Continuous Ultra-Low-Frequency Solar Radio Monitoring with ALBATROS from the High Arctic
यह शोध पत्र कनाडाई उच्च आर्कटिक में स्थित ALBATROS एरे के पहले सौर विज्ञान परिणामों को प्रस्तुत करता है, जो अल्ट्रा-लो-फ्रीक्वेंसी सौर रेडियो बर्स्ट (1–125 MHz) की उच्च स्थिरता और सॉफ्ट एक्स-रे उत्सर्जन के साथ मजबूत सहसंबंध के साथ निरंतर निगरानी करने की इसकी क्षमता को प्रदर्शित करता है, जिससे अंतरिक्ष मौसम और गतिशील हेलियोस्फीयर के अध्ययन के लिए एक नई सुविधा स्थापित होती है।
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सूर्य की कल्पना एक ब्रह्मांडीय रेडियो स्टेशन के रूप में करें, जो संगीत, शोर और आपातकालीन अलर्टों का एक निरंतर अराजक मिश्रण प्रसारित कर रहा है। जबकि हम अपनी आँखों से इसके दृश्य प्रकाश को सुनने के आदी हैं, सूर्य रेडियो तरंगों के रूप में भी चिल्लाता है, एक छिपी हुई भाषा जो हमें इसके वायुमंडल में होने वाले अदृश्य तूफानों, तेज कणों और चुंबकीय विस्फोटों के बारे में बताती है। दशकों से, वैज्ञानिक इस ब्रह्मांडीय प्रसारण के सबसे निचले, गहरे स्वरों को सुनने की कोशिश कर रहे हैं—30 मेगाहर्ट्ज़ (MHz) से नीचे की अल्ट्रा-लो फ्रीक्वेंसी। हालाँकि, पृथ्वी के पास आयनोस्फीयर (आयनमंडल) नामक एक सुरक्षात्मक ढाल है, जो हमारे ऊपर आवेशित कणों की एक परत है जो एक मोटे, शोर भरे कंबल की तरह कार्य करती है। यह कंबल आमतौर पर इन कम आवृत्ति वाले रेडियो तरंगों को ज़मीन तक पहुँचने से रोकता है, जिससे उन्हें पृथ्वी के अधिकांश स्थानों से सुनना असंभव हो जाता है। यह एक पनडुब्बी के सोनार को सुनने की कोशिश करने जैसा है जब आप समुद्र तट पर खड़े हों; पानी (या इस मामले में, आयनोस्फीयर) संकेत को आपके कानों तक पहुँचने से पहले ही निगल लेता है। इन गहरे स्वरों को सुनने के लिए, वैज्ञानिकों को आमतौर पर अंतरिक्ष में टेलीस्कोप भेजने पड़ते हैं, जो महंगा और कठिन है। लेकिन क्या होगा यदि पृथ्वी पर कोई विशेष स्थान हो जहाँ यह "कंबल" इतना पतला हो जाए कि संकेत को गुजरने दे?
कनाडाई हाई आर्कटिक (Canadian High Arctic) को देखें। उत्तरी ध्रुव के पास, वायुमंडल के नियम बदल जाते है। गर्मियों के दौरान, सूर्य लगभग पांच महीनों तक अस्त नहीं होता है, जो एक निरंतर स्पॉटलाइट प्रदान करता है। अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि वहां का आयनोस्फीयर अविश्वसनीय रूप से पतला और शांत हो सकता है, जो एक मोटे कंबल के बजाय एक महीन पर्दे की तरह कार्य करता है। निरंतर दिन के प्रकाश और एक "लीकी" (छिद्रपूर्ण) आयनोस्फीयर का यह दुर्लभ संयोजन सौर रेडियो स्पेक्ट्रम की सबसे कम आवृत्तियों को सुनने के लिए एक आदर्श श्रवण स्थल बनाता है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से दुनिया के इस विशिष्ट कोने में एक टेलीस्कोप बनाने की इच्छा जताई है ताकि इन मायावी संकेतों को पकड़ा जा सके, इस उम्मीद में कि इससे यह समझा जा सके कि सौर तूफान अंतरिक्ष के माध्यम से कैसे यात्रा करते हैं और संभावित रूप से यहाँ पृथ्वी पर हमारे उपग्रहों और पावर ग्रिड को कैसे बाधित कर सकते हैं।
यह शोध पत्र एक नए टेलीस्कोप से प्राप्त पहले परिणामों को प्रस्तुत करता है जिसे ALBATROS (एरे ऑफ लॉन्ग बेसलाइन एंटेनास फॉर टेकिंग रेडियो ऑब्जर्वेशन्स फ्रॉम सेवेंटी-नाइंथ पैरेलल) कहा जाता है। अक्सेल हेइबर्ग आइलैंड (Axel Heiberg Island) पर स्थित, कनाडाई हाई आर्कटिक में, ALBATROS आठ स्वतंत्र रेडियो स्टेशनों की एक टीम है जो 8.7 किलोमीटर तक की दूरी पर फैले हुए हैं। इसे 1 से 125 मेगाहर्ट्ज़ तक सूर्य को सुनने के लिए एक विशाल, वितरित कान के रूप में समझें। शोधकर्ताओं ने इन संकेतों को पकड़ने के लिए इस एरे का उपयोग कई चमकीले सौर रेडियो बर्स्ट—सौर फ्लेयर्स के कारण होने वाली रेडियो ऊर्जा की अचानक, तीव्र चमक—को पकड़ा। उन्होंने पाया कि ये रेडियो बर्स्ट अविश्वसनीय रूप से जटिल हैं, जो उनकी ध्वनि और ध्रुवीकरण (रेडियो तरंगों के कंपन की दिशा) में विस्तृत पैटर्न दिखाते हैं।
टीम ने पाया कि ये रेडियो बर्स्ट ठीक उसी समय होते हैं जब सूर्य सॉफ्ट एक्स-रे उत्सर्जित करता है, जिन्हें पृथ्वी की कक्षा में घूम रहे उपग्रहों द्वारा मापा जाता है। वास्तव में, रेडियो संकेत अक्सर एक्स-रे से केवल 52 सेकंड पहले आता है, जो दोनों प्रकार की ऊर्जाओं के बीच एक घनिष्ठ संबंध का सुझाव देता है। आठों स्टेशनों ने एक साथ एक ही घटना को सुना, जिससे यह सिद्ध हुआ कि संकेत वास्तविक है और न कि उपकरण की कोई खराबी। भले ही कम आवृत्तियों पर मानव-निर्मित रेडियो प्रसारणों (जैसे शॉर्टवेव रेडियो) से कुछ बैकग्राउंड शोर था, फिर भी टेलीस्कोप सौर संकेतों को स्पष्ट रूप से पहचानने में सक्षम था। यह शोध पत्र ALBATRES को अल्ट्रा-लो फ्रीक्वेंसी सौर निगरानी के लिए एक नए केंद्र के रूप में स्थापित करता है, जो एक ही स्थान से महीनों तक निरंतर अवलोकन करने में सक्षम है, जो किसी अन्य ज़मीनी टेलीस्कोप के लिए संभव नहीं है। हालांकि टीम ने उल्लेख किया है कि वे अभी भी अपने कैलिब्रेशन को पूर्ण करने, एक पूर्ण फ्लक्स स्केल स्थापित करने और उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग को सक्षम करने पर काम कर रहे हैं, फिर भी ये प्रारंभिक अवलोकन पुष्टि करते हैं कि आर्कटिक सूर्य की सबसे गहरी, रहस्यमय रेडियो फुसफुसाहटों को सुनने के लिए एक स्वर्णिम खिड़की है।
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