സ്ഫോടനാത്മക ന്യൂട്രോൺ സ്റ്റാർ ലയനം മില്ലിമീറ്റർ വെളിച്ചത്തിൽ ആദ്യമായി പിടിച്ചെടുത്തു

0
34

ഒരു ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം മറ്റൊരു നക്ഷത്രവുമായി ലയിച്ചതുമൂലമുണ്ടായ അഗ്നിസ്ഫോടനത്തിൽ നിന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ മില്ലിമീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശം രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഈ മിന്നൽ പ്രകാശം ഇതുവരെ നിരീക്ഷിച്ചിട്ടുള്ളതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ഊർജ്ജസ്വലമായ ഹ്രസ്വകാല ഗാമാ-റേ സ്ഫോടനങ്ങളിൽ ഒന്നാണെന്ന് ടീം സ്ഥിരീകരിച്ചു, ഇത് റെക്കോർഡിലെ ഏറ്റവും തിളക്കമുള്ള ആഫ്റ്റർഗ്ലോകളിൽ ഒന്നാണ്.

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും തിളക്കമേറിയതും ഊർജ്ജസ്വലവുമായ സ്ഫോടനങ്ങളാണ് ഗാമാ-റേ ബേസ്റ്റുകൾ (GRBs), നമ്മുടെ സൂര്യൻ അതിന്റെ മുഴുവൻ ജീവിതകാലത്തും പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിവുള്ളവയാണ്. GRB 211106A, ഹ്രസ്വകാല ഗാമാ-റേ ബർസ്റ്റുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു GRB ഉപവിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു.

ഈ സ്ഫോടനങ്ങൾ — പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളായ പ്ലാറ്റിനം, സ്വർണ്ണം എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഉത്തരവാദികളാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിക്കുന്നു — ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം അടങ്ങിയ ബൈനറി സ്റ്റാർ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വിനാശകരമായ ലയനത്തിന്റെ ഫലമാണ്. “ബൈനറി നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം നീക്കം ചെയ്യുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗ വികിരണം മൂലമാണ് ഈ ലയനങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നത്, നക്ഷത്രങ്ങൾ പരസ്പരം സർപ്പിളാകാൻ കാരണമാകുന്നു,” തൻമോയ് ലാസ്കർ പറഞ്ഞു, അദ്ദേഹം ഉടൻ തന്നെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിന്റെയും അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസറായി ജോലി ആരംഭിക്കും. യൂട്ടാ യൂണിവേഴ്സിറ്റി. “ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഫോടനം പ്രകാശവേഗതയോട് ചേർന്ന് ചലിക്കുന്ന ജെറ്റുകളോടൊപ്പമുണ്ട്. ഈ ജെറ്റുകളിൽ ഒന്ന് ഭൂമിയിലേക്ക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുമ്പോൾ, ഗാമാ-റേ വികിരണത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ പൾസ് അല്ലെങ്കിൽ ഹ്രസ്വകാല GRB ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.”

ഒരു ഹ്രസ്വകാല GRB സാധാരണയായി സെക്കന്റിന്റെ പത്തിലൊന്ന് മാത്രമേ നീണ്ടുനിൽക്കൂ. ചുറ്റുമുള്ള വാതകവുമായുള്ള ജെറ്റുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ഉദ്‌വമനമായ ഒരു ആഫ്റ്റർഗ്ലോയ്ക്കായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ അന്വേഷിക്കുന്നു. ഇപ്പോഴും, അവ കണ്ടുപിടിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്; റേഡിയോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ അര-ഡസൻ ഹ്രസ്വകാല GRB-കൾ മാത്രമേ കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളൂ, ഇതുവരെ മില്ലിമീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ഒന്നും കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല. നെതർലൻഡ്‌സിലെ റാഡ്‌ബൗഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിൽ എക്‌സലൻസ് ഫെലോ ആയിരിക്കെ ഗവേഷണത്തിന് നേതൃത്വം നൽകിയ ലാസ്‌കർ പറഞ്ഞു, ജിആർബികളിലേക്കുള്ള അപാരമായ ദൂരവും ടെലിസ്‌കോപ്പുകളുടെ സാങ്കേതിക കഴിവുകളുമാണ് ബുദ്ധിമുട്ട്. “ഹ്രസ്വകാല GRB ആഫ്റ്റർഗ്ലോകൾ വളരെ തിളക്കമുള്ളതും ഊർജ്ജസ്വലവുമാണ്. എന്നാൽ ഈ സ്ഫോടനങ്ങൾ നടക്കുന്നത് വിദൂര ഗാലക്സികളിലാണ്, അതിനർത്ഥം അവയിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം ഭൂമിയിലെ നമ്മുടെ ദൂരദർശിനികൾക്ക് വളരെ ദുർബലമായിരിക്കും. ALMA-യ്ക്ക് മുമ്പ്, മില്ലിമീറ്റർ ദൂരദർശിനികൾ ഈ ആഫ്റ്റഗ്ലോകൾ തിരിച്ചറിയാൻ വേണ്ടത്ര സെൻസിറ്റീവ് ആയിരുന്നില്ല. ”

ഭൂമിയിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 20 ബില്യൺ പ്രകാശവർഷം അകലെ, GRB 211106A ഒരു അപവാദമല്ല. ഈ ഹ്രസ്വകാല ഗാമാ-റേ പൊട്ടിത്തെറിയിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം വളരെ മങ്ങിയതായിരുന്നു, നാസയുടെ നീൽ ഗെഹ്‌റൽസ് സ്വിഫ്റ്റ് ഒബ്സർവേറ്ററിയുടെ ആദ്യകാല എക്സ്-റേ നിരീക്ഷണങ്ങൾ സ്‌ഫോടനം കണ്ടു, ആ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ആതിഥേയ ഗാലക്‌സി കണ്ടെത്താനാകുന്നില്ല, മാത്രമല്ല എവിടെയാണെന്ന് കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞില്ല. സ്‌ഫോടനം ഉണ്ടായത്. “ഏത് ഗാലക്‌സിയിൽ നിന്നാണ് പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്നതെന്ന് കണ്ടെത്തുന്നതിനും സ്‌ഫോടനത്തെ കുറിച്ച് കൂടുതൽ അറിയുന്നതിനും ആഫ്റ്റർഗ്ലോ ലൈറ്റ് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. തുടക്കത്തിൽ, എക്‌സ്-റേ പ്രതിരൂപം മാത്രം കണ്ടെത്തിയപ്പോൾ, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതിയത് ഈ സ്‌ഫോടനം അടുത്തുള്ള ഗാലക്‌സിയിൽ നിന്നാകാം എന്നാണ്.” ഹബിൾ ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഈ പ്രദേശത്തെ ഗണ്യമായ അളവിലുള്ള പൊടിയും വസ്തുവിനെ കണ്ടെത്തുന്നതിൽ നിന്ന് മറച്ചുവെന്ന് ലസ്കർ പറഞ്ഞു.

ഓരോ തരംഗദൈർഘ്യവും ജിആർബിയെക്കുറിച്ചുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഗ്രാഹ്യത്തിന് ഒരു പുതിയ മാനം നൽകി, പ്രത്യേകിച്ച് മില്ലിമീറ്റർ, പൊട്ടിത്തെറിയെക്കുറിച്ചുള്ള സത്യം കണ്ടെത്തുന്നതിന് നിർണായകമായിരുന്നു. “ഹബിൾ നിരീക്ഷണങ്ങൾ താരാപഥങ്ങളുടെ ഒരു മാറ്റമില്ലാത്ത മണ്ഡലം വെളിപ്പെടുത്തി. ആൽമയുടെ സമാനതകളില്ലാത്ത സംവേദനക്ഷമത ആ ഫീൽഡിലെ GRB യുടെ സ്ഥാനം കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഞങ്ങളെ അനുവദിച്ചു, അത് കൂടുതൽ അകലെയുള്ള മറ്റൊരു മങ്ങിയ ഗാലക്‌സിയിലാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു. , ഈ ഹ്രസ്വകാല ഗാമാ-റേ വിസ്ഫോടനം നമ്മൾ ആദ്യം വിചാരിച്ചതിലും കൂടുതൽ ശക്തമാണ്, ഇത് റെക്കോർഡിലെ ഏറ്റവും തിളക്കമുള്ളതും ഊർജ്ജസ്വലവുമായ ഒന്നാക്കി മാറ്റുന്നു,” ലാസ്കർ പറഞ്ഞു.

നോർത്ത് വെസ്‌റ്റേൺ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഫിസിക്‌സ് ആൻഡ് അസ്‌ട്രോണമി അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസറായ വെൻ-ഫൈ ഫോങ് കൂട്ടിച്ചേർത്തു, “ആദ്യമായാണ് ഈ ചെറിയ ഗാമാ-റേ പൊട്ടിത്തെറി ഞങ്ങൾ അൽമയ്‌ക്കൊപ്പം ഇത്തരമൊരു സംഭവം നിരീക്ഷിക്കാൻ ശ്രമിച്ചത്. ഷോർട്ട് സ്‌ഫോടനങ്ങൾക്കുള്ള ആഫ്റ്റർഗ്ലോകൾ വരുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, അതിനാൽ ഈ സംഭവം വളരെ തിളക്കമാർന്നതായി കാണുന്നത് വളരെ ഗംഭീരമായിരുന്നു, ഈ പൊട്ടിത്തെറികൾ നിരീക്ഷിച്ചതിന് ശേഷം, ഈ അത്ഭുതകരമായ കണ്ടെത്തൽ ഒരു പുതിയ പഠന മേഖല തുറക്കുന്നു, കാരണം ALMA, കൂടാതെ മറ്റ് ദൂരദർശിനി ശ്രേണികൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഇവയിൽ പലതും നിരീക്ഷിക്കാൻ ഇത് നമ്മെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു. ഭാവി.”

NRAO/ALMA-യുടെ നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ പ്രോഗ്രാം ഓഫീസർ ജോ പെസെ പറഞ്ഞു, “ഈ നിരീക്ഷണങ്ങൾ പല തലങ്ങളിലും അതിശയകരമാണ്. നിഗൂഢമായ ഗാമാ-റേ സ്ഫോടനങ്ങൾ (പൊതുവായി ന്യൂട്രോൺ-സ്റ്റാർ ആസ്ട്രോഫിസിക്സ്) മനസ്സിലാക്കാൻ ഞങ്ങളെ സഹായിക്കുന്നതിന് അവ കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു. ബഹിരാകാശ-ഭൗമ-അടിസ്ഥാന ദൂരദർശിനികൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള മൾട്ടി-തരംഗദൈർഘ്യ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ജ്യോതിർഭൗതിക പ്രതിഭാസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ എത്രത്തോളം പ്രധാനവും പരസ്പരപൂരകവുമാണ്.”

പുതിയ GRB-കളിലും GRB 211106A-യിലും ഒന്നിലധികം തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളിൽ ഇനിയും ധാരാളം ജോലികൾ ചെയ്യാനുണ്ട്, ഈ പൊട്ടിത്തെറികളെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ ആശ്ചര്യങ്ങൾ കണ്ടെത്താനാകും. “ഹ്രസ്വകാല GRB-കളുടെ പഠനത്തിന് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ദൂരദർശിനികളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഏകോപനം ആവശ്യമാണ്, അത് എല്ലാ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നു,” ഹാർവാർഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ജ്യോതിശാസ്ത്ര പ്രൊഫസർ എഡോ ബെർഗർ പറഞ്ഞു. “GRB 211106A യുടെ കാര്യത്തിൽ, ലഭ്യമായ ഏറ്റവും ശക്തമായ ടെലിസ്കോപ്പുകളിൽ ചിലത് ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു — അൽമ, നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷന്റെ കാൾ ജി. ജാൻസ്കി വെരി ലാർജ് അറേ (VLA), നാസയുടെ ചന്ദ്ര എക്സ്-റേ ഒബ്സർവേറ്ററി, ഹബിൾ ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി. ഇപ്പോൾ പ്രവർത്തനക്ഷമമായ ജെയിംസ് വെബ് ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി (JWST), ഭാവിയിലെ 20-40 മീറ്റർ ഒപ്റ്റിക്കൽ, റേഡിയോ ടെലിസ്‌കോപ്പുകൾ (Next Generation VLA (ngVLA)) എന്നിവയ്‌ക്ക് ഈ വിനാശകരമായ സംഭവങ്ങളുടെ പൂർണ്ണമായ ചിത്രം നിർമ്മിക്കാനും അഭൂതപൂർവമായ ദൂരങ്ങളിൽ നിന്ന് അവയെ പഠിക്കാനും നമുക്ക് കഴിയും. .”

ലാസ്‌കർ കൂട്ടിച്ചേർത്തു, “JWST ഉപയോഗിച്ച്, നമുക്ക് ഇപ്പോൾ ആതിഥേയ ഗാലക്‌സിയുടെ ഒരു സ്പെക്‌ട്രം എടുക്കാനും ദൂരം എളുപ്പത്തിൽ അറിയാനും കഴിയും, ഭാവിയിൽ, ഇൻഫ്രാറെഡ് ആഫ്റ്റർഗ്ലോകൾ പിടിച്ചെടുക്കാനും അവയുടെ രാസഘടന പഠിക്കാനും നമുക്ക് JWST ഉപയോഗിക്കാം. ngVLA ഉപയോഗിച്ച്, നമുക്ക് കഴിയും ആഫ്റ്റർഗ്ലോകളുടെ ജ്യാമിതീയ ഘടനയും അവയുടെ ആതിഥേയ പരിതസ്ഥിതിയിൽ കണ്ടെത്തിയ നക്ഷത്ര രൂപീകരണ ഇന്ധനവും അഭൂതപൂർവമായ വിശദമായി പഠിക്കാൻ. ഞങ്ങളുടെ ഫീൽഡിൽ വരാനിരിക്കുന്ന ഈ കണ്ടെത്തലുകളിൽ ഞാൻ ആവേശഭരിതനാണ്.”