ब्रह्मांड के चारों ओर, लगभग 7.5 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर, एक मरते हुए तारे को जारी किया गया है, जो कुछ उच्चतम-ऊर्जा प्रकाश खगोलविदों ने देखा है। और ये प्रकाश कण, या फोटोन, खगोलविदों को यह समझने में मदद कर रहे हैं कि इन कणों को इस तरह की अत्यधिक ऊर्जा तक कैसे बढ़ाया जाता है।
खगोलविदों ने अल्ट्राहैग-एनर्जी फोटॉन पाया, जब वे एक गामा-रे फट या जीआरबी नामक एक घटना को देख रहे थे। न्यूट्रॉन तारों के टकराने या किसी बड़े तारे के ढहने के परिणाम के रूप में, गामा-रे फटने अचानक प्रकट होते हैं, कभी-कभी केवल कुछ सेकंड के लिए। इनमें से एक क्षणभंगुर फटने से अधिक ऊर्जा जारी हो सकती है जो सूर्य से पूरे जीवन में उत्पन्न होगी। इन घटनाओं को पकड़ना मुश्किल है, लेकिन एक विस्फोट के बाद फट जाता है। आफ्टरग्लो से प्रकाश मंद होता है लेकिन लंबे समय तक रहता है, जिससे खगोलविदों को इसे विस्तार से मापने की अनुमति मिलती है।
14 जनवरी, 2019 को, एक ऐसी गामा-किरण फट, जिसका नाम जीआरबी 190114 सी था, एक स्वचालित प्रणाली के माध्यम से दो अंतरिक्ष दूरबीनों द्वारा खोजा गया था। 22 सेकंड के भीतर, पृथ्वी पर खगोलविदों ने इस घटना के बाद के भू-माप को मापने के लिए अपनी जमीन-आधारित दूरबीनों को निर्देशित किया।
"हम 20 वर्षों से अधिक समय से देख रहे हैं," रेज़मिक मिर्ज़ोयान, मेजर एटमॉस्फेरिक गामा इमेजिंग चेरेनकोव टेलीस्कोप के प्रवक्ता (मैजिक) ने नए अध्ययन पर सहयोग और सह-लेखक, लाइव साइंस को बताया। कि वे इस एक को खोजने में सक्षम थे, मिर्ज़ोयान ने कहा, "यह केवल भाग्य नहीं था, यह सिर्फ दृढ़ता है।"
खगोलीय दृष्टि से, घटना अपेक्षाकृत निकट थी, जिससे खगोलविदों को तरंगदैर्घ्य की एक बड़ी सीमा के बाद के कोण को मापने की अनुमति मिली। अगले 10 दिनों में, वैज्ञानिकों ने छह उपग्रहों और 15 ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोपों से डेटा इकट्ठा किया, जिसमें रेडियो से लेकर पराबैंगनी प्रकाश तक तरंगदैर्ध्य में विकिरण का पता चला।
फटने के बाद पहले दसियों सेकंड से मापों का विश्लेषण करते हुए, खगोलविदों ने खरबों इलेक्ट्रॉनों की इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा के साथ फोटोन पाया - यह खरबों बार सूर्य से आने वाले विशिष्ट फोटोन की ऊर्जा है।
जबकि सुपरनोवा के अवशेष जैसे अन्य ज्योतिषीय स्रोतों से पहले 1 ट्रिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट से अधिक ऊर्जा वाले फोटोन का पता लगाया गया है, लेकिन किसी को भी जीआरबी से उत्पन्न होने का पता नहीं था।
मल्टीवेलवेल्ड डेटा ने खगोलविदों को यह स्थापित करने में मदद की कि कण कैसे सक्रिय थे। सिंक्रोट्रॉन विकिरण के रूप में ज्ञात प्रक्रिया में चुंबकीय क्षेत्रों के आसपास कणों को सर्पिल करके लोअर-एनर्जी फोटोन जारी किए गए थे। इसके विपरीत, रिकॉर्ड-ब्रेकिंग, अल्ट्राहैग-एनर्जी फोटोन को उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों के साथ टकराव के माध्यम से बख्शा गया था - एक तंत्र वैज्ञानिकों पर भिन्नता उलटा-कॉम्पटन बिखरने को बुलाती है। निष्कर्ष जीआरबी के बारे में सिद्धांतों की पुष्टि करते हैं और खगोलविदों को इन विचित्र विस्फोटों की भौतिकी को समझने में मदद करते हैं।
मिर्ज़ोयान ने एक बयान में कहा, "जीआरबी की खोज के बाद 50 से अधिक वर्षों के बाद, उनके कई मूलभूत पहलू अभी भी रहस्यमय बने हुए हैं।" "जीआरबी 190114 सी से गामा-रे उत्सर्जन की खोज ... से पता चलता है कि जीआरबी विस्फोट पहले से कहीं अधिक प्रभावी हैं।"
जबकि खगोलविद लंबे समय से इस तरह के अल्ट्राहैग-एनर्जी फोटोन की खोज कर रहे थे, जीआरबी 190114 सी एक दुर्लभ घटना नहीं थी - बस एक जिसे पकड़ना मुश्किल है। MAGIC और उच्च ऊर्जा त्रिविम प्रणाली (H.E.S.S) जैसी दूरबीनों के लिए धन्यवाद, जो अल्ट्राहैग-एनर्जी गामा-किरणों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, और प्रारंभिक GRBs का पता लगाने के लिए स्वचालित सिस्टम, वैज्ञानिक भविष्य में ऐसे और अधिक अल्ट्रा-हाइट-एनर्जी फोटोन को पकड़ने की उम्मीद करते हैं।
"हम अल्ट्रा-हाई एनर्जी फोटॉनों की खोज के एक नए युग में प्रवेश कर रहे हैं," बिंग झांग, नेवादा विश्वविद्यालय, लास वेगास में एक खगोल भौतिकीविद्, जो नए अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने लाइव साइंस को एक ईमेल में बताया। "चूंकि उच्च-ऊर्जा शासन में समृद्ध भौतिकी की उम्मीद की जाती है, ये अवलोकन आने वाले वर्षों में निश्चित रूप से उत्साह लाएंगे।"
नए परिणाम जर्नल नेचर में 20 नवंबर को प्रकाशित किए गए थे।
