शोधकर्ता तेजी से रेडियो फटने के स्रोत पर ध्यान केंद्रित करते हैं

ज़ूम / मैग्नेटर की सतह पर एक घटना तेजी से रेडियो फटने का उत्पादन कर सकती है।

तेज़ रेडियो बर्स्ट ठीक वैसा ही है जैसा उनके नाम से पता चलता है: रेडियो फ़्रीक्वेंसी पर फोटॉन की अचानक लहर जो अक्सर एक सेकंड से भी कम समय तक चलती है। एक बार जब वैज्ञानिकों ने खुद को आश्वस्त करना समाप्त कर दिया कि वे उपकरण की गड़बड़ियों को नहीं देख रहे हैं, तो इस बात पर शोध चल रहा था कि एक तेज रेडियो फट (FRB) में शामिल ऊर्जा की भारी मात्रा में क्या उत्पादन होगा।

खोज पहला एफआरबी पुनरावर्तक उन्होंने हमें बताया कि एफआरबी उत्पन्न करने वाली प्रक्रिया उस वस्तु को नष्ट नहीं करती है जो इसे उत्पन्न करती है। अंत में, से जुड़े FRB पाया गया अतिरिक्त तरंग दैर्ध्य पर घटनाएँस्रोत निर्दिष्ट करने की अनुमति: चुंबकीय तारा, न्यूट्रॉन सितारों का एक उपसमुच्चय जिसमें ब्रह्मांड में सबसे चरम चुंबकीय क्षेत्र होते हैं। हालांकि यह एक उत्कृष्ट प्रगति है, फिर भी यह हमें भौतिकी के बारे में कुछ भी नहीं बताता है कि फट कैसे उत्पन्न होता है – वह ज्ञान जो हमें बताता है कि अधिकांश चुंबक इसका उत्पादन क्यों नहीं करते हैं और क्यों एक विस्फोट शुरू और बंद हो जाता है अचानक से।

अब, शोधकर्ताओं ने एक FRB की पहचान की है जो हमारे विचारों को सीमित करने में मदद करता है कि यह क्या पैदा कर सकता है। एफआरबी स्वयं एक एकल घटना प्रतीत होता है, लेकिन इसमें लगभग 215 मिलीसेकंड के अलावा नौ अलग-अलग विस्फोट होते हैं। तेज गति का मतलब है कि विस्फोट का स्रोत लगभग निश्चित रूप से मैग्नेटर की सतह के पास होना चाहिए।

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फटना और उप-विस्फोट

नया काम कनाडा से आता है अनुनाद यंत्र, जिसे अन्य अवलोकनों के लिए स्थापित किया गया था, लेकिन FRB को बनाने वाली कई तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील दिखाया गया है। CHIME आकाश के एक बड़े क्षेत्र को स्कैन करता है, जो इस तथ्य के बावजूद FRBs को बाहर निकालने की अनुमति देता है कि वे लगभग दो बार एक ही स्थान पर नहीं होते हैं।

संभावित एफआरबी घटनाओं का चयन करने वाली स्वचालित विश्लेषण पाइपलाइन को एफआरबी 20191221ए नामक एक घटना से चूकना चाहिए था, केवल इसलिए कि यह एफआरबी की तुलना में अधिक लंबा था, रेडियो उत्सर्जन को रैंप करने के लिए लगभग तीन सेकंड लगते थे और फिर वापस स्तर की पृष्ठभूमि पर उतरते थे। लेकिन डेटा को भविष्य के विश्लेषण के लिए सहेजा गया था क्योंकि उन तीन सेकंड में कई स्वतंत्र बर्स्ट शामिल थे, और यह सब-बर्स्ट ही थे जिन्होंने सिस्टम को डेटा को फ़्लैग करने के लिए प्रेरित किया।

इस घटना में व्यक्तिगत विस्फोट तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला में देखे जा सकते हैं।

इस घटना में व्यक्तिगत विस्फोट तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला में देखे जा सकते हैं।

जबकि हमने पहले आवर्ती स्रोतों की पहचान की थी, उनके बीच एक लंबे अंतराल के साथ एकल विस्फोट उत्पन्न हुए। इसके विपरीत, FRB 20191221A के बीच केवल 215 मिलीसेकंड का अंतराल था।

वास्तव में, इन उप-धाराओं के बीच अंतराल उल्लेखनीय रूप से नियमित थे। शोधकर्ताओं ने कुछ ऐसा खोजने की संभावना का अनुमान लगाया जो नियमित रूप से दिखाई देता है लेकिन वास्तव में नियमित नहीं है जैसा कि 10 में से एक है-1 1उन्हें “उच्च विश्वास” देते हुए कि संकेत चक्रीय है।

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उस घटना के बाद से, FRB 20191221A के समान क्षेत्र से किसी अन्य घटना का कोई संकेत नहीं मिला है। यह हमारी आकाशगंगा के बाहर किसी स्रोत से भी प्रतीत होता है।

दिल के करीब

लेकिन यह वास्तव में आवधिकता है जो हमें एफआरबी की प्रकृति के बारे में कुछ बताती है। न्यूट्रॉन तारे स्वयं बहुत ही चरम वातावरण हैं, इसलिए उनकी सतहें FRB के लिए आवश्यक ऊर्जा के चरम प्रकार का उत्पादन कर सकती हैं। लेकिन मैग्नेटर्स में तीव्र चुंबकीय क्षेत्र होते हैं जो न्यूट्रॉन स्टार की सतह से बहुत दूर उच्च-ऊर्जा वातावरण का विस्तार करते हैं। (उनके क्षेत्रों की ताकत इतनी मजबूत है कि परमाणुओं की सामान्य कक्षाएँ विकृत हो जाती हैं, जो रसायन विज्ञान को उनके पास कहीं भी होने से रोकती हैं।) इसलिए, यह स्पष्ट नहीं है कि एफआरबी की पीढ़ी न्यूट्रॉन स्टार के कितने करीब है।

इन उप-दालों का समय दृढ़ता से पुष्टि करता है कि वे तारे की सतह पर हैं। घटनाओं का मिलीसेकंड-स्तरीय पृथक्करण न्यूट्रॉन सितारों की स्पिन गति से मेल खाता है जिसे हम कई पल्सर में देखते हैं। तो हम FRB 20191221A के साथ जो देख रहे हैं वह न्यूट्रॉन तारे की सतह पर एक व्यापक घटना हो सकती है जो एक बीम बनाता है जो पृथ्वी पर चमकता है क्योंकि तारा फिर से लुप्त होने से पहले घूमता है। लेकिन पल्सर की लंबाई को देखते हुए, स्रोत हमारे द्वारा देखे गए किसी भी पल्सर से कहीं अधिक व्यापक होना चाहिए।

एक वैकल्पिक व्याख्या यह हो सकती है कि तारा धीरे-धीरे घूम रहा है, और हम एक ऐसी घटना देख रहे हैं जो क्रस्ट की कंपन आवृत्ति के समय उत्सर्जन के फटने के साथ, इसकी पपड़ी को हिला देती है। एक बार फिर, न्यूट्रॉन सितारों की चरम प्रकृति का अर्थ है कि एक “तारकीय भूकंप” में पृथ्वी की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा होगी।

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इसके विपरीत, यह समझना मुश्किल है कि आप इस प्रकार की आवधिकता को तारे पर एक आवधिक स्रोत के बिना चुंबक से कुछ दूरी पर कैसे बना सकते हैं।

हालाँकि, यह सब इस धारणा पर आधारित है कि FRB 20191221A सामान्य रूप से FRB का प्रतिनिधित्व करता है। CHIME डेटा को देखकर, शोध दल दो उदाहरणों के साथ आया जो एक समान आवृत्ति लेकिन कम उप-ब्रश प्रतीत होता है। हालाँकि, उनके बीच नियमित अलगाव है या नहीं, इसके बारे में सांख्यिकीय निश्चितता, पुनरावृत्तियों की कम संख्या के कारण कम है।

इसलिए, जबकि अभी भी इस बारे में कुछ अनिश्चितता है कि FRB 20191221A कैसे प्रतिनिधि है, इस तरह की प्रगति ने हमें पिछले एक दशक में धीरे-धीरे FRB को समझने के करीब ला दिया है। संभावित स्पष्टीकरणों की संख्या को धीरे-धीरे कम करके, हम धीरे-धीरे यह समझने के करीब पहुंच रहे हैं कि इन चरम घटनाओं का क्या परिणाम होता है।

प्रकृति, 2022। डीओआई: 10.1038 / एस41586-022-04841-8 (डीओआई के बारे में)

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