एक विचित्र गामा-किरण विस्फोट इन लौकिक विस्फोटों के नियमों को तोड़ देता है

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। खगोलविदों ने एक उज्ज्वल गामा-किरण विस्फोट देखा है जो पिछले सिद्धांतों को ऊपर उठाता है कि ये ऊर्जावान ब्रह्मांडीय विस्फोट कैसे होते हैं।

दशकों से, खगोलविदों ने सोचा था कि जीआरबी दो स्वादों में आते हैं, लंबे और छोटे - यानी, दो सेकंड से अधिक समय तक चलने वाले या अधिक तेज़ी से बाहर निकलने के लिए। प्रत्येक प्रकार को विभिन्न लौकिक घटनाओं से जोड़ा गया है। लेकिन लगभग एक साल पहले, नासा के दो अंतरिक्ष दूरबीनों ने लंबे जीआरबी के कपड़ों में एक छोटा जीआरबी पकड़ा: यह लंबे समय तक चला लेकिन एक छोटे जीआरबी स्रोत से उत्पन्न हुआ।

"हमारे पास ब्रह्मांड की यह श्वेत-श्याम दृष्टि थी," रोम के टोर वर्गाटा विश्वविद्यालय के खगोल वैज्ञानिक एलोनोरा ट्रोजा कहते हैं। "यह लाल झंडा है जो हमें बताता है, नहीं, यह नहीं है। आश्चर्य!"

यह विस्फोट, जिसे GRB 211211A कहा जाता है, पहला है जो स्पष्ट रूप से बाइनरी, ट्रोजा और अन्य को 7 दिसंबर को नेचर एंड नेचर एस्ट्रोनॉमी में पांच पत्रों में तोड़ता है।

इस विस्फोट की खोज से पहले, खगोलविदों ने ज्यादातर सोचा था कि जीआरबी का उत्पादन करने के सिर्फ दो तरीके थे। सुपरनोवा में विस्फोट होने से ठीक पहले एक विशाल तारे का पतन एक लंबा गामा-किरण विस्फोट कर सकता है, जो दो सेकंड से अधिक समय तक रहता है (SN: 10/28/22)। या न्यूट्रॉन तारे कहे जाने वाले घने तारकीय शवों की एक जोड़ी टकरा सकती है, विलय कर सकती है और एक नया ब्लैक होल बना सकती है, जिससे दो सेकंड या उससे कम समय का एक छोटा गामा-किरण फट सकता है।

लेकिन कुछ आउटलेयर थे। 2020 में आश्चर्यजनक रूप से छोटा GRB एक विशाल तारे के अंतःस्फोट से आया प्रतीत होता है (SN: 8/2/21)। और 2006 में वापस डेटिंग करने वाले कुछ लंबी अवधि के जीआरबी में इस तथ्य के बाद सुपरनोवा की कमी थी, जिससे उनकी उत्पत्ति के बारे में सवाल उठे।

"हम हमेशा से जानते थे कि एक ओवरलैप था," वाशिंगटन, डीसी में जॉर्ज वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एस्ट्रोफिजिसिस्ट क्रिसा कौवेलियटौ कहते हैं, जिन्होंने 1993 का पेपर लिखा था जिसमें दो जीआरबी श्रेणियों की शुरुआत की गई थी, लेकिन नए काम में शामिल नहीं थे। "कुछ आउटलेयर थे जिनकी हम व्याख्या करना नहीं जानते थे।"

GRB 211211A के बारे में ऐसा कोई रहस्य नहीं है: विस्फोट 50 सेकंड से अधिक समय तक चला और स्पष्ट रूप से एक किलोनोवा के साथ था, एक न्यूट्रॉन स्टार स्मैशअप के बाद नए तत्वों की विशेषता चमक।

जेमिनी नॉर्थ टेलीस्कोप और हबल स्पेस टेलीस्कोप की छवियों में जीआरबी 211211ए नामक ऑडबॉल गामा-रे फटने के बाद यह एक किलोनोवा की चमक दिखाता है।

जेमिनी नॉर्थ टेलीस्कोप और हबल स्पेस टेलीस्कोप की छवियों में जीआरबी 211211ए नामक ऑडबॉल गामा-रे फटने के बाद यह एक किलोनोवा की चमक दिखाता है।

एम. ज़मानी/अंतर्राष्ट्रीय जेमिनी वेधशाला/नॉयरलैब/एनएसएफ/ऑरा, नासा, ईएसए

"हालांकि हमें संदेह था कि यह संभव था कि विस्तारित उत्सर्जन जीआरबी विलय थे ... यह पहली पुष्टि है," इंग्लैंड में बर्मिंघम विश्वविद्यालय के खगोल वैज्ञानिक बेंजामिन गोम्पर्ट्ज़ कहते हैं, जो नेचर एस्ट्रोनॉमी में फटने की टिप्पणियों का वर्णन करते हैं। "इसमें किलोनोवा है, जो स्मोकिंग गन है।"

नासा के स्विफ्ट और फर्मी अंतरिक्ष दूरबीनों ने 11 दिसंबर, 2021 को लगभग 1.1 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर एक आकाशगंगा में विस्फोट का पता लगाया। इवानस्टन, इल में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के एस्ट्रोफिजिसिस्ट वेन-फाई फोंग कहते हैं, "हमने सोचा कि यह एक रन-ऑफ-द-मिल लंबी गामा-रे विस्फोट था।"

खगोल विज्ञान से जूलॉजी तक

सार्वभौमिक ज्ञान के लिए अपनी सर्वव्यापी भूख को संतुष्ट करने के लिए विज्ञान समाचार की सदस्यता लें।

सदस्यता लें

जीआरबी के जाते ही यह अपेक्षाकृत करीब था। ताकि फोंग और ट्रोजा के शोध समूहों को स्वतंत्र रूप से जमीन पर दूरबीनों का उपयोग करके विस्फोट को बारीकी से देखने की अनुमति मिल सके, टीम प्रकृति में रिपोर्ट करती है।

जैसे-जैसे सप्ताह बीतता गया और कोई सुपरनोवा प्रकट नहीं हुआ, शोधकर्ता भ्रमित हो गए। उनकी टिप्पणियों से पता चला कि जो कुछ भी जीआरबी बना था, वह भी लंबे जीआरबी के स्रोत के लिए सामान्य से अधिक ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करता था।

अन्य स्पष्टीकरणों को खारिज करने के बाद, ट्रोजा और उनके सहयोगियों ने फट के बाद के प्रभावों की तुलना पहले किलोनोवा के साथ की, जिसे अंतरिक्ष-समय में गुरुत्वाकर्षण तरंगों (SN: 10/16/17) में तरंगों के साथ संगीत कार्यक्रम में देखा गया। मैच लगभग पूर्ण था। "तभी कई लोगों को यकीन हो गया कि हम एक किलोनोवा के बारे में बात कर रहे हैं," वह कहती हैं।

ट्रोजा कहते हैं, रेट्रोस्पेक्ट में, यह स्पष्ट लगता है कि यह एक किलोनोवा था। लेकिन उस पल में, आर्कटिक में एक शेर को देखना उतना ही असंभव लग रहा था। "यह एक शेर की तरह दिखता है, यह एक शेर की तरह दहाड़ता है, लेकिन यह यहाँ नहीं होना चाहिए, इसलिए यह नहीं हो सकता," वह कहती हैं। "ठीक यही हमने महसूस किया।"

अब सवाल यह है कि क्या हुआ? आमतौर पर, विलय करने वाले न्यूट्रॉन सितारे लगभग तुरंत ही एक ब्लैक होल में समा जाते हैं। गामा किरणें ऐसी सामग्री से आती हैं जो ब्लैक होल में गिरते ही सुपरहिट हो जाती है, लेकिन सामग्री बहुत कम होती है, और ब्लैक होल इसे दो सेकंड के भीतर निगल लेता है। तो GRB 211211A ने अपनी रोशनी को लगभग एक मिनट तक कैसे चालू रखा?

यह संभव है कि न्यूट्रॉन तारे पहले एक एकल, बड़े न्यूट्रॉन तारे में विलीन हो गए, जिसने संक्षेप में ब्लैक होल में गिरने के दबाव का विरोध किया। गोम्पर्ट्ज़ कहते हैं कि मौलिक भौतिकी के लिए इसके निहितार्थ हैं जो बताते हैं कि न्यूट्रॉन को ब्लैक होल में कुचलना कितना मुश्किल है।

एक अन्य संभावना यह है कि एक न्यूट्रॉन तारा किसी अन्य न्यूट्रॉन तारे के बजाय सूर्य के द्रव्यमान से लगभग पांच गुना छोटे ब्लैक होल से टकराए। और