A Rare Non-drifting State in the Subpulse Drifting Pulsar PSR J1059-5742
पार्क्स रेडियो टेलीस्कोप के अवलोकनों का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन पल्सर PSR J1059-5742 में एक दुर्लभ, अधिक चमकीली गैर-ड्रिफ्टिंग उत्सर्जन अवस्था की पहचान करता है जो अवलोकन समय का 3.8% हिस्सा है और प्रमुख ड्रिफ्टिंग अवस्था तथा नलिंग व्यवहार से भिन्न, ध्रुवीय-कैप डिस्चार्ज प्रक्रिया में मोड परिवर्तन का सुझाव देती है।
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ब्रह्मांड की गहराइयों में, लाइटहाउस की तरह घूमते हुए, न्यूट्रॉन तारे मौजूद हैं जिन्हें पल्सर कहा जाता है। ये विशाल तारों के घने, ढहे हुए कोर हैं जो विस्फोट के बाद बचे हैं, और अब इतनी तेज़ी से घूम रहे हैं कि वे ब्रह्मांड में रेडियो तरंगों की किरणों को घड़ी की सुई जैसी सटीकता के साथ फैलाते हैं। पृथ्वी से रेडियो टेलीस्कोपों के लिए, ये किरणें नियमित स्पंदनों (पल्स) के रूप में आती हैं, एक ऐसी धड़कन जो कभी भी अपनी लय नहीं छोड़ती। हालाँकि, खगोलविदों के लिए, कहानी शायद ही कभी इतनी सरल होती है। कभी-कभी, यह लय बदल जाती है। पल्स पूरी तरह से गायब हो सकते हैं, या पल्स के भीतर के चमकीले बिंदु अपनी स्थिति बदल सकते हैं, हर घूर्णन के साथ पीछे या आगे खिसक सकते हैं। यह बदलाव, जिसे 'सबपल्स ड्रिफ्टिंग' (subpulse drifting) कहा जाता है, तारे के भीतर की अदृश्य मशीनरी का एक सुराग है। वैज्ञानिक मानते हैं कि ये बदलाव तारे के चुंबकीय ध्रुव के पास घूमने वाले विद्युत डिस्चार्ज के एक 'कैरसेल' (carousel) के कारण होते हैं, लेकिन इस कैरसेल के चलने के नियम, या यह कभी-कभी क्यों रुक जाता है, अभी भी स्टेलर भौतिकी के महान रहस्यों में से एक बना हुआ है।
शोधकर्ताओं के एक दल ने हाल ही में अपना ध्यान एक विशिष्ट पल्सर, PSR J1059−5742 पर केंद्रित किया, जो लगभग 1,600 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। ऑस्ट्रेलिया में विशाल 64-मीटर लंबे पार्कस रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, उन्होंने इस तारे को दो घंटे तक सुना, जिससे यह देखने के लिए हजारों व्यक्तिगत पल्स पकड़े जा सके कि यह वास्तव में कैसे व्यवहार करता है। उन्हें एक ऐसा तारा मिला जो ज्यादातर नियमों का पालन करता है लेकिन कभी-कभी आश्चर्यजनक तरीके से उन्हें तोड़ देता है। अधिकांश समय के लिए, पल्सर बिल्कुल वैसा ही व्यवहार करता था जैसा अपेक्षित था: इसके रेडियो पल्स के भीतर के चमकीले बिंदु लगातार पीछे की ओर खिसकते थे, जैसे कि एक घूमते हुए पहिये पर कोई पैटर्न चल रहा हो। इस 'ड्रिफ्टिंग' अवस्था ने तारे की कुल गतिविधि का 96 प्रतिशत से अधिक हिस्सा बनाया। शोधकर्ताओं ने इस ड्रिफ्ट को सावधानीपूर्वक मापा, यह नोट करते हुए कि पैटर्न को एक पूर्ण चक्र पूरा करने में लगभग 5.7 घूर्णन लगे और चमकीले बिंदु लगभग 5.6 डिग्री की दूरी पर थे।
लेकिन फिर, तारे ने कुछ दुर्लभ किया। अवलोकन के दौरान दो बार, ड्रिफ्टिंग पैटर्न अचानक रुक गया। चमकीले बिंदुओं के पीछे खिसकने के बजाय, वे एक स्थिर स्थिति में जम गए, और तारे के निरंतर घूमने के दौरान भी अपनी जगह पर बने रहे। इन क्षणों के दौरान, रेडियो सिग्नल स्पष्ट रूप से अधिक चमकीला हो गया और पल्स का आकार थोड़ा बदल गया, जो सामान्य की तुलना में अधिक सममित (symmetrical) और संकरा हो गया। ये "नॉन-ड्रिफ्टिंग" (non-drifting) प्रकरण अल्पकालिक थे, जो क्रमशः लगभग 107 और 108 घूर्णनों तक चले, और मिलकर उन्होंने कुल समय का 4 प्रतिशत से भी कम हिस्सा बनाया। शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि पल्सर कभी-कभी केवल एक या दो बीट्स के लिए पूरी तरह से शांत हो जाता है, जिसे 'नलिंग' (nulling) कहा जाता है, लेकिन यह केवल तभी होता था जब वह ड्रिफ्टिंग अवस्था में होता था। जब तारा उस दुर्लभ, स्थिर अवस्था में बदलता था, तो यह सन्नाटा कभी नहीं हुआ।
यह खोज बताती है कि पल्सर की रेडियो बीम चलाने वाला इंजन एक एकल, स्थिर मशीन से कहीं अधिक जटिल है। ड्रिफ्टिंग अवस्था उस मॉडल के अनुकूल है जहाँ बिजली की चिंगारियों का एक घेरा (ring) तारे के चुंबकीय ध्रुव के चारों ओर घूमता है, जिससे खिसकता हुआ पैटर्न बनता है। हालाँकि, अचानक चमकीली और स्थिर अवस्था में परिवर्तन यह संकेत देता है कि इन चिंगारियों का पूरा विन्यास अचानक बदल सकता है। यह ऐसा है जैसे चिंगारियों का वह कैरसेल अचानक किसी अलग गियर में लॉक हो जाता है या खुद को पूरी तरह से पुनर्गठित कर लेता है, जिससे रेडियो बीम के प्रहार करने का तरीका बदल जाता है। तथ्य यह है कि सन्नाटा केवल तभी होता है जब चिंगारियाँ चल रही होती हैं, न कि जब वे स्थिर होती हैं, यह संकेत देता है कि तारे के शांत होने का कारण विशेष रूप से इन चिंगारियों की गति से जुड़ा हुआ है। हालाँकि शोधकर्ता अभी यह नहीं कह सकते कि क्या चीज़ तारे को मोड बदलने के लिए मजबूर करती है, उनका कार्य एक स्पष्ट, वास्तविक उदाहरण प्रदान करता है कि कैसे एक पल्सर अपना व्यवहार बदलता है, जो तारे के चुंबकीय ध्रुव की अशांत भौतिकी को समझने के लिए एक नई खिड़की खोलता है।
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