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अंतरिक्ष · लेख

रिकॉर्ड तोड़ने वाला रेडियो विस्फोट ब्रह्मांड के शुरुआती तारा निर्माण युग की ओर जाता है

प्रकाशित:

Observation of the first detected fast radio burst as described by Lorimer et al. (2007). Note that this is the brightest detection. In the Lorimer paper the figure was of the detection in another beam (and hence is weaker).
चित्र: Psr1909 · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

संक्षेप में

खगोलविदों ने ब्रह्मांड के सबसे दूर तेज रेडियो विस्फोट (FRB 20240304B) की दूरी मापी है, जो अपने स्रोत से तब निकला था जब ब्रह्मांड लगभग 3 अरब वर्ष पुराना था। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने इस मिलीसेकंड की अवधि वाले विस्फोट को एक छोटी, सक्रिय रूप से तारा निर्माण करने वाली बौनी आकाशगंगा तक पहुंचाया — न कि बड़ी, परिपक्व आकाशगंगा जिसकी शोधकर्ताओं को अपेक्षा थी।

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एक रेडियो संकेत जो लगभग एक हजारवें सेकंड तक रहा, अक्टूबर 2026 में विज्ञान पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, अब तक का सबसे दूर तेज रेडियो विस्फोट (FRB) है। FRB 20240304B नामक यह विस्फोट 10 अरब वर्ष से अधिक समय तक यात्रा करते हुए पृथ्वी तक पहुंचा, जब ब्रह्मांड लगभग 3 अरब वर्ष पुराना था, इसके स्रोत से निकला था।

क्या पता चला और कैसे

विस्फोट को पहली बार 4 मार्च 2024 को दक्षिण अफ्रीका में MeerKAT रेडियो टेलीस्कोप सरणी पर MeerTRAP उपकरण द्वारा उठाया गया था। तेज रेडियो विस्फोट रेडियो तरंगों की संक्षिप्त, तीव्र चमकें हैं जिनका भौतिक मूल अभी भी बहस में है; हजारों को सूचीबद्ध किया गया है, लेकिन केवल एक छोटे से अंश की पोषक आकाशगंगाओं की पुष्टि की गई है।

यह निर्धारित करने के लिए कि संकेत कितनी दूर यात्रा करता है, सिडनी विश्वविद्यालय की मनीषा कालेब के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप की ओर रुख किया। वेब के NIRCam उपकरण ने बेहोश पोषक आकाशगंगा का पता लगाया, और इसके NIRSpec उपकरण ने आकाशगंगा की रेडशिफ्ट 2.148 पर मापी — वह आंकड़े जो खगोलविद ब्रह्मांडीय दूरी और प्रकाश के उत्सर्जन के समय की गणना के लिए उपयोग करते हैं। यह रेडशिफ्ट बिग बैंग के बाद लगभग 3 अरब वर्ष विस्फोट के मूल को रखता है, जिस अवधि को अक्सर 'कॉस्मिक दोपहर' कहा जाता है, जब संपूर्ण ब्रह्मांड में तारा निर्माण अपने शिखर पर था।

phys.org की अध्ययन की रिपोर्ट के अनुसार, यह परिणाम पिछले FRB दूरी रिकॉर्ड से दोगुने से अधिक है।

एक आकाशगंगा जो अपेक्षा से बहुत छोटी थी

पोषक आकाशगंगा स्वयं सबसे बड़ी आश्चर्य थी। कालेब और उनके सहयोगियों को एक बड़ी, अच्छी तरह से विकसित आकाशगंगा की अपेक्षा थी, जो कई पहचानी गई FRB पोषक आकाशगंगाओं के समान थी। इसके बजाय, वेब की छवियों और स्पेक्ट्रा ने एक बौनी आकाशगंगा को प्रकट किया जो विशिष्ट FRB पोषकों की तुलना में लगभग 1,000 गुना कम भारी थी, भारी तत्वों में कम, और तारा निर्माण के तीव्र विस्फोट के बीच: नासा के निष्कर्षों के सारांश के अनुसार, इसका अनुमानित 90 प्रतिशत तारकीय द्रव्यमान केवल पिछले 30 मिलियन वर्षों में बनाया गया था।

हमने सोचा था कि यह एक बड़ी, अच्छी तरह से बनी आकाशगंगा होगी जिसमें बहुत सारे तारे हैं, और इसके बजाय यह एक छोटी बौनी आकाशगंगा थी।

— मनीषा कालेब, सिडनी विश्वविद्यालय, मुख्य लेखक

phys.org द्वारा रिपोर्ट किए गए एक अलग बयान में, कालेब ने कहा कि विस्फोट एक समय से पकड़ा गया था जब ब्रह्मांड केवल लगभग 3 अरब वर्ष पुराना था, यह जोड़ते हुए कि शोधकर्ताओं ने उस संक्षिप्त रेडियो प्रकाश की चमक का उपयोग उस पदार्थ का अध्ययन करने के लिए किया था जिससे यह अरबों वर्षों से यात्रा करता है — यह रेखांकित करते हुए कि कैसे FRBs को दूर, प्रारंभिक ब्रह्मांड के जांच के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

पोषक आकाशगंगा FRB सिद्धांतों के लिए क्यों महत्वपूर्ण है

तेज रेडियो विस्फोटों का कोई एकल पुष्टि मूल नहीं है। प्रमुख व्याख्याओं में मैग्नेटार — अत्यंत मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वाले युवा न्यूट्रॉन तारे, आमतौर पर हाल के सुपरनोवा द्वारा उत्पादित — और, अलग से, दो पुराने न्यूट्रॉन तारों का अंतिम विलय, एक प्रक्रिया जो आकाशगंगा के तारा निर्माण के बाद अधिक समय लेती है।

क्योंकि FRB 20240304B की पोषक आकाशगंगा बहुत युवा है और अभी भी तेजी से तारे बना रही है, शोध दल इस विस्फोट के लिए मैग्नेटार व्याख्या के पक्ष में है। नासा के अध्ययन के विवरण में नोट किया गया है कि एक युवा, अत्यधिक चुंबकीय न्यूट्रॉन तारा इस तरह की तारा-निर्माण आकाशगंगा में निकटवर्ती सुपरनोवा के बाद तेजी से बन सकता है, जबकि न्यूट्रॉन-तारा विलय परिदृश्य आमतौर पर तारा निर्माण शुरू होने के बाद लंबे समय की देरी की आवश्यकता होती है।

एक नजर में FRB 20240304B
संपत्तिमाप
विस्फोट की अवधिलगभग एक हजारवां सेकंड
पता लगाने की तारीख4 मार्च 2024
पता लगाने का उपकरणMeerKAT / MeerTRAP, दक्षिण अफ्रीका
रेडशिफ्ट2.148
उत्सर्जन के समय ब्रह्मांड की आयुलगभग 3 अरब वर्ष
पृथ्वी तक यात्रा का समय10 अरब वर्ष से अधिक
पोषक आकाशगंगा का द्रव्यमानविशिष्ट FRB पोषकों से लगभग 1,000 गुना कम भारी
हाल ही में तारा निर्माणतारकीय द्रव्यमान का 90% पिछले 30 मिलियन वर्षों में बनाया गया

जो अभी अनिश्चित है

अध्ययन FRB 20240304B को पुष्टि की गई पोषक-आकाशगंगा रेडशिफ्ट वाले सबसे दूर FRB के रूप में पहचानता है, लेकिन शोधकर्ताओं ने चेतावनी दी है कि एक ही केस तेज रेडियो विस्फोट के कारण के बारे में व्यापक बहस को निर्णायक रूप से निपटा नहीं सकता है। लेखकों ने नोट किया कि खोज से पता चलता है कि आकाशगंगा के तारा निर्माण और इसकी FRB उत्पन्न करने की क्षमता के बीच कम देरी की आवश्यकता है, लेकिन वे विभिन्न विस्फोटों के लिए अन्य उत्पादक मॉडल को बाहर करने से पहले रुक जाते हैं जो ब्रह्मांड में अन्य स्थानों पर देखे जाते हैं।

शोध दल में सिडनी विश्वविद्यालय की थेमिया नानायक्कर और लौरा ड्रिससेन और मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के बेन स्टेपर्स शामिल थे, कालेब के साथ, नासा और phys.org के कागज के विवरण के अनुसार।

प्रश्न

FRB 20240304B क्या है?
यह एक तेज रेडियो विस्फोट है — रेडियो तरंगों की एक मिलीसेकंड की चमक — जिसे 4 मार्च 2024 को दक्षिण अफ्रीका में MeerKAT टेलीस्कोप द्वारा पता लगाया गया था। यह अब तक का सबसे दूर तेज रेडियो विस्फोट है जिसकी पोषक-आकाशगंगा दूरी की पुष्टि की गई है।
संकेत के उत्सर्जन के समय ब्रह्मांड कितना पुराना था?
विस्फोट की पोषक आकाशगंगा की रेडशिफ्ट 2.148 है, जिसका अर्थ है कि संकेत अपने स्रोत से लगभग 3 अरब वर्ष पुराने ब्रह्मांड में निकला, जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप मापन पर नासा की रिपोर्ट के अनुसार।
पोषक आकाशगंगा आश्चर्य की बात क्यों है?
खगोलविदों को एक बड़ी, परिपक्व आकाशगंगा की अपेक्षा थी लेकिन उन्हें एक बौनी आकाशगंगा मिली जो विशिष्ट FRB पोषकों से लगभग 1,000 गुना कम भारी थी, जो तारा निर्माण में सक्रिय था, पिछले 30 मिलियन वर्षों में इसके तारकीय द्रव्यमान का 90% बनाया।
तेज रेडियो विस्फोट का कारण क्या है?
सटीक कारण अपुष्ट है, लेकिन प्रमुख सिद्धांत मैग्नेटार (अत्यधिक चुंबकीय युवा न्यूट्रॉन तारे) या पुराने न्यूट्रॉन तारों के विलय की ओर इशारा करते हैं। इस विस्फोट की युवा, तारा-निर्माण पोषक आकाशगंगा, अध्ययन के लेखकों के अनुसार, मैग्नेटार व्याख्या के पक्ष में है।
इस खोज में कौन से टेलीस्कोप शामिल थे?
दक्षिण अफ्रीका में MeerKAT रेडियो टेलीस्कोप सरणी, MeerTRAP उपकरण का उपयोग करके विस्फोट का पता लगाई, जबकि नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (NIRCam और NIRSpec उपकरण) ने पोषक आकाशगंगा की पहचान की और इसकी दूरी को मापा।

स्रोत

  1. NASA Science — Webb Measures Distance to Farthest Fast Radio Burst, Suggesting Origin
  2. ScienceAlert — A Mysterious Signal Reached Us From When The Universe Was Just 3 Billion Years Old
  3. Phys.org — Astronomers pinpoint the most distant fast radio burst ever detected

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