डार्क गामा रे बस्टर्स पर शेडिंग लाइट

डार्क गामा किरण फट GRB020819। चित्र साभार: केके बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
वस्तुतः ब्रह्मांड के बारे में हम जो कुछ भी जानते हैं वह प्रकाश की एजेंसी के माध्यम से हमारे पास आता है। पदार्थ के विपरीत, प्रकाश हमारे उपकरणों के लिए अंतरिक्ष में विशाल दूरी की यात्रा करने के लिए विशिष्ट रूप से अनुकूल है। अधिकांश खगोलीय घटनाएं हालांकि लगातार और दोहरावदार होती हैं - हम उन पर लंबे समय तक अवलोकन के लिए "चारों ओर घूमने" या नियमित आधार पर "वापस आने" के लिए भरोसा कर सकते हैं। लेकिन यह गामा किरणों के फटने (GRB) के लिए ऐसा नहीं है - उन रहस्यमय ब्रह्माण्ड संबंधी घटनाओं को जो अति उच्च ऊर्जा स्तरों के साथ सुपरचार्ज फोटॉन (और उप-परमाणु कण)।

1967 में परमाणु हथियार संधि निगरानी के दौरान पहली बार खगोलीय जीआरबी का पता चला था। उस घटना के विश्लेषण की आवश्यकता के वर्षों से पहले इसके अलौकिक मूल की पुष्टि की गई थी। इस खोज के बाद, इंटरप्लेनेटरी नेटवर्क (IPN) के भीतर विभिन्न अंतरिक्ष जांचों पर स्थित डिटेक्टरों का उपयोग करते हुए आदिम त्रिभुज विधियों को रखा गया था। इस तरह के तरीकों के लिए नंबर क्रंचिंग की बहुत आवश्यकता थी और अर्थ-आधारित साधनों का उपयोग करके तुरंत अनुवर्ती कार्रवाई करना असंभव बना दिया। देरी के बावजूद, सैकड़ों गामा किरण स्रोतों को सूचीबद्ध किया गया था। आज - यहां तक ​​कि इंटरनेट का उपयोग करते हुए - आईपीएन-प्रकार का पता लगाने के दृष्टिकोण का उपयोग करने के लिए जवाब देने के लिए अभी भी कई दिनों की आवश्यकता होगी।

यह सब 1991 में बदलना शुरू हुआ जब नासा ने कॉम्पट्टन गामा रे ऑब्जर्वेटरी (सीजीआरओ) को अपने "ग्रेट ऑब्जर्वेटरी" प्रोग्राम के हिस्से के रूप में स्पेस शटल अटलांटिस का उपयोग करके अंतरिक्ष में डाल दिया। आकाश को स्कैन करने के चार महीनों के भीतर, सीजीआरओ ने खगोलविदों को स्पष्ट कर दिया कि ब्रह्मांड ने छिटपुट रूप से काम किया और व्यापक रूप से लगभग दैनिक आधार पर गामा किरण पेरोक्सिम्स का वितरण किया - कैरासिलिज़न के कारण होने वाली कैराकोलिज़्म जो विशाल मात्रा में गामा और अन्य उच्च-ऊर्जा विकिरण को प्रभावित करती हैं। अंतरिक्ष समय की खाई।

लेकिन सीजीआरओ की एक मुख्य सीमा थी - हालांकि यह गामा किरणों का पता लगा सकता है और खगोलविदों को जल्दी से सूचित कर सकता है, लेकिन यह विशेष रूप से सटीक नहीं था कि अंतरिक्ष में ऐसी घटनाएं कहां हुईं। इस बड़े "त्रुटि चक्र" के कारण, खगोलविद ऐसी घटनाओं के दृश्यमान प्रकाश "आफ्टरग्लो" का पता लगाने में असमर्थ थे। इस सीमा के बावजूद, सीजीआरओ ने सुपरनोवा, पल्सर, ब्लैक होल, क्वासर्स और यहां तक ​​कि पृथ्वी सहित - सैकड़ों निरंतर, आवधिक और एपिसोडिक गामा किरण स्रोतों का पता लगाया! इस बीच सीजीआरओ ने भी कुछ पता नहीं लगाया - कुछ पल्सर दिखाई देने वाले प्रकाश के साथ बिना गामा किरणों के संकीर्ण बैंड ट्रांसमीटरों के रूप में काम करते हैं - और खगोलविद "डार्क" GRBs का पहला अर्थ रखते हैं।

आज हम जानते हैं कि "डार्क पल्सर" यूनिवर्स में गामा किरणों के "डार्क" स्रोत नहीं हैं। खगोलविदों ने निर्धारित किया है कि दृश्य प्रकाश में एपिसोड के कुछ छोटे हिस्से (एक-बार-ही-जीआरबी) भी कम हैं, और वे - जैसे असामान्य और अकथनीय द्वारा गुदगुदी किसी को भी - जानना चाहते हैं कि क्यों। वास्तव में जीआरबी इतने विशिष्ट हैं कि aficionados को अक्सर यह कहते हुए सुना जा सकता है कि "जब आपने एक GRB देखा है, तो आपने एक GRB देखा है"।

जीआरबी आफ्टरग्लो के ऑप्टिकल डिटेक्शन को आसान बनाने वाला पहला उपग्रह बेप्पोएक्स था। 1990 के मध्य में इटालियन स्पेस एजेंसी द्वारा विकसित, बेप्पोसेक्स ने 30 अप्रैल, 1996 को केप कैनवेरल से लॉन्च किया और 2002 तक एक्स-रे उत्सर्जन स्रोतों का पता लगाना और उन्हें जारी रखना जारी रखा। ऑप्टिकल खगोलविदों को तेजी से कई जीआरबी को ट्रैक करने में सक्षम करने के लिए बेप्पोसैक्स का त्रुटि चक्र काफी छोटा था। पृथ्वी आधारित उपकरणों का उपयोग करते हुए दृश्यमान प्रकाश में विस्तृत अध्ययन के लिए।

BeppoSAX ने 29 अप्रैल, 2003 को पृथ्वी के वायुमंडल में फिर से प्रवेश किया, लेकिन इस समय तक NASA के प्रतिस्थापन (HETE-2 द हाई एनर्जी ट्रांसिएंट एक्सप्लोरर -2) पहले से ही कम-पृथ्वी की कक्षा में कई वर्षों से मौजूद था। HETE-2 पर इंस्ट्रूमेंट (इसका पहला अवतार HETE 1996 में अपने पेगासस रॉकेट के तीसरे चरण से अलग होने में विफल रहा) ने एक्स-रे डिटेक्शन की सीमा का विस्तार किया और यहां तक ​​कि सख्त त्रुटि हलकों को भी प्रदान किया - बस खगोलविदों को अपनी प्रतिक्रिया समय में सुधार करने की आवश्यकता थी जीआरबी को पता चलता है।

दो साल और कुछ महीने बाद (सोमवार, 19 अगस्त, 2002) HETE-2 ने घंटी और सीटी बजाई क्योंकि एक मजबूत गामा किरण स्रोत नक्षत्र मीन के मुख के निकट कहीं पाया गया था। उस घटना (जीआरबी 020819 निर्दिष्ट) ने खगोलीय वेधशालाओं की एक श्रृंखला का कारण रेडियो-आवृत्ति, निकट-अवरक्त और दृश्य प्रकाश फोटॉनों को कैप्चर करना शुरू करने का प्रयास किया, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह घटना कहां हुई थी और इसे चलाने वाले घटना की समझ बनाने में मदद करें।

"द रेडियो आफ्टरग्लो एंड होस्ट गैलेक्सी ऑफ़ द डार्क GRB 020819" पेपर के अनुसार, 2 मई 2005 को जांचकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम (नील्स बोह्र इंस्टीट्यूट के पल जैकबसन सहित, कोपेनहेगन डेनमार्क ने इस लेख को देखा था), 4 घंटे के भीतर प्रकाशित किया। ऑस्ट्रेलिया में 1 मीटर साइडिंग स्प्रिंग ऑब्जर्वेटरी (SSO) टेलीस्कोप का पता लगाकर अंतरिक्ष के एक ऐसे क्षेत्र में बदल गया, जो चंद्रमा के 1/7 वें व्यास से कम है। 13 घंटे बाद, एक दूसरा, थोड़ा बड़ा साधन - माउंट पर 1.5 मीटर P60 इकाई। पालोमर - भी पीछा में शामिल हो गया। न तो साधन - प्रकाश को 22 की भयावहता के रूप में कैप्चर करने के बावजूद - अंतरिक्ष के उस क्षेत्र के लिए कुछ भी असामान्य नहीं मिला। हालांकि एक बड़े और बेहद फोटोजेनिक 19.5 परिमाण वाले चेहरे पर सर्पिल आकाशगंगा उनके उपकरणों की मुट्ठी के भीतर अच्छी तरह से गिर गई।

पंद्रह दिन बाद, मौना के पर हवाई में 10 मीटर कीक ईएसआई उपकरण, हवाई ने नीले और लाल प्रकाश में 26.9 की तीव्रता के साथ एक ही क्षेत्र की नकल की। इस ऑप्टिकल गहराई पर, एक अलग 24 वीं परिमाण "बूँद" (एचआईआई स्टार-गठन क्षेत्र के लिए संदिग्ध) को सर्पिल आकाशगंगा के उत्तर में 3 चाप सेकंड में देखा जा सकता है। आगे कुछ भी पता लगाने का एक अंतिम प्रयास 1 जनवरी, 2003 को किया गया था - फिर से केके 10 मीटर का उपयोग कर। जीआरबी 020819 के क्षेत्र से निकलने वाले प्रकाशीय प्रकाश में कोई परिवर्तन नहीं देखा गया था। इस सभी ने पुष्टि की कि कुछ 134 दिनों पहले HETE-2 द्वारा पता चला गामा किरण के प्रकोप के साथ कोई भी दिखाई नहीं देता है। जांच दल के पास उनके "गहरे गामा किरण बस्टर" थे। बाद में पता लगाने का कार्य आएगा कि यह क्या था - या कम से कम यह नहीं था ...

समय-समय पर ऑप्टिकल और निकट-अवरक्त निरीक्षण के पूरे चक्र में, रेडियो-तरंग आवृत्तियों में फटने के क्षेत्र की निगरानी की गई। वीएलए (वेरी लार्ज एरे - 27 वाई-कॉन्फ़िगर 25 मीटर व्यंजनों से मिलकर सोकोरो, न्यू मैक्सिको के पश्चिम में पचास मील की दूरी पर स्थित) का उपयोग करते हुए टीम ने 8.48 Ghz विकिरण के घटते हुए निशान को पकड़ने में सफलता हासिल की और अपने लोकेल की पहचान की।

HETE-2 अलर्ट के 1.75 दिन बाद GRB 020819 से पहली रेडियो तरंगें एकत्रित की गईं। दिन 157 तक, आरएफ ऊर्जा का स्तर उस स्तर तक बढ़ गया, जहां स्रोत को अब विश्वास के साथ नहीं देखा जा सकता है। हालाँकि, इस समय तक, इसके स्थान को पहले से अज्ञात सर्पिल आकाशगंगा के कोर के उत्तर में "बूँद" तीन चाप-सेकंड के लिए इंगित किया गया था। दुर्भाग्य से - इसकी बेहोशी के कारण - बूँद की दूरी स्वयं स्पेक्ट्रोग्राफिक रूप से निर्धारित नहीं की जा सकती थी - हालांकि आकाशगंगा को 6.2 बीएलवाई दूर झूठ बोलने के लिए मिला था और स्रोत के साथ संबंध होने के मामले में "उच्च-आत्मविश्वास" का आनंद लेता है।

इस तरह की जांच के परिणामस्वरूप खगोलविद अब प्रलयकारी घटनाओं के एक वर्ग के बारे में अधिक से अधिक सीख रहे हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च और निम्न ऊर्जा फोटोन के बड़े पैमाने पर प्रवाह होते हैं, जबकि लगभग पूरी तरह से मध्यवर्ती आवृत्तियों को लंघन करते हैं - जैसे कि पराबैंगनी, दृश्यमान और प्रकाश के निकट-अवरक्त। क्या ऐसा कुछ है जो इसके लिए जिम्मेदार हो सकता है?

GRB 020819 से सीखने के आधार पर, टीम ने तीन फायरबॉल-सदमे मॉडल का पता लगाया कि कैसे अंधेरे GRB हो सकते हैं। तीन में से (एक समरूप माध्यम में उच्च ऊर्जा गैसों का एक भी विस्तार, यहां तक ​​कि एक स्तरीकृत माध्यम में विस्तार, और एक समरूप जेट या तो माध्यम माध्यम में घुसना), GRB 020819 व्यवहार के खिलाफ सबसे अच्छा फिट उच्च ऊर्जा गैसों का एक समान विस्तार था अन्य गैसों के एक समरूप माध्यम में (1998 में एस्ट्रोफिजिसिस्ट आर। साड़ी एट अल द्वारा प्रस्तावित पहला मॉडल)। इस आइसोट्रोपिक-विस्तार मॉडल का गुण (जांच दल के शब्दों में) है कि दृश्यमान प्रकाश की अनुपस्थिति के लिए "केवल विलुप्त होने की एक मामूली राशि का आह्वान किया जाना चाहिए"।

अंधेरे GRBs के साथ जुड़े संभावित परिदृश्यों की सीमा को सीमित करने के अलावा, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि "GRB 020819, अपेक्षाकृत पास में फट, 14 GRB में से दो में से केवल एक है जो HETE-2 का उपयोग करते हुए (2 चाप मिनट के भीतर) एक रिपोर्ट OA नहीं है। यह हालिया प्रस्ताव का समर्थन करता है कि अंधेरे फटने का अंश पहले की तुलना में बहुत कम है, शायद 10% जितना छोटा है। "

जेफ बारबोर द्वारा लिखित