न्यूट्रॉन सितारे ज्ञात ब्रह्मांड में सबसे आकर्षक खगोलीय वस्तुओं में से एक हैं। घने प्रकार के तारे (क्वार्क सितारों के संभावित अपवाद के साथ) होने के अलावा, उन्हें बड़े पैमाने पर सितारों के साथ द्विआधारी जोड़े बनाने के लिए भी जाना जाता है। आज तक, केवल 39 ऐसी प्रणालियों की खोज की गई है, और इससे भी कम का पता लगाया गया है जो एक बड़े स्टार और बहुत उच्च ऊर्जा (वीएचई) गामा-रे न्यूट्रॉन स्टार से बने थे।
आज तक, इनमें से केवल दो सिस्टम पाए गए हैं, जिनमें से कुछ को कुछ साल पहले अंतरराष्ट्रीय खगोलविदों की एक टीम ने बहुत ही ऊर्जावान विकिरण इमेजिंग टेलीस्कोप ऐरे सिस्टम (VERITAS) सहयोग के रूप में जाना था। एक दुर्लभ खोज होने के अलावा, खोज भी बहुत भाग्यशाली थी, क्योंकि इस प्रणाली से आने वाले असामान्य व्यवहार 2067 तक फिर से नहीं होंगे।
सीधे शब्दों में कहें तो न्यूट्रॉन तारे एक ऐसे तारे का सघन अवशेष हैं जो एक सुपरनोवा में विस्फोट हुआ है, जो एक अत्यंत सघन, कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट को पीछे छोड़ता है जो तेजी से घूमता है। यह न्यूट्रॉन स्टार को शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने का कारण बनता है जो इसके विकिरण को एक तंग बीम में केंद्रित करता है, जो किनारे पर देखने पर प्रकाशस्तंभ की तरह दिखाई देता है। जब ये किरणें पृथ्वी से टकराती हैं, तो खगोलविद रेडियो और अन्य तरंग दैर्ध्य में इन दालों का पता लगा सकते हैं।
चूंकि बाइनरी जोड़े के लिए बड़े पैमाने पर सितारों के लिए यह आम है, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि कुछ पल्सर का एक परिक्रमा करने वाला साथी है जो अपने साथी को सुपरनोवा जाने से बच गया। इन प्रणालियों में मलबे की डिस्क होना भी आम है, जो तेजी से घूमने वाली पल्सर से प्रभावित होती हैं। चूंकि विकिरण मलबे से टकराता है, यह आवेशित कण बनाता है जिसे प्रकाश की गति के लगभग तेज किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत अधिक ऊर्जा (VHE) गामा किरणें होती हैं।
फ्रेड लॉरेंस व्हिपल वेधशाला में चार 12 मीटर दूरबीनों का उपयोग करते हुए, जो स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी (एसएओ) द्वारा संचालित होता है, VERITAS सहयोग ने 2016 में एक VHESma- रे पल्सर प्रणाली को ट्रैक करने के बारे में सोचा था। साइग्नस तारामंडल की दिशा में पृथ्वी से लगभग 5000 प्रकाश वर्ष की एक विशाल तारकीय नर्सरी में।
खगोलविदों की एक टीम की मदद से दो 17 मीटर मेजर एटमॉस्फेरिक गामा इमेजिंग चेरनकोव (MAGIC) दूरबीनों का उपयोग किया गया (कैनरी द्वीप में एल रोके डी लॉस मुचाकोस वेधशाला में स्थित), टीम ने पाया कि पल्सर में एक विशाल तारकीय साथी था यह एक अत्यंत अण्डाकार कक्षा में हर 50 साल परिक्रमा करता है। दोनों टीमों ने यह भी गणना की कि सितारे 13 नवंबर, 2017 तक अपनी कक्षा में निकटतम बिंदुओं पर होंगे और 2067 तक फिर से नहीं होंगे।
VERITAS सहयोग के निदेशकों ने पहले अपने निकटतम दृष्टिकोण के दौरान और बाद में इस प्रणाली की निगरानी के लिए अन्य खगोलविदों के साथ भागीदारी की थी। फ्रेड लॉरेंस व्हिपल ऑब्जर्वेटरी की चार दूरबीनों का उपयोग करते हुए, उन्होंने चेरनकोव विकिरण की अत्यंत संक्षिप्त चमक से गामा-किरणों का पता लगाया, जो पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा अवशोषित होने पर आसमान में दिखाई देती हैं।
2016 में आयोजित प्रारंभिक टिप्पणियों में कमजोर गामा-किरण उत्सर्जन का पता चला, जो इस तथ्य के अनुरूप थे कि एक तारकीय नर्सरी में बाइनरी सिस्टम एम्बेडेड है। "यह निम्न-स्तरीय, स्थिर उत्सर्जन एक निहारिका से सबसे अधिक संभावना है जो पल्सर द्वारा लगातार संचालित किया जा रहा है," कैलिफोर्निया लॉस एंजिल्स में पोस्ट-डॉक्टरल शोधकर्ता राल्फ बर्ड ने कहा, जो वेरिटास अभियान में अग्रणी भूमिका निभाता था।
इसलिए वैज्ञानिकों ने अपनी कक्षा में निकटतम बिंदु तक पहुंचने के लिए तारों का इंतजार किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या कोई बदलाव होगा। एलिसिया लोपेज ओरमास के अनुसार, इंस्टीट्यूटो डी एस्ट्रोफिसिका डी कैनारियास (आईएसी) के एक शोधकर्ता और अध्ययन के संबंधित लेखकों में से एक, "इस तरह के एक अद्वितीय प्रणाली से इस दृष्टिकोण के दौरान बहुत उच्च ऊर्जा गामा किरणों के उत्सर्जन की उम्मीद की गई थी। , और यह अवसर चूक नहीं सकता था। ”
सितंबर तक, चीजें काफी बदलना शुरू हो गईं। टायलर विलियमसन के रूप में, डेलावेयर विश्वविद्यालय के भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग से स्नातक छात्र और VERITAS में एक अन्य महत्वपूर्ण योगदानकर्ता ने संकेत दिया:
“सितंबर में हमने जो गामा-किरण प्रवाह देखा वह पिछले मूल्य से दोगुना था। नवंबर 2017 में स्टार और पल्सर के बीच निकटतम दृष्टिकोण के दौरान, फ्लक्स केवल एक रात में 10 गुना बढ़ गया। ”
इस व्यवहार की व्याख्या करने के लिए, टीम ने पल्सर, मलबे डिस्क और उनकी टिप्पणियों के परिणामस्वरूप उत्सर्जन के बारे में नवीनतम सिद्धांतों के आधार पर सैद्धांतिक मॉडल का मिलान किया। यह असफल साबित हुआ, जिसने उन्हें यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित किया कि महत्वपूर्ण संशोधनों की आवश्यकता है, जिसमें दो सितारों के बीच मुठभेड़ के बारे में बेहतर जानकारी शामिल है।
संक्षेप में, उचित मॉडलिंग करने से पहले इस बाइनरी जोड़ी के अधिक अवलोकन की आवश्यकता है। यह आश्चर्य की बात नहीं है क्योंकि यह प्रणाली केवल एक द्विआधारी पल्सर प्रणाली का दूसरा मामला है जो VHE गामा-रे उत्सर्जन का प्रदर्शन करती है। फिर भी, दो टीमों द्वारा एकत्र किए गए अवलोकन अमूल्य थे, यह देखते हुए कि वीएच गामा-रे पल्सर बायनेरिज़ के व्यवहार के बारे में सभी पिछले स्पष्टीकरण अटकलें थीं।
आने वाले वर्षों में, वैज्ञानिक इस और अन्य पल्सर का निरीक्षण करते रहना चाहते हैं ताकि इस चरम प्रकार की वस्तु से आने वाले विदेशी व्यवहार की निगरानी की जा सके। और अगर इस विशेष प्रणाली के लिए उचित मॉडल विकसित किए जा सकते हैं, तो यह वैज्ञानिकों के लिए बहुत महत्वपूर्ण होगा, कॉम्पैक्ट वस्तुओं के जन्म और विकास में अंतर्दृष्टि प्रदान करना - पल्सर से लेकर बाइनरी ब्लैक होल सिस्टम तक।
जैसा कि CfA के एक खगोल भौतिकीविद् विस्नन बेन्बो ने कहा, "VERITAS जैसी अद्वितीय, अग्रणी धार सुविधाओं के संचालन में निवेश जारी है और परिवर्तनकारी विज्ञान को प्राप्त करने के लिए आगे के अवसरों को सुनिश्चित करेगा।"
VERITAS सहयोग संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, जर्मनी और आयरलैंड में स्थित 20 संस्थानों के 80 वैज्ञानिकों का एक समूह है। अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का वर्णन करता है, हाल ही में सामने आया एस्ट्रोफिजिकल जर्नल पत्र। फ्रेड लॉरेंस व्हिपल वेधशाला स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी (SAO) द्वारा संचालित है।
