দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণের উৎসের বিষয়ে গবেষকরা শূন্য

দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণগুলি তাদের নামের অর্থ যা বোঝায়: রেডিও ফ্রিকোয়েন্সিতে ফোটনের আকস্মিক বৃদ্ধি যা প্রায়শই এক সেকেন্ডেরও কম স্থায়ী হয়। একবার বিজ্ঞানীরা নিজেদেরকে দৃঢ়প্রত্যয় করা শেষ করে যে তারা সরঞ্জামের ত্রুটির দিকে তাকাচ্ছেন না, দ্রুত রেডিও বিস্ফোরণে (এফআরবি) জড়িত বিপুল পরিমাণ শক্তি কী তৈরি করছে তার জন্য অনুসন্ধান চলছে।

প্রথম পুনরাবৃত্তিকারী FRB-এর আবিষ্কার আমাদের বলেছিল যে একটি FRB উৎপন্ন করার প্রক্রিয়াটি সেই বস্তুটিকে ধ্বংস করে না যা উত্পাদন করে। অবশেষে, একটি FRB পাওয়া গেছে যা অতিরিক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ঘটনাগুলির সাথে যুক্ত ছিল, যার ফলে উৎস সনাক্ত করা যায়: একটি ম্যাগনেটার, নিউট্রন তারার একটি উপসেট যা মহাবিশ্বের সবচেয়ে চরম চৌম্বক ক্ষেত্র রয়েছে। যদিও এটি চমৎকার অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে, এটি এখনও আমাদের পদার্থবিদ্যা সম্পর্কে কিছু বলে না যে কীভাবে বিস্ফোরণ উত্পাদিত হয় – এমন জ্ঞান যা সম্ভবত আমাদের বলবে যে কেন বেশিরভাগ চুম্বক তাদের উত্পাদন করে না এবং কেন বিস্ফোরণটি হঠাৎ শুরু এবং বন্ধ হয়ে যায়।

এখন, গবেষকরা একটি FRB সনাক্ত করেছেন যা তাদের কী তৈরি করতে পারে সে সম্পর্কে আমাদের ধারণাগুলি সীমিত করতে সহায়তা করে। FRB নিজেই একটি একক ইভেন্ট বলে মনে হয়, কিন্তু এটি প্রায় 215 মিলিসেকেন্ড দ্বারা পৃথক করা নয়টি পৃথক বিস্ফোরণ দ্বারা গঠিত। দ্রুত গতির অর্থ হল বিস্ফোরণের উত্স প্রায় নিশ্চিতভাবেই চুম্বকের পৃষ্ঠের কাছাকাছি হতে হবে।

বিস্ফোরণ এবং উপ-বিস্ফোরণ

কানাডা থেকে নতুন কাজ আসে CHIM যন্ত্র, যা অন্যান্য পর্যবেক্ষণের জন্য তৈরি করা হয়েছিল কিন্তু একটি FRB তৈরি করে এমন অনেক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য সংবেদনশীল হতে দেখা যায়। CHIME আকাশের একটি বিশাল এলাকা স্ক্যান করে, এটিকে FRB বাছাই করার অনুমতি দেয় যদিও তারা প্রায় একই জায়গায় দুবার ঘটে না।

স্বয়ংক্রিয় বিশ্লেষণ পাইপলাইন যা সম্ভাব্য FRB ইভেন্টগুলিকে বাছাই করে FRB 20191221A নামক একটি ইভেন্ট মিস করা উচিত ছিল, কারণ এটি সংজ্ঞায়িত করা FRB এর চেয়ে অনেক বেশি ছিল, রেডিও নির্গমনকে র‌্যাম্প করতে এবং তারপরে নেমে যেতে প্রায় তিন সেকেন্ড সময় নেয়। আবার ব্যাকগ্রাউন্ড লেভেলে। কিন্তু ভবিষ্যতের বিশ্লেষণের জন্য ডেটা সংরক্ষণ করা হয়েছিল কারণ এই তিন সেকেন্ডে বেশ কয়েকটি স্বাধীন বিস্ফোরণ রয়েছে বলে মনে হচ্ছে, এবং এই সাব-বার্স্টগুলিই ডেটা ফ্ল্যাগ করার জন্য সিস্টেমটিকে ট্রিগার করেছিল।

যদিও আমরা পূর্বে পুনরাবৃত্ত উত্সগুলি চিহ্নিত করেছি, সেগুলি উত্পাদিত একক বিস্ফোরণ তাদের মধ্যে দীর্ঘ বিচ্ছেদ সহ। FRB 20191221A, বিপরীতে, তাদের মধ্যে প্রায় 215 মিলিসেকেন্ডের বিচ্ছেদ ছিল।

প্রকৃতপক্ষে, এই উপ-বিস্ফোরণগুলির মধ্যে ফাঁকগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে নিয়মিত ছিল। গবেষকরা অনুমান করেছেন যে এমন কিছু শনাক্ত করার সম্ভাবনা যা নিয়মিত দেখায় তা আসলে 10 টির মধ্যে একজনের মতো নিয়মিত না হয়েও^-11তাদের “উচ্চ আত্মবিশ্বাস” প্রদান করে যে সংকেতটি পর্যায়ক্রমিক।

সেই ইভেন্টের পর থেকে, একই অঞ্চল থেকে FRB 20191221A-এর মতো অন্য কোনও ইভেন্টের চিহ্ন পাওয়া যায়নি। এটি আমাদের গ্যালাক্সির বাইরের একটি উত্স থেকেও বলে মনে হচ্ছে।

মূলের কাছাকাছি

কিন্তু এটি আসলেই পর্যায়ক্রমিকতা যা আমাদের FRB-এর প্রকৃতি সম্পর্কে কিছু বলে। নিউট্রন নক্ষত্রগুলি নিজেরাই অত্যন্ত চরম পরিবেশ, তাই তাদের পৃষ্ঠগুলি একটি FRB-এর জন্য প্রয়োজনীয় চরম শক্তি তৈরি করতে পারে। কিন্তু চুম্বকগুলির চরম চৌম্বক ক্ষেত্র রয়েছে যা উচ্চ-শক্তির পরিবেশকে নিউট্রন তারার পৃষ্ঠের বাইরেও প্রসারিত করে। (তাদের ক্ষেত্রগুলির শক্তি এত শক্তিশালী যে পরমাণুর স্বাভাবিক কক্ষপথগুলি বিকৃত হয়, তাদের কাছাকাছি কোথাও রসায়ন ঘটতে বাধা দেয়।) সুতরাং, নিউট্রন তারকা এফআরবিগুলি কতটা কাছাকাছি তৈরি হয় তা স্পষ্ট নয়।

এই উপ-বিস্ফোরণের সময় দৃঢ়ভাবে যুক্তি দেয় যে এটি তারার পৃষ্ঠে রয়েছে। ইভেন্টগুলির মধ্যে মিলিসেকেন্ড-স্তরের বিচ্ছেদ নিউট্রন তারাগুলির ঘূর্ণন গতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যা আমরা অনেক পালসারে দেখতে পাই। সুতরাং আমরা FRB 20191221A এর সাথে যা দেখছি তা নিউট্রন তারার পৃষ্ঠে একটি বিস্তৃত ঘটনা হতে পারে যা একটি রশ্মি তৈরি করে যা তারার ঘূর্ণনের সাথে পৃথিবী জুড়ে ঝিকিমিকি করে। যদিও ডালের দৈর্ঘ্যের পরিপ্রেক্ষিতে, উৎসটি আমাদের পর্যবেক্ষণ করা যেকোনো পালসারের চেয়ে অনেক বেশি প্রশস্ত হওয়া উচিত।

একটি বিকল্প ব্যাখ্যা হতে পারে যে নক্ষত্রটি ধীরে ধীরে ঘোরে, এবং আমরা এমন একটি ঘটনা দেখছি যা ভূত্বকের কম্পনের সময় নির্গমনের বিস্ফোরণ সহ এটির ভূত্বক কম্পিত হয়েছে। আবার, নিউট্রন নক্ষত্রের চরম প্রকৃতির অর্থ হল একটি “তারকাকম্পে” আমরা পৃথিবীতে যতটা দেখতে চাই তার চেয়ে অনেক বেশি শক্তি থাকবে।

বিপরীতে, নক্ষত্রের উপর একটি পর্যায়ক্রমিক উত্স ছাড়াই আপনি কীভাবে চুম্বক থেকে দূরত্বে এই ধরণের পর্যায়ক্রম উৎপন্ন করতে পারেন তা বোঝা কঠিন।

যাইহোক, এই সবই এই ধারণার উপর ভিত্তি করে যে FRB 20191221A হল আরও সাধারণভাবে FRB-এর প্রতিনিধি৷ CHIME ডেটা অনুসন্ধান করে, গবেষণা দল দুটি উদাহরণ নিয়ে এসেছে যা একটি অনুরূপ পর্যায়কাল বলে মনে হয় কিন্তু কম সংখ্যক সাব-বার্স্ট সহ। আংশিকভাবে পুনরাবৃত্তির সংখ্যা কম হওয়ার কারণে, তবে, তাদের নিয়মিত বিচ্ছেদ আছে কিনা সে সম্পর্কে পরিসংখ্যানগত নিশ্চিততা অনেক কম।

সুতরাং, যদিও FRB 20191221A কতটা প্রতিনিধিত্বশীল তা নিয়ে এখনও কিছু অনিশ্চয়তা রয়েছে, এটি এমন একটি অগ্রগতি যা গত দশকে ধীরে ধীরে আমাদের FRB বোঝার কাছাকাছি নিয়ে এসেছে। ক্রমশঃ সম্ভাব্য ব্যাখ্যার সংখ্যা সংকুচিত করার মাধ্যমে, আমরা ধীরে ধীরে এই চরম ঘটনাগুলি কী তৈরি করে তা বোঝার কাছাকাছি চলেছি।

প্রকৃতি, 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-04841-8 (DOI সম্পর্কে)।