Webb Measures दूरस्थ to Farthest Fast Radio Burst, सुझाव उत्पत्ति

नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का एनआईआरकैम (Near-Infrared कैमरा) तेजी से रेडियो फट की मेजबान आकाशगंगा का पता लगाने में सक्षम था जिसे FRB 20240304B कहा जाता है, जिसका स्थान सफेद क्रॉस द्वारा दिखाया गया है। उन्होंने पाया कि यह एक छोटी बौना आकाशगंगा है जो सक्रिय रूप से सितारों का निर्माण करती है।

Credits:
Image: NASA, ESA, CSA, STScI, Themiya Nanayakkara (USYD); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

2007 में पहली बार खोजा गया, तेज रेडियो फटने वाली एनिगेटिक हैं, सुदूर ब्रह्मांड से रेडियो उत्सर्जन की मिलीसेकंड लंबी चमक। उनका मूल अनिश्चित रहता है, खासकर जब से अधिकांश बार देखा जाता है और फिर कभी नहीं देखा जाता है। नासा के जेम्स वेबब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके खगोलविदों ने सबसे दूर के तेज रेडियो विस्फोट (एफआरबी) की मेजबान आकाशगंगा को आज तक बताया है। उनके निष्कर्ष के लिए निहितार्थ है कि किस तरह की ऊर्जावान घटना इन फटकों को बनाता है।

"क्या तेजी से रेडियो bursts दिलचस्प बनाता है कि हम क्या उन्हें उत्पन्न पता नहीं है। हमारे पास उन चीजों के लिए सिद्धांत हैं जो उन्हें उत्पन्न करते हैं, लेकिन हमारे पास निर्णायक प्रमाण नहीं है," सिडनी विश्वविद्यालय के मनीषा कैलेब ने कहा, अध्ययन पर प्रमुख लेखक ने गुरुवार को जर्नल में प्रकाशित किया विज्ञान।

MeerTRAP टीम ने 4 मार्च, 2024 को बर्स्ट का पता लगाने के लिए MeerKAT दूरबीन का इस्तेमाल किया, जिसके कारण इसका पदनाम FRB 20240304B था। इस विस्फोट से रेडियो डेटा ने सुझाव दिया कि यह बेहद दूर था, संभवतः सबसे दूर जो आज तक देखा गया था। उस दूरी की पुष्टि करने के लिए, हालांकि, खगोलविदों को अपनी मेजबान आकाशगंगा का अध्ययन करने की आवश्यकता होगी। हालांकि वे FRB के स्थान को बहुत ठीक जानते थे, दुनिया का सबसे बड़ा जमीन आधारित दूरबीन आकाश में उस स्थान पर किसी भी आकाशगंगा को नहीं देख सकते थे। नतीजतन, टीम वेबब दूरबीन में बदल गई।

छवि: FRB 20240304B (NIRCam छवि)

छवि: नासा, ESA, CSA, STSCI, Themiya Nanayakkara (USYD); छवि प्रसंस्करण: यूसुफ DePasquale (STSCI)

Webb के NIRCam (Near-Infrared Camera) इंस्ट्रूमेंट ने सही स्थान पर एक आकाशगंगा का पता लगाया और इसके NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) इंस्ट्रूमेंट ने आकाशगंगा के आकाशगंगा के सटीक माप को प्रदान किया। लाल: 2.148, एक समय के अनुरूप 3 अरब साल बड़ा बैंग के बाद। एफआरबी के विशाल बहुमत के बाद ब्रह्मांडीय इतिहास में अरबों वर्षों का पता चला।

टीम ने पाया कि FRB 20240304B की मेजबान आकाशगंगा FRBs के साथ अन्य आकाशगंगाओं की विशिष्ट नहीं थी। अधिकांश FRB आकाशगंगा बड़े पैमाने पर स्टार बनाने वाली आकाशगंगा हैं, लेकिन उनके द्वारा मिले आकाशगंगा की उम्मीद से 1,000 गुना कम है।

"हमने सोचा कि यह बहुत सारे सितारों के साथ एक बड़ा, अच्छी तरह से बनाई गई आकाशगंगा होगी, और इसके बजाय यह थोड़ा बौना आकाशगंगा थी, हालांकि यह सक्रिय रूप से सितारों का निर्माण कर रहा था।

" होस्ट पूरे आकाशगंगा नमूने में चिपक जाती है जो हमारे पास है। और निश्चित रूप से यह नहीं था कि हम क्या उम्मीद कर रहे थे," मैनचेस्टर विश्वविद्यालय, यूनाइटेड किंगडम के बेन स्टैपर्स ने कागज पर एक सह-लेखक बताया। "MeerKAT दूरबीन पर MeerTRAP परियोजना का उपयोग करने का यह संयोजन इन दूरस्थ विस्फोटों और वेबब को उनके होस्टों का अध्ययन करने के लिए खोज और स्थानीय बनाने के लिए बहुत रोमांचक है। ”

आकाशगंगा " की ऊंचाई पर मौजूद थीकॉस्मिक नून" - ब्रह्मांड के इतिहास में एक अवधि जब स्टार गठन अपने चरम पर था। आकाशगंगा के स्टार गठन की दर ने सुझाव दिया कि इसके अधिकांश सितारे सिर्फ 30 मिलियन वर्षों के भीतर बन सकते हैं।

यह तेजी से रेडियो फटने के मूल के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव है। एक सिद्धांत से पता चलता है कि FRBs दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय से उत्पन्न हो सकता है। हालांकि, न्यूट्रॉन सितारों को कक्षाबद्ध करने की प्रक्रिया धीरे-धीरे करीब और करीब पहुंचती है जब तक कि उन्हें अरबों साल लेने की उम्मीद नहीं होती है। नतीजतन, FRBs को पुराने आकाशगंगाओं के साथ जुड़ने की उम्मीद की जाएगी जिसमें अधिक विकसित stellar आबादी शामिल है।

एक दूसरे सिद्धांत का प्रस्ताव है कि एक FRB एक एकल, युवा, अत्यधिक चुंबकीय न्यूट्रॉन स्टार से उत्पन्न हो सकता है जिसे स्टारक्के जैसे तंत्र के माध्यम से चुंबक के रूप में जाना जाता है। उस मामले में, एक बार एक बड़े पैमाने पर स्टार एक सुपरनोवा के रूप में विस्फोट हो जाता है और एक चुंबकत्व के पीछे छोड़ देता है, एक FRB अपेक्षाकृत जल्दी हो सकता है जिसमें कोई बड़ी समय देरी नहीं होती है। नतीजतन, FRBs को युवा आकाशगंगाओं जैसे FRB 20240304B में भी पाया जाएगा।

"हमारे काम से पता चलता है कि यह बहुत संभावना नहीं है कि यह FRB विलय द्वारा उत्पादित किया गया था" कैलेब ने कहा।

"हमारे परिणाम आगे वेबब की अद्भुत क्षमता दिखाते हैं जहां हम सिडनी विश्वविद्यालय के सह-लेखक थेमिया नानयाक्कारा से आगे की सीमाओं को आगे बढ़ा सकते हैं।

रिकॉर्ड धारक होने के अलावा, नई FRB ने टीम को फट और पृथ्वी के बीच स्पष्ट रूप से खाली स्थान के अरबों प्रकाश वर्षों के बारे में जानने में सक्षम बनाया।

"एक तेज रेडियो फट लगभग एक ब्रह्मांडीय फ्लैशलाइट की तरह है। यह पथ के साथ सब कुछ रोशनी करता है। यह सब कुछ है कि यह माध्यम से यात्रा का एक छापा है, तो आप इसे 'cosmic वेब' का पता लगाने के लिए इस्तेमाल कर सकते हैं - अन्यथा अदृश्य बात और संरचनाओं कि यह रास्ते में सामना करना पड़ता है," कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़ के सह लेखक जे. Xavier Prochaska.

टीम ने एफआरबी के संकेत पर दो ब्रह्मांडीय संरचनाओं का छाप पाया - पहले से अज्ञात आकाशगंगा क्लस्टर 0.3 (लगभग 3.5 अरब प्रकाश वर्ष पृथ्वी से), और पास के Virgo क्लस्टर, जो पृथ्वी से लगभग 54 मिलियन प्रकाश वर्ष स्थित है।

छवि: Farthest Fast Radio Burst होस्ट आकाशगंगा स्पेक्ट्रम

A graphic titled “Fast Radio Burst Host Galaxy; Most Distant Fast Radio Burst; NIRSpec Integral Field Spectroscopy.” A graph plots brightness of light versus wavelength. The y axis is labeled brightness with an up arrow labeled brighter and a down arrow labeled dimmer. The x axis is labeled “Wavelength of Light, microns” and goes from 1.0 to 5.0 with tickmarks every 0.5 microns. A jagged white line slopes downward from left to right between 1.0 and 2.5 microns, and is mostly flat beyond that. A prominent peak at 1.6 microns is labeled Oxygen with a transparent blue vertical band. Another peak at 2.1 microns is labeled Hydrogen with a transparent red vertical band. At upper right, a box contains text reading “Redshift = 2.148”.

नासा के जेम्स वेबब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके खगोलविद सबसे दूर ज्ञात फास्ट रेडियो फट (एफआरबी) की मेजबान आकाशगंगा का अध्ययन करने में सक्षम थे। उन्होंने पुष्टि की कि इसमें 2.148 का कॉस्मोलॉजिकल रेडशिफ्ट है और यह कि एफआरबी बड़ा बैंग के सिर्फ 3 अरब साल बाद हुआ था।

चित्रण: नासा, ईएसए, सीएसए, जोसेफ ओल्मस्टेड (STSCI); विज्ञान: मनीषा कैलेब (SIFA)

भविष्य में, टीम अधिक दूर FRBs की खोज करने की क्षमता के बारे में उत्साहित है। उनका अनुमान है कि MeerKAT दूरबीन 1.0 से अधिक लाल रंग में प्रति वर्ष कई FRBs का पता लगाने और स्थानीयकरण करने में सक्षम हो सकता है, जिसका अर्थ है कि वे ब्रह्मांड की शुरुआत में आधे से अधिक दूर मौजूद थे। चूंकि अन्य नए रेडियो दूरबीन सुविधाएं और उपकरण ऑनलाइन आते हैं, इसलिए खोज गति बढ़ सकती है। वेब दूरबीन उन दूर मेजबान आकाशगंगाओं की विशेषता के लिए आवश्यक हो जाएगा।

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप दुनिया का प्रमुख अंतरिक्ष विज्ञान संरक्षक है। Webb हमारे सौर मंडल में रहस्यों को हल कर रहा है, जो अन्य सितारों के आसपास दूर की दुनिया से आगे देख रहा है, और हमारे ब्रह्मांड की रहस्यमय संरचनाओं और उत्पत्ति और उस में हमारी जगह की जांच करता है। वेब एक अंतरराष्ट्रीय कार्यक्रम है जिसका नेतृत्व नासा ने अपने सहयोगियों, ईएसए (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) और सीएसए (कैनाडियन अंतरिक्ष एजेंसी) के साथ किया है।

वेबब के बारे में अधिक जानने के लिए, देखें:

https://science.नासा.gov/webb

डाउनलोड और संबंधित जानकारी

निम्नलिखित खंडों में संबंधित सूचना लिंक, मीडिया संपर्कों और यदि उपलब्ध हो, तो अनुसंधान पत्र और स्पेनिश अनुवाद लिंक के बाद सभी उपलब्ध संकल्पों में इस लेख की छवियों और वीडियो को डाउनलोड करने के लिए लिंक शामिल हैं।

FRB 20240304B (NIRCam छवि)

Farthest Fast Radio Burst होस्ट आकाशगंगा स्पेक्ट्रम

Image titled “James Webb Space Telescope, FRB 20240304B”. A field full of small galaxies of all shapes against the blackness of space. A few bright white stars show 8 prominent diffraction spikes. A small galaxy at lower right is highlighted with a white box. A shaded triangle extends upward to the corners of a larger box showing a zoom in of the region. Two fuzzy, light blue blobs are at center, with a larger and brighter one at top. Just above the top blob is a white crosshair showing the location where a fast radio burst was detected. At bottom right, a compass arrow shows north pointing to one o’clock and east pointing to 10 o’clock. A label at bottom says “JWST NIRCam filters” with F200W in blue and F322W in orange.

FRB 20240304B (NIRCam Compass छवि)

तेजी से रेडियो फट FRB 20240304B की मेजबान आकाशगंगा की यह छवि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के निकट इन्फ्रारेड कैमरा (NIRCam) द्वारा कैप्चर की गई, जिसमें कम्पास तीर, स्केल बार और कलर कुंजी को संदर्भ के लिए दिखाया गया है।