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Wednesday, June 16, 2021

पल्सर से विशालकाय रेडियो दालें पहले की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक ऊर्जावान हैं

नासा के एनआईसीईआर ने क्रैब पल्सर के रेडियो फटने में एक्स-रे को बढ़ावा दिया

एक सुपरनोवा विस्फोट से मलबे के छह-प्रकाश-वर्ष के विस्तार वाले बादल, क्रैब नेबुला, एक न्यूट्रॉन स्टार को दूसरी बार 30 बार स्पिन करता है, जो एक्स-रे और रेडियो तरंग दैर्ध्य पर आकाश में सबसे चमकीले पल्सर के बीच होता है। हबल स्पेस टेलीस्कोप छवियों के इस सम्मिश्रण से विस्फोट में निष्कासित अलग-अलग गैसों का पता चलता है: नीला तटस्थ ऑक्सीजन का पता चलता है, हरे रंग का गाढ़ा आयनित सल्फर दिखाता है, और लाल दोगुना आयनित ऑक्सीजन का संकेत देता है। क्रेडिट: नासा, ईएसए, जे। हेस्टर और ए। लोल (एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी)

अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर नासा के न्यूट्रॉन स्टार इंटीरियर कंपोजिशन एक्सप्लोरर (एनआईसीईआर) दूरबीन से डेटा का उपयोग करने वाले एक वैश्विक विज्ञान सहयोग ने क्रैब नेबुला में पल्सर से रेडियो फटने के साथ एक्स-रे सर्ज की खोज की है। खोज से पता चलता है कि ये फटने, जिसे विशाल रेडियो दालों कहा जाता है, पहले से संदिग्ध की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा जारी करते हैं।


एक पल्सर एक प्रकार का तेजी से घूमता हुआ न्यूट्रॉन स्टार है, जो एक सुपरनोवा के रूप में फटने वाले तारे के शहर के आकार का कोर है। एक युवा, पृथक न्यूट्रॉन तारा प्रत्येक सेकंड में दर्जनों बार घूम सकता है, और इसकी चक्करदार चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति रेडियो तरंगों, प्रकाश, एक्स-रे और गामा किरणों के बीम। यदि ये किरणें पृथ्वी से गुज़रती हैं, तो खगोलविज्ञानी उत्सर्जन की घड़ी जैसी दालों का निरीक्षण करते हैं और पल्सर के रूप में वस्तु को वर्गीकृत करते हैं।

“2,800 से अधिक पल्सर कैटलॉग में से, क्रैब पल्सर केवल कुछ में से एक है जो विशाल रेडियो दालों का उत्सर्जन करता है, जो छिटपुट रूप से होता है और नियमित दालों की तुलना में सैकड़ों से हजारों गुना तेज हो सकता है,” लीड वैज्ञानिक तेरुकी एनोटो ने RIKEN में कहा वाको, साईतमा प्रान्त, जापान में अग्रणी अनुसंधान के लिए क्लस्टर। “दशकों के अवलोकन के बाद, केवल केकड़े को स्पेक्ट्रम के अन्य हिस्सों से उत्सर्जन के साथ अपने विशाल रेडियो दालों को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है।”

नया अध्ययन, जो 9 अप्रैल के संस्करण में दिखाई देगा विज्ञान और अब ऑनलाइन उपलब्ध है, एक साथ एक पल्सर से एकत्रित एक्स-रे और रेडियो डेटा की सबसे बड़ी राशि का विश्लेषण किया। यह हजारों बार इस वृद्धि घटना के साथ जुड़े ऊर्जा रेंज का विस्तार करता है।

नासा के एनआईसीईआर ने क्रैब पल्सर के रेडियो फटने में एक्स-रे को बढ़ावा दिया

2017 और 2019 के बीच, नासा के न्यूट्रॉन स्टार इंटीरियर कंपोजिशन एक्सप्लोरर (एनआईसीईआर) और जापान में रेडियो दूरबीनों ने एक ही समय में क्रैब पल्सर का अध्ययन किया। इस दृश्य में, जो एनआईसीईआर टिप्पणियों के सिर्फ 13 मिनट का प्रतिनिधित्व करता है, पल्सर के घूर्णी चरण के सापेक्ष लाखों एक्स-रे लगाए जाते हैं, जो सबसे मजबूत रेडियो उत्सर्जन पर केंद्रित है। स्पष्टता के लिए, दो पूर्ण घुमाव दिखाए जाते हैं। जैसे ही पल्सर बीम हमारी दृष्टि की रेखा पर तैरती है, वे प्रत्येक घुमाव के लिए दो चोटियों का निर्माण करती हैं, जिसमें उज्जवल एक विशालकाय रेडियो दालों की अधिक संख्या से जुड़ा होता है। पहली बार, एनआईसीईआर डेटा इन घटनाओं से जुड़े एक्स-रे उत्सर्जन में थोड़ी वृद्धि दिखाता है। क्रेडिट: नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर / एनोटो एट अल। 2021

नक्षत्र वृष राशि में लगभग 6,500 प्रकाश वर्ष दूर स्थित, केकड़ा नेबुला और इसका पल्सर एक सुपरनोवा में बना है जिसकी रोशनी जुलाई 1054 में पृथ्वी पर पहुंची। न्यूट्रॉन स्टार प्रत्येक सेकंड में 30 बार घूमता है, और एक्स-रे और रेडियो तरंग दैर्ध्य के बीच है आकाश में सबसे चमकीले पल्सर।

अगस्त 2017 और अगस्त 2019 के बीच, Enoto और उनके सहयोगियों ने NICER का उपयोग बार-बार 10,000 इलेक्ट्रॉन वोल्ट तक ऊर्जा के साथ एक्स-रे में क्रैब पल्सर का निरीक्षण करने के लिए, या दृश्यमान प्रकाश के हजारों बार किया। जब एनआईसीईआर देख रहा था, तब टीम ने जापान में कम से कम दो में से एक ग्राउंड-आधारित रेडियो दूरबीन का उपयोग करते हुए वस्तु का अध्ययन किया था – काशीमा स्पेस टेक्नोलॉजी सेंटर में 34-मीटर डिश और जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी के यूडा डीप में 64-मीटर डिश अंतरिक्ष केंद्र, दोनों 2 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर काम कर रहे हैं।

उन्होंने संयुक्त रूप से डेटासेट को संयुक्त रूप से एक्स-रे और रेडियो कवरेज के लगभग डेढ़ दिन प्रभावी रूप से दिया। सभी ने बताया, उन्होंने 3.7 मिलियन पल्सर घुमावों में गतिविधि पर कब्जा कर लिया और कुछ 26,000 विशाल रेडियो दालों को शुद्ध किया।

विशाल दालों का तेजी से विस्फोट होता है, जो एक सेकंड के मिलियनवें हिस्से में फैलता है और अप्रत्याशित रूप से घटित होता है। हालांकि, जब वे होते हैं, तो वे नियमित रूप से घड़ी की कल की धड़कन के साथ मेल खाते हैं।

एनआईसीईआर प्रत्येक एक्स-रे के आगमन के समय को रिकॉर्ड करता है जो 100 नैनोसेकंड के भीतर का पता लगाता है, लेकिन टेलीस्कोप की समय की सटीकता इस अध्ययन के लिए एकमात्र लाभ नहीं है।

मैरीलैंड के ग्रीनबेल्ट में नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में प्रोजेक्ट के साइंस लीड ज़ावन अर्ज़ाउमैन ने कहा, “उज्ज्वल एक्स-रे स्रोतों को देखने की क्षमता, पल्सर और उसके नेबुला दोनों की संयुक्त चमक से लगभग चार गुना अधिक है।” “तो इन टिप्पणियों को बड़े पैमाने पर पाइलअप द्वारा अप्रभावित किया गया था – जहां एक डिटेक्टर एक घटना के रूप में दो या अधिक एक्स-रे की गिनती करता है – और अन्य मुद्दे जो जटिल पहले के विश्लेषण हैं।”

एन्टो की टीम ने एक्स-रे डेटा के सभी को संयोजित किया, जो विशाल रेडियो दालों के साथ मेल खाता था, जो कि उनके साथ सिंक्र में होने वाले लगभग 4% के एक्स-रे को बढ़ावा देता था। यह उल्लेखनीय रूप से दृश्यमान प्रकाश में 3% वृद्धि के समान है, जो 2003 में खोजा गया था। क्रैब के नियमित और विशाल दालों के बीच चमक अंतर की तुलना में, ये परिवर्तन उल्लेखनीय रूप से छोटे हैं और व्याख्या करने के लिए सैद्धांतिक मॉडल के लिए एक चुनौती प्रदान करते हैं।

संवर्द्धन का सुझाव है कि विशाल दालों अंतर्निहित प्रक्रियाओं की अभिव्यक्ति है जो रेडियो से एक्स-रे तक विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम को फैलाते हुए उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं। और क्योंकि एक्स-रे लाखों बार रेडियो तरंगों के पंच पैक करते हैं, यहां तक ​​कि मामूली वृद्धि एक बड़े ऊर्जा योगदान का प्रतिनिधित्व करती है। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि एक विशाल नाड़ी से जुड़ी कुल उत्सर्जित ऊर्जा अकेले रेडियो और ऑप्टिकल डेटा से पहले की तुलना में दर्जनों से सैकड़ों गुना अधिक है।

“हम अभी भी समझ में नहीं आया कि पल्सर कैसे अपने जटिल और व्यापक स्तर के उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं, और यह इन आकर्षक वस्तुओं की बहु-आयामी पहेली में एक और योगदान करने के लिए संतुष्टिदायक है,” एनोटो ने कहा।


पल्सर PSR J1047706709 में विशाल दालों का पता चला


अधिक जानकारी:
टी। एनोटो एल अल।, “केकड़े के पल्सर से विशाल रेडियो दालों के साथ बढ़ाया एक्स-रे उत्सर्जन संयोग,” विज्ञान (२०२१) है। science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.abd4659

नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: पल्सर से विशालकाय रेडियो दालें पहले की गई (2021, 8 अप्रैल) की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक ऊर्जावान हैं। https://phys.org/news/2021-04-giant-radio-pulses-pulsars-h सैकड़ों से 8 अप्रैल 2021 को पुनः प्राप्त किया गया। एचटीएमएल

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