रहस्यमय तेज़ रेडियो विस्फोट क्षुद्रग्रहों के मृत तारों से टकराने के कारण हो सकते हैं
वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि जब क्षुद्रग्रह न्यूट्रॉन तारे कहे जाने वाले अल्ट्राडेंस अत्यधिक मृत सितारों से टकराते हैं, तो ऊर्जा के रहस्यमय विस्फोट, जिन्हें फास्ट रेडियो बर्स्ट (एफआरबी) कहा जाता है, उत्पन्न हो सकते हैं। इस तरह की टक्कर से 100 मिलियन वर्षों तक मानवता की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा निकलती है!
एफआरबी के क्षणिक स्पंदन हैं रेडियो तरंगें यह एक मिलीसेकंड के एक अंश से लेकर कुछ सेकंड तक चल सकता है। इस अवधि में, एक एफआरबी उतनी ही मात्रा में ऊर्जा जारी कर सकता है जितनी उसे लगेगी सूरज विकिरण करने के लिए कई दिन।
पहला एफआरबी 2007 में देखा गया था, और तब से, ऊर्जा के इन विस्फोटों ने अपने रहस्य की आभा बरकरार रखी है क्योंकि 2017 तक इनका कभी-कभार ही पता लगाया गया था। यही वह वर्ष था जब कनाडाई हाइड्रोजन तीव्रता मानचित्रण प्रयोग (झंकार) ऑनलाइन आया और बार-बार FRB खोजें करने लगा।
“एफआरबी अब तक स्पष्टीकरण की अवहेलना कर रहे हैं, 50 से अधिक संभावित परिकल्पनाओं के साथ कि वे कहां से आए हैं – हमने गिना!” टीम लीडर और टोरंटो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक डांग फाम ने Space.com को बताया।
एफआरबी और के बीच संभावित संबंध क्षुद्रग्रह, साथ ही धूमकेतु न्यूट्रॉन सितारों से टकराने का सुझाव पहले भी दिया जा चुका है। फाम और सहकर्मियों का यह नया शोध उस लिंक को और मजबूत करता है।
“यह कई वर्षों से ज्ञात है कि क्षुद्रग्रह और धूमकेतु प्रभाव डाल रहे हैं न्यूट्रॉन तारे फाम ने कहा, एफआरबी जैसे संकेतों का कारण बन सकता है, लेकिन अब तक, यह स्पष्ट नहीं था कि क्या यह पूरे ब्रह्मांड में इतनी बार होता है कि यह उस दर को समझा सके जिस दर पर हम एफआरबी को घटित होते हुए देखते हैं। “हमने दिखाया है कि इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट्स (आईएसओ), एक समझ में आया है पूरे ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं में तारों के बीच मौजूद क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं की श्रेणी इतनी अधिक हो सकती है कि न्यूट्रॉन सितारों के साथ उनके प्रभाव एफआरबी की व्याख्या कर सकते हैं!”
फाम ने कहा कि टीम के शोध से यह भी पता चला है कि इन प्रभावों के अन्य अपेक्षित गुण एफआरबी की टिप्पणियों से मेल खाते हैं जैसे कि उनकी अवधि, ऊर्जा और जिस दर पर वे घटित होते हैं। ब्रह्मांड का जीवनकाल.
सवाल यह है: भले ही क्षुद्रग्रह प्रभाव विनाशकारी हो सकते हैं (बस पूछें)। डायनासोर), वे संभवतः उतनी ही मात्रा में ऊर्जा कैसे जारी कर सकते हैं जितनी ऊर्जा उत्सर्जित करने में एक तारे को कई दिन लगते हैं?
चरम तारे का अर्थ है अत्यधिक विस्फोट
न्यूट्रॉन तारे तब बनते हैं जब बड़े तारे मर जाते हैं और उनके कोर नष्ट हो जाते हैं, जिससे सूर्य के द्रव्यमान के साथ घने पिंड बनते हैं, जिनकी चौड़ाई पृथ्वी पर औसत शहर से अधिक नहीं होती है।
परिणाम अत्यधिक गुणों वाला एक तारकीय अवशेष है, जैसे कि ज्ञात ब्रह्मांड में सबसे घना पदार्थ (एक चम्मच का वजन अगर पृथ्वी पर लाया जाए तो 10 मिलियन टन होगा) और चुंबकीय क्षेत्र जो ब्रह्मांड में सबसे मजबूत हैं, पृथ्वी की तुलना में खरबों गुना अधिक शक्तिशाली हैं। मैग्नेटोस्फीयर।
टीम के सदस्य और ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के खगोल वैज्ञानिक मैथ्यू हॉपकिंस ने कहा, “न्यूट्रॉन तारे चरम स्थान हैं, जहां सूर्य का द्रव्यमान लगभग 12 मील (20 किमी) के गोले में सिमट जाता है, जिससे उन्हें ब्रह्मांड में सबसे मजबूत गुरुत्वाकर्षण और चुंबकीय क्षेत्र मिलते हैं।” Space.com को बताया। “इसका मतलब यह है कि जब कोई क्षुद्रग्रह या धूमकेतु किसी पर गिरता है तो भारी मात्रा में संभावित ऊर्जा निकलती है, जो रेडियो तरंगों की चमक के रूप में इतनी उज्ज्वल होती है कि पूरे ब्रह्मांड में देखी जा सकती है।”
तो, हम यहां कितनी ऊर्जा के बारे में बात कर रहे हैं? इस पर विचार करने के लिए, आइए एक क्षुद्रग्रह की जगह कुछ अधिक मीठी चीज़ लें।
के अनुसार नासा का गोडार्ड फ्लाइट सेंटरयदि एक सामान्य आकार के मार्शमैलो को न्यूट्रॉन तारे की सतह पर गिराया जाता है, तो मृत तारे का गुरुत्वाकर्षण प्रभाव इतना अधिक होता है कि यह उपचार लाखों मील प्रति घंटे की गति तक बढ़ जाएगा। इसका मतलब है कि जब मार्शमैलो न्यूट्रॉन तारे से टकराता है, तो टक्कर से एक हजार हाइड्रोजन बमों के एक साथ विस्फोट के बराबर ऊर्जा निकलती है!
वास्तव में क्षुद्रग्रह/न्यूट्रॉन स्टार स्मैश-अप कितनी ऊर्जा छोड़ता है यह कई कारकों पर निर्भर करता है।
हॉपकिंस ने कहा, “जारी की गई ऊर्जा क्षुद्रग्रह के आकार और न्यूट्रॉन तारे पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करती है, जिनमें से दोनों परिमाण के कई आदेशों से बहुत भिन्न हो सकते हैं।” “एक के लिए क्षुद्रग्रह 0.62 मील (1 किमी) चौड़ा और एक न्यूट्रॉन तारे की सतह के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पृथ्वी की चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से एक ट्रिलियन गुना से अधिक है, हम जारी ऊर्जा की गणना लगभग 10^29 जूल (यानी 10 के बाद 28 शून्य) करते हैं।
“यह एक बहुत बड़ी संख्या है, एक वर्ष में पूरी मानवता द्वारा उपयोग की गई ऊर्जा का लगभग एक सौ मिलियन गुना!”
स्पष्ट रूप से, न्यूट्रॉन सितारों से टकराने वाले क्षुद्रग्रह एफआरबी को समझाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा जारी कर सकते हैं, लेकिन क्या ये टकराव एफआरबी अवलोकनों के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त हैं?
क्या क्षुद्रग्रह 'कॉम्बो हमला' न्यूट्रॉन सितारों पर बार-बार एफआरबी बनाने के लिए कर सकता है?
खगोलविदों ने पूरे आकाश में एफआरबी का पता लगाया है, कुछ वैज्ञानिकों का अनुमान है 10,000 एफआरबी प्रत्येक दिन पृथ्वी के ऊपर आकाश में यादृच्छिक बिंदुओं पर घटित हो सकता है। यदि यह टीम सही है, तो न्यूट्रॉन सितारों और क्षुद्रग्रहों के बीच बहुत सारी टक्करें हैं।
अंतरतारकीय चट्टानें निश्चित रूप से पर्याप्त प्रचुर मात्रा में हैं आकाशगंगा इस दर का हिसाब देना; अकेले हमारी आकाशगंगा में लगभग 10^27 (10 के बाद 26 शून्य) हैं। लेकिन इनका सामना न्यूट्रॉन तारे से कितनी बार होता है?
“एक न्यूट्रॉन तारे और एक अंतरतारकीय वस्तु के बीच टक्कर दुर्लभ है। हमारा अनुमान है कि हर 10 मिलियन वर्ष में यह लगभग एक टक्कर होती है।” आकाशगंगा,” फाम ने कहा। “हालांकि, आकाशगंगा में कई न्यूट्रॉन तारे हैं, और कई आकाशगंगाएँ हैं! कुल मिलाकर, हम पाते हैं कि ब्रह्मांड में न्यूट्रॉन स्टार-इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट टकराव-दर वर्तमान में देखी गई एफआरबी दरों के साथ तुलनीय है।”
इसके अतिरिक्त, शोधकर्ता ने बताया कि ब्रह्मांड के जीवनकाल में न्यूट्रॉन सितारों और अंतरतारकीय वस्तुओं की संख्या बढ़ जाती है। इसका मतलब है कि ब्रह्मांडीय समय के साथ न्यूट्रॉन सितारों और अंतरतारकीय वस्तु टकराव की दर भी बढ़नी चाहिए।
फाम ने कहा, “अगर यह मॉडल सच है, तो हमें ब्रह्मांड की उम्र बढ़ने के साथ एफआरबी दरों में वृद्धि देखनी चाहिए।” “यह एक खुला शोध प्रश्न बना हुआ है जो अधिक टिप्पणियों से लाभान्वित हो सकता है!”
भले ही यह सिद्धांत सही हो, यह एफआरबी के बारे में हर बात का उत्तर नहीं देता है। इसका मुख्य कारण यह है कि रेडियो तरंगों के ये ऊर्जावान विस्फोट दो प्रकार के होते हैं।
अब तक, हम एकल-घटना एफआरबी के बारे में बात कर रहे हैं। हालाँकि, वहाँ भी हैं दोहराए जाने वाले एफआरबी वह आग एक से अधिक बार बुझी। क्या क्षुद्रग्रहों की घुसपैठ भी बार-बार होने वाले FRBs की व्याख्या कर सकती है?
हॉपकिंस ने बताया, “हमने पाया कि यह मॉडल दोहराए जाने वाले एफआरबी के लिए जिम्मेदार नहीं हो सकता क्योंकि एक न्यूट्रॉन तारे का इंटरस्टेलर चट्टान से टकराना एक दुर्लभ, यादृच्छिक घटना है।” “एक व्यक्तिगत न्यूट्रॉन तारे का किसी अंतरतारकीय वस्तु से टकराना दुर्लभ है। इसकी तुलना में, दोहराए जाने वाले एफआरबी आम तौर पर बहुत तेज दर से होते हैं, कुछ को प्रति घंटे दो विस्फोटों के बराबर तेज़ देखा जाता है!”
पूर्व शोध ने सुझाव दिया है कि यदि एकल-घटना एफआरबी एक न्यूट्रॉन तारे और एक क्षुद्रग्रह के बीच टकराव के कारण होता है, तो दोहराए जाने वाले एफआरबी इन मृत सितारों को एक क्षुद्रग्रह से टकराने का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। क्षुद्रग्रह बेल्टजैसा कि हमारे में है सौर परिवार बीच में मंगल ग्रह और बृहस्पति.
फाम ने कहा, “इस विचार के इर्द-गिर्द अभी भी कुछ बहसें चल रही हैं, विशेष रूप से इस बात पर कि ये मलबे के क्षेत्र कितने घने होने चाहिए। यह परिदृश्य उस परिदृश्य से परे है जिसे हमने अपने मॉडल में माना था, जो न्यूट्रॉन सितारों का अंतरतारकीय वस्तुओं से टकराना है।” “एफआरबी और उनके स्रोतों के उत्सर्जन तंत्र को समझने के लिए आगे के अवलोकन की आवश्यकता है।”
फाम और हॉपकिंस ने बताया कि न्यूट्रॉन स्टार-इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट टकराव की दर आकाशगंगाओं के प्रकार पर निर्भर करेगी, जैसे कि अण्डाकार या सर्पिल आकाशगंगाएँजिसमें वे घटित होते हैं। इसका मतलब है कि खगोलविदों को अधिक एफआरबी का निरीक्षण करने और उन्हें मेजबान आकाशगंगाओं में वापस ट्रैक करने की आवश्यकता होगी ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि किस प्रकार की आकाशगंगाएं ऊर्जा के इन विस्फोटों से सबसे अधिक जुड़ी हुई हैं।
फाम ने कहा, “ब्रह्मांडीय समय में एफआरबी दरों के विकास को समझने से हमें इस मॉडल के बारे में और अधिक समझने में मदद मिल सकती है।” “अधिक एफआरबी अवलोकन इस बात पर अधिक प्रतिबंध लगा सकते हैं कि ये घटनाएँ कितनी ऊर्जावान हैं, जो हमें इस बारे में जानकारी देगी कि एफआरबी कैसे उत्सर्जित होते हैं।” शोध दल ने Space.com को बताया कि यह FRB अवलोकन परियोजनाओं जैसे कि के साथ किया जाएगा झंकारकैनेडियन हाइड्रोजन वेधशाला और रेडियो-क्षणिक डिटेक्टर (सीएचओआरडी), और ऑस्ट्रेलियाई स्क्वायर किलोमीटर ऐरे पाथफाइंडर (एएसकेएपी)।
फाम ने निष्कर्ष निकाला, “अंतर्तारकीय वस्तुओं के साथ आकाशगंगाओं की आबादी कितनी है, इस पर अंकुश लगाने के लिए अतिरिक्त काम से हमें यह भी बेहतर जानकारी मिलेगी कि न्यूट्रॉन तारे ब्रह्मांड में इन वस्तुओं से कितनी बार टकरा सकते हैं।”
टीम के परिणामों को एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए स्वीकार कर लिया गया है। टीम के पेपर का प्रीप्रिंट संस्करण रिपॉजिटरी साइट पर उपलब्ध है arXiv.
मूलतः पर पोस्ट किया गया Space.com.
