नासा के IXPE (इमेजिंग एक्स-रे पोलराइजेशन एक्सप्लोरर) टेलीस्कोप ने सुपरनोवा अवशेष SN1006 की पहली ध्रुवीकृत एक्स-रे छवि खींची है। नए परिणाम चुंबकीय क्षेत्र और विस्फोटित तारों से उत्पन्न ऊर्जावान कणों की धाराओं के बीच संबंधों के बारे में वैज्ञानिकों की समझ का विस्तार करते हैं।
सुपरनोवा अवशेष एसएन1006 की यह नई छवि नासा के इमेजिंग एक्स-रे पोलराइजेशन एक्सप्लोरर और नासा के चंद्रा एक्स-रे वेधशाला के डेटा को जोड़ती है। लाल, हरे और नीले तत्व क्रमशः चंद्रा द्वारा पता लगाए गए निम्न-, मध्यम- और उच्च-ऊर्जा एक्स-रे को प्रतिबिंबित करते हैं। ऊपरी बाएँ कोने में बैंगनी रंग में IXPE डेटा दिखाया गया है जो एक्स-रे प्रकाश के ध्रुवीकरण को मापता है, साथ ही अवशेष के चुंबकीय क्षेत्र की बाहरी गति का प्रतिनिधित्व करने वाली रेखाएँ भी दिखाता है। स्रोत: एक्स-रे: NASA/CXC/SAO (चंद्रा); नासा/एमएसएफसी/नानजिंग विश्वविद्यालय/पी.झोउ एट अल। (IXPE); आईआर: नासा/जेपीएल/कैलटेक/स्पिट्जर; छवि प्रसंस्करण: NASA/CXC/SAO/J.Schmidt
नानजिंग विश्वविद्यालय के खगोल वैज्ञानिक और द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित एक नए पेपर के प्रमुख लेखक डॉ. झोउ पिंग ने कहा, "चुंबकीय क्षेत्रों को मापना बेहद कठिन है, लेकिन आईएक्सपीई हमें उनका पता लगाने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करता है।" "अब हम देख सकते हैं कि SN1006 का चुंबकीय क्षेत्र अशांत है लेकिन संगठित दिशाएँ भी प्रदर्शित करता है।"
एसएन1006 पृथ्वी से लगभग 6,500 प्रकाश वर्ष दूर वोल्फफैंग तारामंडल में स्थित है। यह एक विशाल विस्फोट के बाद का अवशेष है। यह विस्फोट तब हुआ होगा जब दो सफेद बौने विलीन हो गए, या यह एक सफेद बौना हो सकता है जिसने किसी साथी तारे से बहुत अधिक द्रव्यमान अवशोषित कर लिया हो। मूल रूप से चीन, जापान, यूरोप और अरब दुनिया के पर्यवेक्षकों द्वारा 1006 ईस्वी के वसंत में खोजा गया था, इसकी रोशनी कम से कम तीन वर्षों तक नग्न आंखों को दिखाई देती थी। आधुनिक खगोलशास्त्री अभी भी इसे अब तक दर्ज की गई सबसे चमकीली तारकीय घटना मानते हैं।
आधुनिक अवलोकनों की शुरुआत के बाद से, शोधकर्ताओं ने इस अवशेष की अजीब दोहरी संरचना की खोज की है, जो अन्य गोल सुपरनोवा अवशेषों से स्पष्ट रूप से अलग है। यह एक्स-रे और गामा-रे बैंड में चमकीले "अंगों" या किनारों की भी पहचान कर सकता है।
"चूंकि IXPE उत्सर्जन क्षेत्रों को स्थानिक रूप से हल करने की क्षमता के साथ एक्स-रे ध्रुवीकरण संवेदनशीलता को जोड़ता है, एसएन1006 जैसे करीबी एक्स-रे उज्ज्वल सुपरनोवा अवशेष IXPE माप के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं," अलबामा के हंट्सविले में नासा के मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर में यूनिवर्सिटी स्पेस रिसर्च एसोसिएशन के शोधकर्ता डगलस स्वार्ट्ज ने कहा। "यह संयुक्त क्षमता ब्रह्मांडीय किरण त्वरण बिंदुओं का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण है।"
एसएन1006 के पिछले एक्स-रे अवलोकनों ने पहली बार प्रदर्शित किया कि सुपरनोवा अवशेष इलेक्ट्रॉनों को मौलिक रूप से तेज कर सकते हैं, और उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों के जन्मस्थान के रूप में विस्फोटित तारे के चारों ओर तेजी से विस्तार करने वाले नेबुला की पहचान करने में मदद की, जो लगभग प्रकाश की गति से यात्रा कर सकती है।
वैज्ञानिकों का अनुमान है कि एसएन1006 की अनूठी संरचना इसके चुंबकीय क्षेत्र की दिशा से संबंधित है, और अनुमान लगाया है कि उत्तर-पूर्व और दक्षिण-पश्चिम दिशाओं में सुपरनोवा विस्फोट तरंगें चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के अनुरूप हैं और उच्च-ऊर्जा कणों को अधिक प्रभावी ढंग से तेज कर सकती हैं।
पेपर के सह-लेखक और हांगकांग विश्वविद्यालय के उच्च-ऊर्जा खगोल भौतिकीविद् डॉ. यांग यिज्होंग ने कहा कि आईएक्सपीई के नए निष्कर्ष इन सिद्धांतों को सत्यापित और स्पष्ट करने में मदद कर सकते हैं।
डॉ. यांग ने कहा: "स्पेक्ट्रोपोलराइजेशन विश्लेषण के माध्यम से हमने जो ध्रुवीकरण गुण प्राप्त किए हैं, वे अन्य तरीकों और एक्स-रे वेधशालाओं के परिणामों के साथ अच्छे समझौते में हैं, जो आईएक्सपीई की विश्वसनीयता और शक्ति को उजागर करते हैं। पहली बार, हम उच्च ऊर्जा पर सुपरनोवा अवशेष के चुंबकीय क्षेत्र संरचना को अधिक विस्तार और सटीकता के साथ मैप करने में सक्षम हैं - जिससे हमें इन कणों के त्वरण को चलाने वाली प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति मिलती है।"
शोधकर्ताओं का कहना है कि परिणाम चुंबकीय क्षेत्र और अवशेष से ऊर्जावान कणों के बहिर्वाह के बीच एक संबंध प्रदर्शित करते हैं। IXPE के निष्कर्षों के अनुसार, SN1006 के शेल में चुंबकीय क्षेत्र कुछ हद तक अव्यवस्थित है, लेकिन फिर भी इसकी एक पसंदीदा दिशा है। जैसे ही मूल विस्फोट से निकली शॉक वेव आसपास की गैस से होकर गुजरती है, चुंबकीय क्षेत्र शॉक वेव की गति के साथ संरेखित हो जाता है। आवेशित कण विस्फोट के स्रोत के आसपास चुंबकीय क्षेत्र में फंस जाते हैं, जहां वे तेजी से बढ़ते हैं। ये त्वरित उच्च-ऊर्जा कण बदले में ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं, जिससे चुंबकीय क्षेत्र मजबूत और अशांत रहता है।
दिसंबर 2021 में लॉन्च होने के बाद से, IXPE ने तीन सुपरनोवा अवशेष - कैसिओपिया ए, टाइको और अब एसएन1006 देखे हैं, जिससे वैज्ञानिकों को इन घटनाओं के आसपास के चुंबकीय क्षेत्रों की उत्पत्ति और प्रक्रियाओं को पूरी तरह से समझने में मदद मिली है।
वैज्ञानिक यह जानकर आश्चर्यचकित रह गए कि एसएन1006 अन्य दो सुपरनोवा अवशेषों की तुलना में अधिक ध्रुवीकृत था, लेकिन तीनों ने विस्फोट के केंद्र से बाहर की ओर उन्मुख चुंबकीय क्षेत्र दिखाया। जैसे-जैसे शोधकर्ता IXPE डेटा का पता लगाना जारी रखते हैं, वे अपनी समझ को फिर से बदल रहे हैं कि कण इस तरह की चरम वस्तुओं में कैसे तेजी लाते हैं।
संकलित स्रोत: ScitechDaily