सार:
ऑस्ट्रेलिया में कर्टिन विश्वविद्यालय के खगोलविदों ने एक अत्यंत दुर्लभ बाइनरी स्टार सिस्टम की खोज की है जिसमें मृत सितारों में से एक, एक सफेद बौना, हर आठ मिनट में नियमित रेडियो पल्स उत्सर्जित करता है। इसका साथी तारा सूर्य के समान तारा है। यह पहली बार है कि वैज्ञानिकों ने एक सफेद बौने और सूर्य जैसे तारे से बने बाइनरी सिस्टम में ऐसे आवधिक रेडियो संकेतों का पता लगाया है, जो आकाशगंगा में एक रहस्यमय प्रकार के खगोलीय पिंड को समझने के लिए नए सुराग प्रदान करते हैं।
GPM J071507−114153 नाम की यह प्रणाली पृथ्वी से 5,000 प्रकाश वर्ष से अधिक दूर है और इसमें दो तारे एक दूसरे की परिक्रमा कर रहे हैं। उनमें से एक एक सफेद बौना है, एक उच्च घनत्व वाला कोर जो किसी तारे के परमाणु ईंधन समाप्त होने और विकसित होने के बाद पीछे रह जाता है; दूसरा एक जी-प्रकार का तारा है, जिसमें हमारे सूर्य के समान वर्णक्रमीय प्रकार और बुनियादी विशेषताएं हैं।
यह खोज विशेष रुचि की है क्योंकि वैज्ञानिकों द्वारा पहले खोजे गए समान रेडियो पल्स सिस्टम में आमतौर पर सफेद बौने और छोटे, ठंडे लाल बौने होते हैं। इस बार खोजा गया साथी तारा सूर्य के समान एक तारा है, जो दर्शाता है कि इस प्रकार के रहस्यमय खगोलीय पिंड की संरचना पहले से पहचानी गई तुलना में अधिक समृद्ध हो सकती है।
शोधकर्ता इस प्रकार की वस्तु को "लंबी अवधि के क्षणिक (एलपीटी)" नामक श्रेणी में वर्गीकृत करते हैं। ऐसी वस्तुएं मिनटों से लेकर घंटों तक के अंतराल पर रेडियो पल्स उत्सर्जित कर सकती हैं, जिसमें सिग्नल समय-समय पर चालू और बंद होता है। चूंकि इंटरनेशनल सेंटर फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी रिसर्च (ICRAR) के शोधकर्ताओं ने पहली बार 2021 में ऐसी वस्तुओं की खोज की थी, खगोलविदों ने लगभग एक दर्जन समान प्रणालियों की पुष्टि की है, लेकिन जिस तंत्र के माध्यम से वे रेडियो विकिरण उत्पन्न करते हैं, उसे अभी तक पूरी तरह से समझाया नहीं गया है।
वैज्ञानिकों ने पहले कुछ लंबी अवधि के क्षणिक स्रोतों में सफेद बौनों और अन्य सितारों से बनी बाइनरी संरचनाओं की खोज की है, लेकिन यह निर्धारित करना हमेशा मुश्किल रहा है कि कौन सा तारा रेडियो सिग्नल उत्पन्न करता है। इस अध्ययन में हुई मुख्य प्रगति यह है कि शोधकर्ता अंततः पल्स सिग्नल में परिवर्तन के माध्यम से बाइनरी कक्षा में सफेद बौने की गति का सीधे निरीक्षण करने में सक्षम हुए।
पेपर के पहले लेखक और स्क्वायर किलोमीटर ऐरे ऑब्ज़र्वेटरी (एसकेएओ) के कमीशनिंग वैज्ञानिक सैम मैकस्वीनी ने कहा कि यह पहली बार है कि शोधकर्ताओं ने एक सफेद बौने की गति विशेषताओं की पहचान करने के लिए एक स्पष्ट पर्याप्त संकेत प्राप्त किया है क्योंकि यह एक साथी तारे की परिक्रमा करता है। इसलिए, वैज्ञानिक यह निर्धारित कर सकते हैं कि रेडियो पल्स सफेद बौने के पास के क्षेत्र से उत्पन्न होता है, या संभवतः सीधे सफेद बौने से भी।
इस निर्णय को सत्यापित करने के लिए, अनुसंधान टीम ने 100 घंटे से अधिक रेडियो अवलोकन डेटा को संसाधित करने के लिए ऑस्ट्रेलिया में पावसी सुपरकंप्यूटिंग रिसर्च सेंटर का उपयोग किया, और पल्स सिग्नल और सफेद बौने तारे की कक्षीय गति का विश्लेषण किया।
इस खोज से एक अप्रत्याशित लाभ भी हुआ है: सफेद बौनों द्वारा उत्सर्जित रेडियो दालें वास्तव में उनके साथी सितारों की गतिविधियों का अध्ययन करने के लिए एक प्राकृतिक पता लगाने का उपकरण बन जाती हैं।
पेपर की सह-लेखिका और कर्टिन यूनिवर्सिटी में एसोसिएट प्रोफेसर नताशा हर्ले-वॉकर ने कहा कि शोधकर्ताओं ने पाया कि जब सफेद बौने द्वारा उत्सर्जित रेडियो तरंगें सूर्य जैसे तारे के चारों ओर अंतरिक्ष से गुजरती हैं, तो संकेत तारे की गतिविधि से प्रभावित होंगे। इन परिवर्तनों का विश्लेषण करके, टीम साथी तारे की सतह पर तारकीय चमक की पहचान करने में सक्षम थी।
यह घटना सूर्य पर भड़कने वाली गतिविधि के समान है। सौर ज्वालाएँ बड़ी मात्रा में ऊर्जा छोड़ती हैं और पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर और ऑरोरा में गड़बड़ी पैदा कर सकती हैं। इस अध्ययन से पता चलता है कि खगोलविद 5,000 प्रकाश वर्ष से अधिक दूर किसी अन्य तारे पर समान गतिविधि का पता लगाने के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग कर सकते हैं।
शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि सफेद बौना अपनी कक्षा के दौरान एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वाले क्षेत्र के पीछे से गुजरा। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि यह क्षेत्र संभवतः एक प्रकार का तारकीय प्रमुखता है, एक तारे की सतह से फैली हुई एक बड़ी प्लाज्मा संरचना जो अक्सर चुंबकीय क्षेत्र से बंधी होती है और तारकीय गतिविधि की अवधि के दौरान नाटकीय रूप से बदल सकती है।
अनुसंधान टीम ने सबसे पहले इस प्रणाली की खोज ऑस्ट्रेलिया के मर्चिसन वाइडफील्ड ऐरे रेडियो टेलीस्कोप (एमडब्ल्यूए) के माध्यम से की। टेलीस्कोप ऑस्ट्रेलिया से देखे जा सकने वाले संपूर्ण आकाशगंगा आकाश को स्कैन करने में सक्षम है, जिससे शोधकर्ताओं को बड़ी मात्रा में रेडियो संकेतों में दुर्लभ आवधिक वस्तुओं की खोज करने में मदद मिलती है।
इसके बाद टीम ने लक्ष्य का सटीक स्थान निर्धारित करने के लिए दक्षिण अफ्रीका में मीरकैट रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग किया, और फिर ऑप्टिकल अवलोकन करने के लिए हवाई के मौना केआ पर केक वेधशाला (डब्ल्यू. एम. केक वेधशाला) का उपयोग किया और अंततः सिस्टम में जी-प्रकार के तारकीय साथी के अस्तित्व की पुष्टि की।
यह खोज नई पीढ़ी के बड़े पैमाने पर रेडियो खगोल विज्ञान सुविधाओं के निर्माण से पहले मौजूदा प्रमुख उपकरणों की वैज्ञानिक खोज क्षमताओं को भी प्रदर्शित करती है। MWA और MeerKAT क्रमशः SKA-Low और SKA-Mid के लिए पायलट प्रोजेक्ट हैं, जो भविष्य के स्क्वायर किलोमीटर ऐरे वेधशाला के दो मुख्य घटक हैं। पहला ऑस्ट्रेलिया में स्थित है और दूसरा दक्षिण अफ्रीका में स्थित है।
शोधकर्ताओं का मानना है कि स्क्वायर किलोमीटर एरे वेधशाला के धीरे-धीरे पूरा होने के साथ, रेडियो दूरबीनों की संवेदनशीलता और अवलोकन क्षमताओं में और सुधार होगा। खगोलविदों से अधिक लंबी अवधि के अस्थायी स्रोतों की खोज करने की उम्मीद की जाती है जिन्हें पहले पहचानना और अधिक विस्तृत रेडियो सिग्नल डेटा प्राप्त करना मुश्किल था।
इस शोध का महत्व न केवल पहले से अज्ञात बाइनरी स्टार संयोजन की खोज है, बल्कि लंबी अवधि के क्षणिक स्रोतों के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण मुद्दे का समाधान भी है: बाइनरी सिस्टम में रेडियो सिग्नल किस तारे से आता है। स्पंदित विकिरण के स्रोत के रूप में सफेद बौनों की पहचान करके, वैज्ञानिक चुंबकीय क्षेत्र संरचना, तारकीय गतिविधि और ऐसी वस्तुओं के बायनेरिज़ के बीच बातचीत का और अध्ययन कर सकते हैं।
संबंधित पेपर का शीर्षक "सूर्य जैसे साथी के साथ एक लंबी अवधि का क्षणिक" है और इसे नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित किया गया है।
वर्तमान में, लंबी अवधि के क्षणिक स्रोत अभी भी एक प्रकार के रहस्यमय खगोलीय पिंड हैं जिन्हें खगोल विज्ञान में पूरी तरह से समझा नहीं गया है। हर कुछ मिनटों या घंटों में केवल एक बार रेडियो पल्स उत्सर्जित करने का व्यवहार सामान्य पल्सर की विशेषताओं से पूरी तरह से अलग है जो प्रति सेकंड कई सिग्नल उत्सर्जित करते हैं। यह खोज इन असामान्य संकेतों को समझाने के लिए नए अवलोकन संबंधी साक्ष्य प्रदान करती है, लेकिन इसके पीछे के संपूर्ण भौतिक तंत्र को अभी भी और अध्ययन की आवश्यकता है।
टिप्पणियाँ