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One year of broadband radio monitoring of the enigmatic transient GRB 250702B reveals the evolution of the relativistic jet

यह शोध पत्र क्षणिक GRB 250702B के एक वर्षीय ब्रॉडबैंड रेडियो निगरानी अभियान को प्रस्तुत करता है, जो एक सुचारू रूप से विकसित होते सिनक्रोट्रॉन स्पेक्ट्रम और अंतरतारकीय विस्कलेशन (interstellar scintillation) को प्रकट करता है जो यह सुझाव देते हैं कि यह घटना या तो एक स्टेलर-मास ब्लैक होल विलय से उत्पन्न संकीर्ण, सापेक्षिक जेट द्वारा संचालित है या एक मध्यवर्ती-मास या स्टेलर-मास ब्लैक होल से जुड़ी एक टाइडल डिसरप्शन इवेंट (tidal disruption event) से उत्पन्न एक विस्तृत-कोण वाले जेट द्वारा संचालित है, जबकि यह एक सुपरमैसिव ब्लैक होल मूल की संभावना को खारिज करता है।

मूल लेखक: A. J. Goodwin, James C. A. Miller-Jones, Itai Sfaradi, Andrew Mummery, Raffaella Margutti, Tanmoy Laskar, K. D. Alexander, Yuhan Yao, Arvind Balasubramanian, G. C. Anupama, Edo Berger, Varun Bhalerao
प्रकाशित 2026-08-05
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मूल लेखक: A. J. Goodwin, James C. A. Miller-Jones, Itai Sfaradi, Andrew Mummery, Raffaella Margutti, Tanmoy Laskar, K. D. Alexander, Yuhan Yao, Arvind Balasubramanian, G. C. Anupama, Edo Berger, Varun Bhalerao, Yvette Cendes, Ryan Chornock, C. T. Christy, D. Eappachen, Tarraneh Eftekhari, Miguel Pérez-Torres, Enrico Ramirez-Ruiz, D. K. Sahu, Sjoert van Velzen

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

कल्पना कीजिए कि ब्रह्मांड एक विशाल, अंधेरे महासागर की तरह है, और इसके चारों ओर बिखरी हुई ब्रह्मांडीय लाइटहाउस (प्रकाश स्तंभ) हैं। इनमें से अधिकांश लाइटहाउस संक्षिप्त रूप में चमकते हैं—एक मरते हुए तारे या न्यूट्रॉन सितारों की जोड़ी के टकराने से निकलने वाली रोशनी का एक त्वरित विस्फोट—और फिर अंधेरे में ओझल हो जाते हैं। लेकिन कभी-कभी, कुछ अजीब होता है। एक लाइटहाउस केवल चमकता नहीं है; वह घंटों, दिनों या हफ्तों तक चिल्लाता है, दहाड़ता है और चीखता रहता है, पूरे विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम (electromagnetic spectrum) में ऊर्जा बिखेरता है। खगोलशास्त्री इन घटनाओं को गामा-रे बर्स्ट (GRBs) कहते हैं। ये बिग बैंग के बाद से अब तक के सबसे ऊर्जावान विस्फोट हैं, जो एक पल के लिए पूरी आकाशगंगाओं को भी फीका कर देने की क्षमता रखते हैं।

इन विस्फोटों के दौरान क्या हो रहा है, इसे समझने के लिए वैज्ञानिक ब्रह्मांडीय जासूसों की भूमिका निभाते हैं। वे केवल उस चमकीले फ्लैश को नहीं देखते; वे "आफ्टरग्लो" (afterglow) को देखते हैं, यानी उस प्रकाश की मंद पड़ती गूँज जो शुरुआती धमाके के बहुत बाद तक बनी रहती है। रेडियो तरंगों (वही तरंगें जो आपके कार तक संगीत पहुँचाती हैं) में इस गूँज को सुनकर, वे यह पता लगा सकते हैं कि विस्फोट कितनी तेजी से आगे बढ़ रहा है, इसमें कितनी ऊर्जा है, और यह किस प्रकार की "हवा" या धूल के बादल से टकरा रहा है। बड़ा सवाल यह है कि: इन विस्फोटों को चलाने वाला इंजन किस प्रकार का है? क्या यह एक विशाल तारा है जो अपने आप में सिमट रहा है, या कोई भूखा ब्लैक होल जो एक तारे को फाड़ रहा है? कभी-कभी, सुराग इतने अजीब होते हैं कि वे किसी भी ज्ञात श्रेणी में फिट नहीं बैठते, जिससे वैज्ञानिकों को यह सोचने पर मजबूर होना पड़ता है कि ब्रह्मांड कैसे काम करता है।


लंबे समय तक चलने वाली दहाड़ का रहस्य

जुलाई 2025 में, GRB 250702B नामक एक ब्रह्मांडीय घटना ने आकाश को रोशन कर दिया, और यह पूरी तरह से एक विचित्र घटना थी। जबकि अधिकांश गामा-रे बर्स्ट कुछ सेकंड या शायद कुछ मिनटों तक चलते हैं, यह एक सात घंटे से अधिक समय तक—25,000 सेकंड से भी ज्यादा—चिल्लाता रहा! यह अब तक का सबसे लंबे समय तक चलने वाला गामा-रे बर्स्ट था। लेकिन असली रहस्य केवल इसकी अवधि नहीं थी; बल्कि यह था कि प्रारंभिक चीख के बाद क्या हुआ।

वैज्ञानिकों की एक टीम ने ब्रह्मांडीय छिपकर सुनने वालों (eavesdroppers) की भूमिका निभाने का निर्णय लिया। उन्होंने दुनिया के सबसे शक्तिशाली रेडियो टेलीस्कोपों (न्यू मैक्सिको में वेरी लार्ज एरे और चिली में अटाकामामा लार्ज मिलीमीटर एरे सहित) को उस स्थान की ओर केंद्रित किया जहाँ विस्फोट हुआ था। उन्होंने केवल एक बार नहीं देखा; उन्होंने विस्फोट के 6 दिन बाद से लेकर 356 दिन बाद तक, पूरे एक साल तक निगरानी रखी। वे "रेडियो आफ्टरग्लो" को सुन रहे थे, जो विस्फोट की शॉकवेव (shockwave) के अंतरिक्ष में आगे बढ़ने की आवाज थी।

उन्होंने क्या पाया: एक बदलती लहर

टीम ने पाया कि रेडियो सिग्नल केवल चुपचाप गायब नहीं हुआ। इसके बजाय, यह एक जटिल, बदलती लहर की तरह व्यवहार कर रहा था। उच्च आवृत्तियों (high frequencies) पर (जैसे वायलिन के ऊंचे स्वर), सिग्नल जल्दी खत्म हो गया। लेकिन कम आवृत्तियों पर (जैसे बास ड्रम की गहरी गूंज), सिग्नल बना रहा, धीरे-धीरे फीका पड़ने से पहले कुछ समय के लिए चमका।

इस पैटर्न ने वैज्ञानिकों को बताया कि विस्फोट एक विशाल, फैलते हुए गैस के खोल को एक ऐसे वातावरण में धकेल रहा था जो खाली नहीं था। यह एक स्पीडबोट की तरह था जो पानी के माध्यम से चल रही है और जैसे-जैसे वह आगे बढ़ती है, पानी गाढ़ा होता जाता है। डेटा से पता चला कि विस्फोट एक "स्तरीकृत" (stratified) माध्यम से गुजर रहा था, जिसका अर्थ है कि गैस का घनत्व एक विशिष्ट तरीके से कम हो रहा था, जो एक विशाल तारे से निकलने वाली हवा या ब्लैक होल के चारों ओर घूमती गैस के समान है।

विस्फोट का आकार: एक ब्रह्मांडीय झिलमिलाहट

सबसे रोमांचक बात जो टीम ने देखी, वह थी कि कम आवृत्ति वाले रेडियो सिग्नल किसी ड्राफ्टी कमरे में मोमबत्ती की लौ की तरह बेतहाशा झिलमिला रहे थे। उन्होंने अनुमान लगाया कि यह विस्फोट में बदलाव नहीं था; बल्कि पृथ्वी का वायुमंडल (विशेष रूप रूप से हमारी आकाशगंगा में आयनित गैस) एक डगमगाते लेंस की तरह काम कर रहा था, जो दूर स्थित वस्तु के दृश्य को विकृत कर रहा था। इस प्रभाव को "इंटरस्टेलर स्किंटिलेशन" (interstellar scintillation) कहा जाता है।

यह मापकर कि सिग्नल कितना झिलमिलाया, वे विस्फोट के आकार की सीमा निर्धारित कर सके। उन्होंने गणना की कि विस्फोट की लहर एक विशाल बुलबुले के आकार की थी, जिसकी त्रिज्या 1.2×10161.2 \times 10^{16} और 5×10175 \times 10^{17} सेंटीमीटर के बीच थी। इसे समझने के लिए, यह पृथ्वी से सूर्य की दूरी के कुछ सौ गुना के बराबर है, लेकिन एक आकाशगंगा के आकार की तुलना में बहुत छोटा है।

दो संभावित इंजन: संकीर्ण जेट बनाम चौड़ा पंखा

बड़ा सवाल अभी भी बना हुआ था: इस दैत्य को किस तरह के इंजन ने बनाया? डेटा दो बहुत अलग संभावनाओं की ओर इशारा करता है, जैसे कि एक कार जो या तो एक सुपर-फास्ट फॉर्मूला 1 रेसर हो सकती है या एक धीमी गति से चलने वाला चौड़ा डिलीवरी ट्रक।

  1. संकीर्ण जेट (द F1 रेसर): विस्फोट ऊर्जा की एक बहुत ही तंग किरण हो सकती है, जो अविश्वसनीय गति से एक संकीर्ण शंकु (2 डिग्री से भी कम चौड़ा) में बाहर निकल रही है। यदि ऐसा होता है, तो कुल ऊर्जा बहुत अधिक होगी, लेकिन क्योंकि बीम इतनी संकीर्ण है, हम इसे तभी देख पाते हैं जब हम सीधे इसके मुहाने की ओर देख रहे हों। यह एक "कोलैप्सर" (collapsar) की प्रोफाइल में फिट बैठता है, जहाँ एक विशाल तारा ब्लैक होल में समाहित होने से पहले ढह जाता है।
  2. चौड़ा पंखा (द डिलीवरी ट्रक): वैकल्पिक रूप से, विस्फोट एक बहुत बड़ा, धीमी गति से चलने वाला विस्फोट हो सकता है (जो 15 डिग्री या उससे अधिक तक फैलता है) जो उतनी तेजी से नहीं चल रहा है। इसके लिए एक अलग प्रकार के इंजन की आवश्यकता होगी, शायद एक "टाइडल डिसरप्शन इवेंट" (TDE) में एक ब्लैक होल द्वारा तारे को फाड़ने की प्रक्रिया।

टीम अभी निश्चित रूप से यह नहीं कह सकती कि यह कौन सा था। हालांकि, उन्होंने कुछ विचारों को खारिज कर दिया है। उन्हें पूरा विश्वास है कि यह सामान्य तरीके से ढहने वाला कोई मानक विशाल तारा नहीं है, क्योंकि उन इंजनों में आमतौर पर सात घंटे तक चलने के लिए ईंधन बहुत जल्दी खत्म हो जाता है। उन्होंने इस विचार को भी खारिज कर दिया कि केंद्र में स्थित एक सुपर-मैसिव ब्लैक होल (वह प्रकार जो आकाशगंगा के केंद्र में होता है) ही इसका कारण था, क्योंकि विस्फोट का समय उन दिग्गजों के धीमे भौतिकी (slow-motion physics) से मेल नहीं खाता था।

सबसे सटीक अनुमान: एक तारा खाने वाला ब्लैक होल

तो, सबसे संभावित कहानी क्या है? लेखक सुझाव देते हैं कि विस्फोट संभवतः एक ब्लैक होल (चाहे वह हमारे सूर्य के वजन के समान "स्टेलर-मास" हो, या मध्यम आकार का "इंटरमीडिएट-मास" हो) द्वारा एक तारे को फाड़ने के कारण हुआ था।

यदि यह एक व्हाइट ड्वार्फ (एक मृत, सघन तारा) को खा रहा ब्लैक होल था, तो इंजन कुछ सौ दिनों तक चल सकता था। यदि यह एक सामान्य, जीवित तारे को खा रहा था, तो इंजन वर्षों तक चल सकता था। तथ्य यह है कि रेडियो सिग्नल बिना किसी अतिरिक्त "ईंधन इंजेक्शन" के सुचारू रूप से फीका पड़ रहा है, यह बताता है कि इंजन एक स्थिर, शक्तिशाली आहार पर चल रहा है।

टीम सिग्नल पर कड़ी नजर रख रही है। यदि रेडियो तरंगें अगले एक वर्ष के भीतर अचानक रुक जाती हैं, तो यह एक बड़ा सुराग होगा। इसका मतलब होगा कि ब्लैक होल ने तारे को खाना खत्म कर दिया और इंजन बंद हो गया, जो मजबूती से "व्हाइट ड्वार्फ" परिदृश्य की ओर इशारा करेगा। यदि सिग्नल वर्षों तक चलता रहता है, तो इसका मतलब हो सकता है कि एक सामान्य तारे को धीरे-धीरे निगला जा रहा है।

यह क्यों महत्वपूर्ण है

GRB 250702B एक ब्रह्मांडीय पहेली का हिस्सा है जो हमारे वर्तमान चित्र में पूरी तरह फिट नहीं बैठता। इसमें एक TDE की लंबी अवधि है लेकिन एक GRB की उच्च-ऊर्जा शक्ति भी है। यह अध्ययन करके कि इसके रेडियो तरंगें समय के साथ कैसे बदलती हैं, वैज्ञानिक यह सीख रहे हैं कि ब्रह्मांड के पास गंदगी फैलाने के और भी कई तरीके हैं। चाहे वह एक संकीर्ण, सुपर-फास्ट जेट हो या एक चौड़ा, धीमा चलने वाला पंखा, यह घटना साबित करती है कि जब ब्लैक होल भूखे होते हैं, तो वे ऐसा प्रदर्शन कर सकते हैं जो हफ्तों तक चलता है, जो तारों के मरने और ब्लैक होल के जागने के बारे में हमारी समझ को चुनौती देता है।

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