआरपी की मंद बहु-लहर और बाद के सुपरनोवा विस्फोट की रोशनी का वर्णन करता है।

अहमदा ने कहा, “हमें लगता है कि यह घटना प्रभावी रूप से एक दरार थी, यह करीब था कि ऐसा नहीं हुआ।” “फिर भी, विस्फोट ने संपूर्ण मिल्की वे आकाशगंगा की तुलना में एक साथ 14 मिलियन गुना अधिक ऊर्जा जारी की, जो अब तक देखे गए सबसे शक्तिशाली अल्पकालिक जीआरबी में से एक है।”

जब सूर्य से बड़े किसी तारे का ईंधन खत्म हो जाता है, तो उसका कोर अचानक ढह जाता है और एक ब्लैक होल बन जाता है। जैसे ही वस्तु ब्लैक होल की ओर घूमती है, उसमें से कुछ दो शक्तिशाली जेट के रूप में बच जाती है, जो विपरीत दिशाओं में प्रकाश की गति से बाहर की ओर भागती हैं। खगोलविद जीआरबी का तभी पता लगा पाएंगे जब इनमें से कोई एक जेट सीधे पृथ्वी की यात्रा करेगा।

प्रत्येक जेट तारा छेद करता है, गामा किरणों की एक नाड़ी उत्पन्न करता है – प्रकाश का एक उच्च-ऊर्जा रूप – जो मिनटों तक रहता है। विस्फोट के बाद, क्षय हुआ तारा फिर तेजी से एक सुपरनोवा में फैलता है।

दूसरी ओर, कॉम्पैक्ट वस्तुओं की जोड़ी – न्यूट्रॉन तारे, जो तारकीय पतन के दौरान बनते हैं – स्पिन और अरबों छोटे वर्षों के लिए अंदर की ओर टकराते हैं। फर्मी अवलोकनों ने हाल ही में दिखाया कि आस-पास की आकाशगंगाओं में पृथक, सुपर-चुंबकीय न्यूट्रॉन सितारों से विशाल फ्लेरेस भी छोटे जीआरबी के रूप में दिखाई देते हैं।

GRB 200826A 0.65 सेकंड तक चलने वाले उच्च ऊर्जा उत्सर्जन का एक तेज विस्फोट है। विस्तारित ब्रह्मांड के माध्यम से आयनों की यात्रा करने के बाद, फर्मी के गामा-रे पहले मॉनिटर द्वारा पता लगाया गया संकेत लगभग एक सेकंड तक रहता है। यह घटना नासा के पवन मिशन के उपकरणों पर भी दिखाई दी, जो पृथ्वी और सूर्य के बीच लगभग 930, 000 मील (1.5 मिलियन किलोमीटर) की दूरी पर स्थित है, और 2001 से ओडिसी के बाद से लाल ग्रह की परिक्रमा कर रहा है। इसने ईएसए (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) के अभिन्न उपग्रह बमबारी को भी देखा।

इन सभी कार्यों को इंटरप्लानेटरी नेटवर्क (आईपीएन) द्वारा जीआरबी-लोकिंग सिस्टम में किया जाता है, जिसके लिए फर्मी कार्यक्रम सभी अमेरिकी वित्त पोषण प्रदान करता है। चूंकि विस्फोट प्रत्येक डिटेक्टर तक थोड़ा अलग समय पर पहुंचेगा, इसलिए उनमें से कोई भी जोड़ा आकाश में जहां हुआ उसे कम करने में मदद करेगा। जीआरपी के लगभग 17 घंटे बाद, आईपीएन ने एंड्रोमेडा आकाशगंगा में अपने स्थान को आकाश के अपेक्षाकृत छोटे हिस्से में छोटा कर दिया।

पालोमर लैब्स में नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित Zwicky Transient (ZTF) सुविधा का उपयोग करते हुए, टीम ने दृश्यमान प्रकाश में परिवर्तन के लिए आकाश को स्कैन किया जिसे GRB की मंद बैकलाइट के साथ जोड़ा जा सकता है।

कैलटेक में स्नातक छात्र और आफ्टर ग्लो पेपर में सह-शिक्षक श्रेया आनंद ने कहा, “इस खोज को करना भूसे के ढेर में सुई खोजने की कोशिश करने जैसा है, लेकिन आईपीएन भूसे को संपीड़ित करने में मदद करता है।” “पहली रात को 28,000 से अधिक जेडटीएफ अलर्ट में से केवल एक ही हमारे सभी खोज मानदंडों को पूरा करता है और आईपीएन-परिभाषित आकाश में दिखाई देता है।”

विस्फोट के एक दिन के भीतर, नासा की नील केहरल की स्विफ्ट प्रयोगशाला ने एक्स-रे उत्सर्जन को उसी स्थान से गायब होने का पता लगाया। कुछ दिनों बाद, न्यू मैक्सिको में नेशनल रेडियो एस्ट्रोनॉमी लेबोरेटरी के कार्ल जांस्की ने एक बहुत बड़ी लाइन द्वारा एक चर रेडियो उत्सर्जन का पता लगाया। इसके बाद टीम ने विभिन्न प्रकार की फ्लोर-आधारित सुविधाओं के साथ आफ्टर ग्लो की देखभाल शुरू की।

स्पेन के ला पाल्मा में रोके डे लास मुचाकोस प्रयोगशाला में 10.4-मीटर टेलीस्कोप ग्रैन टेलीस्कोपियो कैनारिया का उपयोग करते हुए, कैनरी द्वीप समूह ने एक विस्फोट से जुड़ी एक धुंधली आकाशगंगा का अवलोकन किया और दिखाया कि इसकी रोशनी हम तक पहुंचने में 6.6 बिलियन वर्ष लेती है। यह 13.8 अरब वर्ष में ब्रह्मांड की वर्तमान आयु का 48% है।

लेकिन यह साबित करने के लिए कि यह छोटा विस्फोट एक गिरते हुए तारे से आया है, शोधकर्ताओं को एक बढ़ते हुए सुपरनोवा को पकड़ने की जरूरत है।

गोडार्ड खगोलशास्त्री और अहुमादा के शोध सलाहकार लियो सिंगर ने कहा, “यदि विस्फोट किसी तारे के गिरने के कारण हुआ था, तो जैसे ही प्रकाश फीका पड़ जाएगा, यह सुपरनोवा के विस्फोट के रूप में फिर से चमक जाएगा।” “लेकिन इन दूरियों पर, आपको इसकी मेजबान आकाशगंगा के पृष्ठभूमि दर्पण से सुपरनोवा के प्रकाश के शिखर को पकड़ने के लिए सबसे बड़े और सबसे महत्वपूर्ण टेलीस्कोप की आवश्यकता होती है।”

खोज करने के लिए, सिंगर को हवाई में 8.1-मीटर जेमिनी नॉर्थ टेलीस्कोप और जेमिनी मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोग्राफ नामक एक महत्वपूर्ण उपकरण का उपयोग करने का समय दिया गया था। खगोलविदों ने विस्फोट के 28 दिन बाद मेजबान आकाशगंगा को लाल और अवरक्त प्रकाश में फिल्माया, घटना के 45 और 80 दिन बाद खोज को दोहराया। उन्होंने पास के एक अवरक्त स्रोत – सुपरनोवा की खोज की – पहला अवलोकन जो बाद में नहीं देखा गया।

शोधकर्ताओं को संदेह है कि तारे के बंद होने से पहले तारे से निकलने वाले जेट द्वारा विस्फोट की शुरुआत हुई थी, बजाय इसके कि सामान्य लंबी दूरी के जेट तारे को छोड़ दें और इससे काफी दूरी तय करें। यदि ब्लैक होल कमजोर जेट को बाहर निकाल देता या तारा इतना बड़ा हो जाता कि गिरना शुरू नहीं होता, तो GRB का अस्तित्व ही नहीं होता।

यह खोज लंबे समय से चली आ रही पहेली को सुलझाने में मदद करती है। हालांकि लंबे जीआरबी को सुपरनोवा से जोड़ा जाना है, खगोलविदों ने लंबे जीआरबी की तुलना में अधिक संख्या में सुपरनोवा पाए हैं। यह विरोधाभास इस तथ्य की गणना के बाद भी बना रहता है कि जीआरबी जेट को खगोलविदों का पता लगाने के लिए लगभग हमारे विचार में प्रवेश करना चाहिए।

शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि छोटे जीआरबी पैदा करने वाले सितारे गिरने के कगार पर होने चाहिए, जिनकी प्रकाश गति जेट सफलता या विफलता के कगार पर है, इस धारणा के अनुरूप है कि अधिकांश बड़े सितारे जेट और जीआरबी के उत्पादन के बिना मर जाते हैं। अधिक विस्तार से, यह परिणाम स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि अकेले विस्फोट की अवधि विशिष्ट रूप से इसकी उपस्थिति का संकेत नहीं देती है।

फर्मी गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप एक खगोलीय और कण भौतिकी संघ है जिसका प्रबंधन नासा के ग्रीन बेल्ट, मैरीलैंड में गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर द्वारा किया जाता है। फर्मी को अमेरिकी ऊर्जा विभाग के सहयोग से विकसित किया गया था, जिसमें फ्रांस, जर्मनी, इटली, जापान, स्वीडन और संयुक्त राज्य अमेरिका में शैक्षणिक संस्थानों और भागीदारों के महत्वपूर्ण योगदान थे।

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Source by www.sciencedaily.com

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