Short gamma-ray burst progenitors have short delay times
शॉर्ट गामा-रे बर्स्ट्स के एक बड़े नमूने का विश्लेषण करने के लिए एक पदानुक्रमित बेयसियन ढांचे (hierarchical Bayesian framework) का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन पाता है कि उनके पूर्वजों (progenitors) के विलंब समय (delay times) पहले के अनुमानों की तुलना में काफी कम (10 से 900 Myr के बीच) हैं, जो गीगाईयर-पैमाने के विलंब के पिछले अनुमानों को चयन प्रभावों (selection effects) के गलत उपचार का परिणाम बताता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
ब्रह्मांड की कल्पना एक विशाल, अराजक निर्माण स्थल के रूप में करें जहाँ तारे शानदार तरीके से जन्म लेते हैं, जीवित रहते हैं और मर जाते हैं। कभी-कभी, जब दो मृत तारे—विशेष रूप से न्यूट्रॉन तारे, जो अत्यधिक सघन पदार्थ के शहर के आकार के गोले होते हैं—एक ब्रह्मांडीय नृत्य में फंस जाते हैं, तो वे एक-दूसरे की ओर सर्पिल गति में बढ़ते हैं और आपस में टकरा जाते हैं। यह टक्कर इतनी हिंसक होती है कि यह एक "शॉर्ट गामा-रे बर्स्ट" (SGRB) पैदा करती है, जो उच्च-ऊर्जा वाली रोशनी की एक अंधा कर देने वाली चमक है जो दो सेकंड से भी कम समय तक रहती है। खगोलविदों को लंबे समय से पता है कि ये चमकें होती हैं, लेकिन एक बड़ा रहस्य बना हुआ था: इन दो तारों के पहली बार जन्म लेने के बाद उनके मिलने में कितना समय लगता है?
इसे एक ब्रह्मांडीय डेटिंग ऐप की तरह समझें। जब दो विशाल तारे एक जोड़ी के रूप में जन्म लेते हैं, तो वे हमेशा तुरंत नहीं टकराते। वे एक-दूसरे के चारों ओर लाखों या अरबों वर्षों तक घूम सकते हैं इससे पहले कि गुरुत्वाकर्षण अंततः उन्हें अंतिम, विस्फोटक आलिंगन के लिए एक साथ खींच ले। इस प्रतीक्षा अवधि को "डिले टाइम" (विलंब समय) कहा जाता है। यदि विलंब कम है, तो विस्फोट तारा निर्माण के तुरंत बाद होते हैं। यदि विलंब लंबा है, तो विस्फोट तारों के जन्म के बहुत समय बाद होते हैं, जैसे कि पीढ़ियों बाद सुनाई जाने वाली कोई भूतिया कहानी। इस विलंब की लंबाई जानना वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद करता है कि ब्रह्मांड कैसे विकसित होता है और क्या ये विस्फोट सोने और प्लेटिनम जैसे भारी तत्वों का निर्माण करने वाले मुख्य कारखाने हैं।
वर्षों तक, कई वैज्ञानिकों का मानना था कि ये विलंब बहुत लंबे थे, शायद अरबों वर्षों के, जैसा कि एक इंसान के बूढ़ा होने में लगने वाला समय होता है। हालांकि, एम. प्रच्चिया और ओ. एस. सलाफिया द्वारा किए गए एक नए अध्ययन का सुझाव है कि यह पुराना विचार गलत हो सकता है। "हायरार्किकल बेयसियन इन्फरेंस" (hierarchical Bayesian inference) नामक एक परिष्कृत सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग करके—जो वास्तव में सभी साक्ष्यों को एक साथ तौलने का एक सुपर-स्मार्ट तरीका है और इस तथ्य को ध्यान में रखता है कि हमारे टेलीस्कोप सबसे धुंधली चमक को मिस कर सकते हैं—लेखकों ने इन लघु विस्फोटों के एक बड़े संग्रह का पुनर्मूल्यांकन किया। उन्होंने पाया कि इन न्यूट्रॉन तारों के बीच की "डेटिंग" पहले की तुलना में बहुत तेज़ है। अरबों वर्षों के इंतजार के बजाय, औसत विलंब समय संभवतः 10 मिलियन से 900 मिलियन वर्षों के बीच है, जिसमें न्यूनतम प्रतीक्षा समय 350 मिलियन वर्षों से कम है।
लेखक तर्क देते हैं कि पिछले अध्ययनों ने, जिन्होंने लंबे विलंब पाए थे, "सिलेक्शन इफेक्ट्स" (चयन प्रभावों) को संभालने में गलती की थी। कल्पना कीजिए कि आप एक शहर के हर व्यक्ति की औसत ऊंचाई का अनुमान लगाने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन आप केवल उन्हीं लोगों को मापते हैं जो किराने की दुकान के ऊपरी शेल्फ तक पहुँच सकते हैं; आप गलत निष्कर्ष निकालेंगे कि हर कोई लंबा है। इसी तरह, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि पिछले अध्ययनों ने इस तथ्य को ठीक से ध्यान में नहीं रखा कि टेलीस्कोप चमकीले, पास के विस्फोटों की तुलना में धुंधले, दूर के विस्फोटों को पहचानने में बेहतर होते हैं। एक बार जब उन्होंने इस पूर्वाग्रह को ठीक कर दिया, तो डेटा स्पष्ट रूप से लघु गामा-रे बर्स्ट की एक ऐसी आबादी की ओर इशारा करता है जो अपने जनक तारों के जन्म के अपेक्षाकृत जल्दी बाद होते हैं।
दिलचस्प बात यह है कि इस अध्ययन ने इन विस्फोटों की चमक का वर्णन करने के दो अलग-अलग तरीकों का परीक्षण किया: एक एक सरल गणितीय वक्र (एम्पेरिकल ल्यूमिनोसिटी फंक्शन) पर आधारित और दूसरा विस्फोट के जेट के आकार के एक जटिल मॉडल (क्वासी-यूनिवर्सल स्ट्रक्चर्ड जेट) पर आधारित। इन दोनों "लेंसों" का उपयोग करके डेटा को देखने के बावजूद, दोनों मॉडल एक ही निष्कर्ष पर सहमत हुए: विलंब समय कम है। लेखों ने अपने निष्कर्षों की तुलना न्यूट्रॉन स्टार विलय की दर से भी की जिसे गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशालाओं (जैसे अंतरिक्ष-समय में पैदा होने वाली लहरें जो टकराव के कारण होती हैं) द्वारा पता लगाया जाता है। उनकी गणना की गई विस्फोटों की दर गुरुत्वाकर्षण तरंग डेटा के साथ अच्छी तरह मेल खाती है, जो इस विचार का समर्थन करती है कि ये घटनाएँ उनके तारों के निर्माण के तुरंत बाद होती हैं।
संक्षेप में, यह शोध पत्र बताता है कि ब्रह्मांड हमारी सोच से कहीं अधिक अधीर स्थान है। जब दो न्यूट्रॉन तारे जन्म लेते हैं, तो वे युगों तक इंतजार नहीं करते; वे अक्सर कुछ सौ मिलियन वर्षों के भीतर मिल जाते हैं। यह खोज हमें यह समझने में मदद करती है कि भारी तत्व ब्रह्मांड में कैसे बिखेरे जाते हैं और हमें याद दिलाती है कि अंतरिक्ष की विशालता में भी, कुछ चीजें आश्चर्यजनक रूप से मानवीय समय सीमा के भीतर होती हैं।
अपने क्षेत्र के पेपरों की भीड़ में उलझे हुए हैं?
आपके रिसर्च कीवर्ड से मेल खाने वाले सबसे नए और अलग सोच वाले पेपरों का रोज़ाना Digest पाएँ—तकनीकी सारांश के साथ, आपकी भाषा में।