2017 में, LIGO (लेजर-इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल वेव ऑब्जर्वेटरी) और कन्या ने दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय से आने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया। उन्होंने उस सिग्नल का नाम GW170817 रखा। इसका पता लगाने के दो सेकंड बाद, नासा के फर्मी उपग्रह ने एक गामा किरण फटने (GRB) का पता लगाया जिसे GRB170817A नाम दिया गया था। कुछ ही मिनटों में, दुनिया भर की दूरबीनों और वेधशालाओं ने इस कार्यक्रम का सम्मान किया।
हबल स्पेस टेलीस्कोप ने दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय की इस ऐतिहासिक खोज में एक भूमिका निभाई। दिसंबर 2017 में शुरू हुआ, हबल ने इस विलय से दृश्यमान प्रकाश का पता लगाया, और अगले डेढ़ साल में इसने अपने शक्तिशाली दर्पण को 10 बार एक ही स्थान पर बदल दिया। परिणाम?
इस घटना के बाद की गहरी छवि, और वैज्ञानिक विस्तार से भरा एक चौका।
नॉर्थवेस्टर्न के वेन-फ़ॉन्ग ने कहा, "यह इस घटना का सबसे गहरा जोखिम है, जिसे हमने कभी-कभी दृश्य प्रकाश में लिया है।" "जितनी गहरी छवि, उतनी अधिक जानकारी हम प्राप्त कर सकते हैं।"
विलय के बाद की गहरी छवि प्रदान करने के अलावा, हबल ने विलय के कुछ अनपेक्षित रहस्यों का भी खुलासा किया, जो जेट इसे बनाया गया था, और लघु गामा किरणों की प्रकृति के कुछ विवरण भी।
कई वैज्ञानिकों के लिए, GW170817 LIGO की अब तक की सबसे महत्वपूर्ण खोज है। इस खोज ने जर्नल साइंस से 2017 में ब्रेकथ्रू ऑफ द ईयर अवार्ड जीता। हालांकि दो न्यूट्रॉन सितारों के बीच टकराव या विलय के बारे में बहुत बात की गई थी, यह पहली बार था जब खगोल वैज्ञानिक एक का निरीक्षण करने में सक्षम थे। क्योंकि उन्होंने इसे विद्युत चुम्बकीय प्रकाश और गुरुत्वाकर्षण तरंगों में भी देखा था, यह एक "रिलीज के इन दो रूपों के बीच बहु-दूत अवलोकन" भी था, जैसा कि एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा गया है।
यह आंशिक रूप से ऐसी परिस्थिति है जिसने ऐसा किया है। GW170817 खगोलीय दृष्टि से पृथ्वी के काफी करीब है: अण्डाकार आकाशगंगा NGC 4993 में केवल 140 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर। यह उज्ज्वल और खोजने में आसान था।
दो न्यूट्रॉन तारों के टकराने से किलोनोवा पैदा हुआ। वे तब होते हैं जब दो न्यूट्रॉन सितारे इस तरह विलय करते हैं, या जब एक न्यूट्रॉन स्टार और एक ब्लैक होल विलय होता है। एक किलोनोवा एक शास्त्रीय नोवा की तुलना में लगभग 1000 गुना तेज है, जो एक बाइनरी स्टार सिस्टम में होता है जब एक सफेद बौना और उसके साथी विलय होते हैं। किलोनोवा की अत्यधिक चमक सोने के साथ विलय के बाद बनने वाले भारी तत्वों के कारण होती है।
विलय ने प्रकाश की गति के पास यात्रा करने वाली सामग्री का एक जेट बनाया, जिसने देखने के लिए मुश्किल बना दिया। हालांकि जेट सामग्री को घेरने में फिसल गया, जिसने विलय को इतना उज्ज्वल और देखने में आसान बना दिया, लेकिन इसने इस घटना के परिणाम को भी अस्पष्ट कर दिया। आफ्टरग्लो देखने के लिए, खगोलविदों को धैर्य रखना पड़ा।
फोंग ने कहा, "हमारे लिए आफ्टरग्लो देखने के लिए किलोनोवा को रास्ते से हटना पड़ा।" “निश्चित रूप से, विलय के लगभग 100 दिनों के बाद, किलोनोवा विस्मृति में फीका हो गया था, और बाद में नियंत्रण में ले लिया। आफ्टरग्लो इतना बेहोश था, हालांकि, इसे पकड़ने के लिए सबसे संवेदनशील दूरबीनों को छोड़ दिया गया। ”
जहां हबल स्पेस टेलीस्कोप आया था। दिसंबर 2017 में, हबल ने विलय के बाद के दृश्य से प्रकाश को देखा। तब से मार्च 2019 तक हबल ने 10 बार के बाद पुन: दौरा किया। अंतिम छवि अभी तक सबसे गहरी थी, इस स्थान पर जहां अंतरिक्ष 7.5 घंटे के लिए विलय हुआ था वहां आदरणीय अंतरिक्ष की गुंजाइश थी। इस छवि से खगोलविदों को पता था कि दृश्य प्रकाश अंत में चला गया था, 584 दिनों के बाद दोनों न्यूट्रॉन सितारों का विलय हो गया।
घटना के बाद की कुंजी महत्वपूर्ण थी, और यह बेहोश हो गया था। इसे देखने और इसका अध्ययन करने के लिए, अध्ययन के पीछे की टीम को आसपास की आकाशगंगा, NGC 4993 से प्रकाश को हटाना पड़ा। गांगेय प्रकाश जटिल है, और बोलने के तरीके में यह "संक्रमित" करता है और परिणाम को ख़राब कर देता है ।
सिएरा के पोस्टडॉक्टरल फेलो और अध्ययन के दूसरे लेखक, पीटर ब्लैंचर्ड ने कहा, "आफ्टरग्लो से प्रकाश को सही ढंग से मापने के लिए, आपको अन्य सभी प्रकाश को दूर ले जाना होगा।" "सबसे बड़ा अपराधी आकाशगंगा से हल्का संदूषण है, जो संरचना में बेहद जटिल है।"
लेकिन अब उनके पास काम करने के लिए आफ्टरग्लो की 10 हबल छवियां थीं। इन छवियों में, किलोनोवा चला गया था और केवल आफ्टरग्लो ही रह गया था। अंतिम छवि में, आफ्टरग्लो भी चला गया था। वे आफ्टरग्लो की अन्य 10 छवियों पर अंतिम छवि को आच्छादित करते हैं, और एल्गोरिथ्म का उपयोग करके वे सावधानीपूर्वक बाद के हबल छवियों से सभी प्रकाश को हटाते हैं जो बाद में दिखाते हैं। पिक्सेल द्वारा पिक्सेल।
अंत में उनके पास समय के साथ छवियों की एक श्रृंखला थी, जो आकाशगंगा से किसी भी संदूषण के बिना सिर्फ आफ्टरग्लो दिखाती थी। छवि मॉडल की भविष्यवाणियों के साथ सहमत हुई, और यह घटना के बाद की छवियों की सबसे सटीक समय-श्रृंखला भी है।
फोंग ने कहा, "चमक का विकास जेट के हमारे सैद्धांतिक मॉडल से पूरी तरह मेल खाता है।" "यह भी पूरी तरह से इससे सहमत है कि रेडियो और एक्स-रे हमें क्या बता रहे हैं।"
तो उन्होंने इन चित्रों में क्या पाया?
सबसे पहले उस क्षेत्र में जहां न्यूट्रॉन सितारों का विलय किया गया था, वह गुच्छों से घनी आबादी वाला नहीं था, जो कि पूर्व में किए गए अध्ययनों में कुछ ऐसा होना चाहिए।
"पिछले अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि न्यूट्रॉन स्टार जोड़े एक गोलाकार क्लस्टर के घने वातावरण में बन सकते हैं और विलय कर सकते हैं," फोंग ने कहा। "हमारी टिप्पणियों से पता चलता है कि निश्चित रूप से इस न्यूट्रॉन स्टार विलय के मामले में नहीं है।"
फोंग भी सोचते हैं कि इस काम ने गामा किरण के फटने पर कुछ प्रकाश डाला है। वह सोचती है कि वे दूर के विस्फोट वास्तव में GW170817 जैसे न्यूट्रॉन स्टार विलय हैं। वे सभी फोंग के अनुसार, सापेक्ष जेट उत्पन्न करते हैं, बस यह है कि वे विभिन्न कोणों से देखे जाते हैं।
एस्ट्रोफिजिसिस्ट आमतौर पर गामा किरण के इन जेट्स को GW170817 की तुलना में एक अलग कोण से देखते हैं, आमतौर पर सिर पर। लेकिन GW170817 को 30 डिग्री के कोण से देखा गया था। ऐसा पहले कभी प्रकाशीय प्रकाश में नहीं देखा गया था।
फोंग ने कहा, "GW170817 पहली बार है जब हम जेट-ऑफ-एक्सिस को देख पाए हैं।" "नई समय-श्रृंखला इंगित करती है कि GW170817 और दूर के छोटे गामा-रे के बीच मुख्य अंतर देखने के कोण को तोड़ता है।"
इन परिणामों को रेखांकित करने वाला एक पेपर इस महीने एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित किया जाएगा। इसका शीर्षक "GW170817 का ऑप्टिकल आफ्टरग्लो: एक ऑफ-धुरी संरचित जेट और एक गोलाकार क्लस्टर मूल पर गहरी बाधाएं हैं।" यह arxiv.org के उपरोक्त लिंक पर देखने योग्य है।
अधिक:
- शोध पत्र: GW170817 का ऑप्टिकल आफ्टरग्लो: एक ग्लोबुलर क्लस्टर मूल पर एक ऑफ-एक्सिस स्ट्रक्चर्ड जेट और डीप कंस्ट्रक्ट्स
- प्रेस रिलीज: आफ्टरग्लो प्रकृति पर प्रकाश डालती है, न्यूट्रॉन स्टार टकराव की उत्पत्ति
- LIGO / कन्या: MULTI-MESSENGER ASTROPHYSICS की राशि: एक बायनेरी न्यूट्रॉन स्टार MERER के औचित्य
