Radio Follow-Up of Einstein Probe Fast X-Ray Transients
यह शोध पत्र आइंस्टीन प्रोब द्वारा पता लगाए गए 20 फास्ट एक्स-रे ट्रांजिएंट्स के एक समन्वित रेडियो फॉलो-अप अभियान को प्रस्तुत करता है, जिसने दो घटनाओं (EP240315a और EP241021a) में रेडियो समकक्षों की सफलतापूर्वक पहचान की है ताकि एक विषम जनसंख्या को प्रकट किया जा सके जिसमें सापेक्षिक जेटेड आउटफ्लो और गैर-सापेक्षिक विस्फोट दोनों शामिल हैं, जिनकी चमक गामा-रे बर्स्ट और टाइडल डिसरप्शन इवेंट्स के समान है।
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ब्रह्मांड की कल्पना एक विशाल, अराजक आतिशबाजी के खेल के रूप में करें। अधिकांश समय, हम उन बड़े, चमकीले विस्फोटों को देखते हैं जिन्हें हर कोई जानता है, जैसे कि सुपरनोवा या गामा-रे बर्स्ट। लेकिन कभी-कभी, वहां नन्ही, क्षणिक चिंगारियां होती हैं जो केवल कुछ सेकंड के लिए चमकती हैं और फिर गायब हो जाती हैं। लंबे समय तक, खगोलशास्त्री पुराने सुरक्षा कैमरा फुटेज देखकर इन चिंगारियों को देखने की कोशिश करने वाले लोगों की तरह थे; वे उन्हें शो खत्म होने के बाद ही ढूंढ पाते थे, जिससे आतिशबाजी के जलते समय उन्हें पकड़ना असंभव हो जाता था। हाल ही में, आइंस्टीन प्रोब (EP) नामक एक नया अंतरिक्ष टेलीस्कोप लॉन्च किया गया है। इसे एक सुपर-फास्ट, वाइड-एंगल कैमरे के रूप में समझें जो इन क्षणिक चिंगारियों को उनके घटित होते ही पहचान सकता है। इन चिंगारियों को "फास्ट एक्स-रे ट्रांजिएंट्स" (FXTs) कहा जाता है। ये सॉफ्ट एक्स-रे के रहस्यमय विस्फोट हैं जो सेकंड से लेकर घंटों तक चलते हैं, और कोई पूरी तरह से नहीं जानता कि इनका कारण क्या है। ये गुरुत्वाकर्षण द्वारा सितारों का फटना, विशाल तारकीय ज्वालाएं (stellar flares), या यहाँ तक कि एक नए ब्लैक होल का जन्म भी हो सकते हैं। बड़ा सवाल यह है कि, वे किस तरह का विस्फोट हैं, और वे कितने शक्तिशाली हैं? इसका उत्तर देने के लिए, वैज्ञानिकों को प्रकाश के अन्य रूपों, जैसे रेडियो तरंगों में विस्फोट की "गूँज" (echo) को पकड़ने की आवश्यकता है, जो हमें बता सकती है कि मलबा कितनी तेजी से चल रहा है और कितनी ऊर्जा निकली।
यह शोध पत्र उन खगोलविदों की एक टीम की रिपोर्ट कार्ड है जिन्होंने 2024 में आइंस्टीन प्रोब द्वारा खोजी गई इन नई चिंगारियों में से 20 के साथ "गूँज को पकड़ने" का खेल खेलने का निर्णय लिया। उन्होंने पृथ्वी पर एलन टेलीस्कोप एरे (ATA) नामक एक विशाल रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग किया, साथ ही दुनिया भर के अन्य शक्तिशाली टेलीस्कोपों की मदद ली, ताकि इन विस्फोटों से आने वाले रेडियो संकेतों को सुना जा सके। एक शोर भरे स्टेडियम में फुसफुसाहट सुनने की कोशिश करने की कल्पना करें; वे यही कर रहे थे। जिन 20 चिंगारियों पर उन्होंने नज़र रखी, उनमें से 18 शांत रहीं, जिससे टीम को केवल उनकी शांति की एक ऊपरी सीमा (upper limit) मिली। हालांकि, उनमें से दो—जिनका नाम EP240315a और EP241021a है—वास्तव में रेडियो संकेतों के साथ चिल्लाकर वापस आए।
टीम ने पाया कि ये दो रेडियो संकेत एक-दूसरे से बहुत अलग थे, जो यह सुझाव देता है कि FXTs सभी एक ही प्रकार के विस्फोट नहीं हैं। पहला वाला, EP241021a, थोड़ा धीमा जलने वाला था। इसका रेडियो संकेत लगातार बढ़ता गया, शुरुआती चमक के लगभग 30 दिन बाद अपने शिखर पर पहुँचा, और फिर धीरे-धीरे फीका पड़ गया। इस लाइट कर्व का विश्लेषण करके, वैज्ञानिकों ने गणना की कि विस्फोट "मिडली रिलेटिविस्टिक" (मध्यम सापेक्षतावादी) गति से चल रहा था—प्रकाश की गति का लगभग 62%। यह तेज़ है, लेकिन सबसे चरम ब्रह्मांडीय घटनाओं की तरह प्रकाश की गति के करीब की दौड़ नहीं है। यह सुझाव देता है कि यह संभवतः एक तारे से निकलने वाली सामग्री की जेट थी, लेकिन हम इसे सामने से नहीं, बल्कि बगल से देख रहे थे।
दूसरा वाला, EP240315a, एक पूर्ण स्पीड डेमन (अत्यधिक तीव्र) था। यह विस्फोट बहुत दूर हुआ (4.859 के रेडशिफ्ट पर) और अविश्वसनीय रूप से चमकीला था। रेडियो डेटा ने दिखाया कि यह शुरुआत से ही प्रकाश की गति के करीब चल रहा था, जिसका "लोरेंट्ज़ फैक्टर" (कोई चीज़ कितनी सापेक्षतावादी है इसका माप) लगभग 3.8 था। समय के साथ, यह धीमा हो गया, जैसा कि आप वास्तव में उम्मीद करेंगे यदि कणों की एक शक्तिशाली जेट अंतरिक्ष की गैस और धूल से टकरा रही हो। यह व्यवहार दृढ़ता से सुझाव देता है कि EP240315a एक क्लासिक, उच्च-गति वाला गामा-रे बर्स्ट था, जिसे पहले एक्स-रे विंडो के माध्यम से देखा गया था।
शोध पत्र निष्कर्ष निकालता है कि फास्ट एक्स-रे ट्रांजिएंट्स विविध प्रकार के होते हैं। कुछ संभवतः उसी प्रकार के उच्च-गति, जेट-चालित विस्फोटों की तरह हैं जिन्हें हम गामा-रे बर्स्ट में देखते हैं, जबकि अन्य धीमे, कम ऊर्जा वाले कार्यक्रम हो सकते हैं। 20 में से 18 का रेडियो में दिखाई न देना यह बताता है कि कई घटनाएं या तो बहुत धुंधली हैं, बहुत दूर हैं, या बस उस प्रकार का विस्फोट नहीं हैं जो एक तेज़ रेडियो गूँज पैदा करता है। लेखक सुझाव देते हैं कि भविष्य के, और भी अधिक संवेदनशील टेलीस्कोपों के साथ, हम इन धीमी फुसफुसाहटों को बहुत बेहतर तरीके से सुन पाएंगे, जिससे हम अंततः यह समझने में सक्षम होंगे कि ये रहस्यमय ब्रह्मांडीय चिंगारियां वास्तव में क्या हैं।
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