A multi-band radio flux density catalog of ICRF3 sources using the Onsala Twin Telescopes
यह शोध पत्र ओन्साला ट्विन टेलिस्कोप के अवलोकनों से प्राप्त 361 ICRF3 स्रोतों के लिए एक मल्टी-बैंड रेडियो फ्लक्स डेंसिटी कैटलॉग प्रस्तुत करता है, जो यह प्रदर्शित करता है कि ये टाइम-सीरीज माप स्रोतों की प्रचलित फ्लक्स परिवर्तनशीलता और स्पेक्ट्रल विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, जियोडेटिक सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपातों के पूर्वानुमान में महत्वपूर्ण सुधार करते हैं और VGOS शेड्यूलिंग को अनुकूलित करते हैं।
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ब्रह्मांड की कल्पना एक विशाल, ब्रह्मांडीय मंच के रूप में करें जहाँ सबसे नाटकीय अभिनेता 'एक्टिव गैलेक्टिक न्यूक्लिआई' (AGN) हैं। ये कोई साधारण तारे नहीं हैं; ये आकाशगंगाओं के केंद्रों में स्थित अतिविशाल ब्लैक होल हैं, जो गैस का सेवन करते हैं और ऊर्जा की शक्तिशाली जेट्स बाहर निकालते हैं जो लगभग प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में फैलती हैं। हमारे लिए, वे रेडियो स्पेक्ट्रम के भाग में अविश्वसनीय रूप से चमकीले, टिमटिमाते संकेतों (बीकन्स) की तरह दिखते हैं। लेकिन यहाँ एक मोड़ है: ये संकेत बेहद अविश्वसनीय हैं। इनकी चमक जंगली रूप से बदल सकती है, कभी-कभी केवल कुछ महीनों में ही, एक ऐसे बल्ब की तरह जो बिना किसी चेतावनी के मंद होने या अचानक तेज होने का निर्णय लेता है।
हमें इन ब्रह्मांडीय मूड स्विंग्स (मूड के उतार-चढ़ाव) की परवाह क्यों है? क्योंकि वे एक बहुत ही सटीक विज्ञान के लिए प्रकाश स्तंभ (लाइटहाउस) हैं जिसे जियोडेसी (geodesy) कहा जाता है। जियोडेसी पृथ्वी को मापने की कला है—यह पता लगाना कि हमारे महाद्वीप वास्तव में कहाँ हैं, ग्रह अपनी धुरी पर घूमते समय कैसे डगमगाता है, और समय के साथ जमीन कैसे बदलती है। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिक 'वेरी लॉन्ग बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री' (VLBI) नामक एक तकनीक का उपयोग करते हैं। VLBI को दुनिया भर के रेडियो टेलिस्कोपों को जोड़कर बनाए गए एक विशाल, ग्रह-व्यापी कैमरे के रूप में समझें। पृथ्वी के आकार की एक स्पष्ट तस्वीर लेने के लिए, इन टेलिस्कोपों को एक ही क्षण में उसी AGN को देखना पड़ता है। लेकिन एक स्पष्ट तस्वीर पाने के लिए, टेलिस्कोपों को यह जानना आवश्यक है कि वह AGN अभी कितना चमकीला है। यदि वे गलत अनुमान लगाते हैं, तो "कैमरा" धुंधला हो जाता है, और हमारी पृथ्वी का मानचित्र अस्पष्ट हो जाता है। वर्षों से, वैज्ञानिकों के पास इस बात का एक "चीट शीट" (तैयार सूची) था कि ये तारे कितने चमकीले हैं, लेकिन यह लगातार निर्माण के अधीन चल रहे शहर के लिए एक पुराने, स्थिर मानचित्र का उपयोग करने जैसा रहा है।
यहीं से स्वीडन के खगोलविदों की एक टीम एक नए, गतिशील दृष्टिकोण के साथ सामने आती है। उन्होंने महसूस किया कि पृथ्वी को मापने वाले इन अगली पीढ़ी के टेलिस्कोपों, जिन्हें VGOS के रूप में जाना जाता है, वे अविश्वसनीय रूप से तेज़ और संवेदनशील हैं, लेकिन उन्हें अपने लक्ष्यों की चमक पर वास्तविक समय (रियल-टाइम) के अपडेट की आवश्यकता होती है। इसे प्राप्त करने के लिए, उन्होंने स्वीडन के 'ओन्साला ट्विन टेलिस्कोप' (Onsala Twin Telescopes) की ओर रुख किया। उन्हें दो अलग-अलग स्थानों से आकाश को देखने वाली आँखों की एक जोड़ी के रूप में उपयोग करने के बजाय (जो उनका सामान्य काम है), उन्होंने उन्हें 361 विभिन्न ब्रह्मांडीय संकेतों की "आवाज़" या "वॉल्यूम" सुनने के लिए एक एकल, सुपर-संवेदनशील रेडियो कान के रूप में उपयोग किया। उन्होंने केवल एक बार नहीं सुना; उन्होंने कई वर्षों तक इन स्रोतों की निगरानी की, और चार अलग-अलग रेडियो "रंगों" (फ्रीक्वेंसी) में उनकी चमक की जांच की: 3.2, 5.5, 6.6, और 10.4 GHz।
उन्होंने एक निरंतर गतिशील ब्रह्मांड की खोज की। टीम ने पाया कि इन ब्रह्मांडीय संकेतों में से अधिकांश वास्तव में चंचल हैं। उनमें से अधिकांश समय के साथ अपनी चमक में महत्वपूर्ण बदलाव करते हैं, और कई का "फ्लैट" या "इनवर्टेड" रेडियो स्पेक्ट्रा है, जिसका अर्थ है कि जैसे-जैसे आप उच्च फ्रीक्वेंसी की ओर बढ़ते हैं, उनकी चमक कम नहीं होती है जैसा कि हम एक साधारण लाइटबल्ब से उम्मीद कर सकते हैं। वास्तव में, अध्ययन किए गए स्रोतों में से केवल लगभग 6% का स्पेक्ट्रम "स्टीप" (तीव्र ढलान वाला) था जहाँ सिग्नल तेजी से गिरता है। उन्होंने यह भी देखा कि कई स्रोतों के लिए, उनके रेडियो प्रकाश का "रंग" (स्पेक्ट्रल इंडेक्स) समय के साथ बदलता रहता है, जो फ्लैट से इनवर्टेड और फिर वापस बदलता रहता है।
सबसे रोमांचक हिस्सा यह है कि उनकी इस नई खोज से "पृथ्वी कैमरा" में सुधार होता है। जब शोधकर्ताओं ने अपने नए, अद्यतित चमक मापों का उपयोग करके यह भविष्यवाणी की कि टेलिस्कोप कितनी अच्छी तरह प्रदर्शन करेंगे, तो उनके अनुमान पहले की तुलना में बहुत अधिक सटीक थे। पुराना चीट शीट अक्सर चमक का गलत अनुमान लगाता था, जिससे अवलोकन के समय का शेड्यूलिंग खराब हो जाता था। नया कैटलॉग, हालांकि, विशेष रूप से सबसे अप्रत्याशित, परिवर्तनशील स्रोतों के लिए, सिग्नल की ताकत का बहुत अधिक सटीकता के साथ पूर्वानुमान लगाने में सक्षम था। हालांकि अभी भी सुधार की गुंजाइश है—विशेष रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और रेडियो स्रोतों के विशिष्ट आकार के प्रभाव को ध्यान में रखने के मामले में—यह कार्य सिद्ध करता है कि इन ब्रह्मांडीय संकेतों पर लाइव नज़र रखना आवश्यक है। यह पिछले वर्ष के मानचित्र के साथ नेविगेट करने और लाइव GPS फीड के बीच के अंतर जैसा है जो ट्रैफिक बदलने पर हर बार अपडेट होता है। लेखक इस निगरानी कार्यक्रम को जारी रखने की योजना बना रहे हैं, इसमें अधिक टेलिस्कोप और स्रोत जोड़ रहे हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि ब्लैक होल का अध्ययन करने वाले खगोलविदों और हमारे ग्रह का मानचित्रण करने वाले जियोडेसिस्टों, दोनों के पास सबसे सटीक, पल-पल का डेटा उपलब्ध हो।
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