Webb ने अब तक देखे गए सबसे दूर के फास्ट रेडियो बर्स्ट की छोटी मेज़बान आकाशगंगा खोजी

जेम्स Webb स्पेस टेलीस्कोप, जो NASA, ESA और CSA का संयुक्त मिशन है, का उपयोग करने वाले खगोलविदों ने उस आकाशगंगा की पहचान की है जिससे FRB 20240304B उत्पन्न हुआ, जिसे NASA, ESA और W. M. Keck वेधशाला अब तक पाया गया सबसे दूर का फास्ट रेडियो बर्स्ट बताते हैं। तीनों प्रेस विज्ञप्तियों के अनुसार, सिडनी विश्वविद्यालय की Manisha Caleb के नेतृत्व में हुआ यह अध्ययन 8 अक्टूबर को Science पत्रिका में प्रकाशित हुआ। फास्ट रेडियो बर्स्ट, जिनकी खोज पहली बार 2007 में हुई थी, केवल मिलीसेकंड तक चलने वाली रेडियो चमकें हैं जो ब्रह्मांड के दूर-दराज़ हिस्सों से पृथ्वी तक पहुँचती हैं। अधिकांश केवल एक बार देखे जाते हैं और फिर कभी नहीं दिखते, और उनका कारण अब भी अज्ञात है।

MeerTRAP टीम ने 4 मार्च 2024 को दक्षिण अफ्रीकी MeerKAT रेडियो दूरबीन से इस बर्स्ट को पकड़ा, और इसका नाम इसी तारीख से आया है। रेडियो डेटा ने बहुत अधिक दूरी का संकेत दिया, लेकिन इसकी पुष्टि के लिए उस आकाशगंगा को खोजना ज़रूरी था जिससे बर्स्ट आया था। हालाँकि स्थिति सटीक रूप से ज्ञात थी, फिर भी ज़मीन पर स्थित बड़ी दूरबीनों को वहाँ कुछ दिखाई नहीं दिया। Keck वेधशाला के अनुसार, सह-लेखक J. Xavier Prochaska (कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़) के नेतृत्व वाली एक टीम ने Keck I दूरबीन पर LRIS उपकरण से एक घंटे तक उस स्थान की इमेजिंग की और कोई आकाशगंगा नहीं पाई। Prochaska ने कहा कि टीम इस निष्कर्ष पर पहुँची कि “अगर हमें स्रोत खोजना था, तो हमें अंतरिक्ष में जाना ही था”।

इसके बाद Webb के NIRCam कैमरे ने बर्स्ट की स्थिति पर एक आकाशगंगा का पता लगाया, और उसके NIRSpec स्पेक्ट्रोग्राफ ने आकाशगंगा का रेडशिफ्ट 2.148 मापा, जिससे यह बर्स्ट बिग बैंग के केवल 3 अरब वर्ष बाद का ठहरता है। Keck के अनुसार यह माप ऑक्सीजन और नाइट्रोजन द्वारा उत्सर्जित प्रकाश पर आधारित था। अब तक दर्ज किए गए अधिकांश फास्ट रेडियो बर्स्ट अरबों वर्ष बाद हुए थे। मेज़बान आकाशगंगा भी असामान्य निकली: ऐसे बर्स्ट से जुड़ी आकाशगंगाएँ आम तौर पर विशाल होती हैं और उनमें तारे बन रहे होते हैं, जबकि यह एक छोटी बौनी आकाशगंगा है जिसका द्रव्यमान टीम की अपेक्षा से लगभग 1,000 गुना कम है, हालाँकि इसमें सक्रिय रूप से तारे बन रहे हैं। यह कॉस्मिक नून (ब्रह्मांडीय दोपहर) के आसपास मौजूद थी, वह युग जब ब्रह्मांड में तारा निर्माण अपने चरम पर था, और इसकी तारा-निर्माण दर से संकेत मिलता है कि इसके अधिकांश तारे केवल 30 मिलियन वर्षों के भीतर जन्मे हो सकते हैं। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के सह-लेखक Ben Stappers ने कहा, “हमारे पास मौजूद आकाशगंगाओं के पूरे नमूने में यह मेज़बान अलग ही दिखती है”।

विज्ञप्तियों के अनुसार, यह इस बहस के लिए महत्वपूर्ण है कि ये बर्स्ट कैसे उत्पन्न होते हैं। एक व्याख्या यह है कि वे दो न्यूट्रॉन तारों के विलय से आते हैं। चूँकि ऐसे जोड़ों को सर्पिल गति से एक-दूसरे के पास आकर विलीन होने में अरबों वर्ष लगने की अपेक्षा की जाती है, इस तरह बने बर्स्ट मुख्य रूप से विकसित तारकीय आबादी वाली पुरानी आकाशगंगाओं में दिखने चाहिए। दूसरी व्याख्या मैग्नेटार की ओर इशारा करती है, यानी एक युवा और अत्यधिक चुंबकीय न्यूट्रॉन तारा, जो किसी विशाल तारे का सुपरनोवा के रूप में अंत होने पर पीछे रह जाता है; यह बिना लंबे इंतज़ार के, उदाहरण के लिए तारकंपों (स्टारक्वेक) के ज़रिए, बर्स्ट उत्सर्जित कर सकता है, जिससे वे इस जैसी युवा आकाशगंगाओं में पाए जाएँगे। ESA और Keck का कहना है कि यह खोज संकेत देती है कि युवा मैग्नेटार इसका संभावित कारण हैं। Caleb ने कहा, “हमारा काम संकेत देता है कि इस बात की संभावना बहुत कम है कि यह FRB किसी विलय से उत्पन्न हुआ हो।”

इस बर्स्ट ने अपनी आकाशगंगा और पृथ्वी के बीच के प्रतीत होने वाले खाली स्थान की जाँच के साधन का भी काम किया। Prochaska फास्ट रेडियो बर्स्ट की तुलना एक ब्रह्मांडीय टॉर्च से करते हैं, जिसका संकेत अपने रास्ते में आने वाली हर चीज़ का रिकॉर्ड साथ लेकर चलता है, जिससे खगोलविद कॉस्मिक वेब के अन्यथा अदृश्य पदार्थ का पता लगा पाते हैं। इस संकेत में टीम को दो संरचनाओं के निशान मिले: पृथ्वी से लगभग 3.5 अरब प्रकाश-वर्ष दूर, 0.3 के रेडशिफ्ट पर, एक पहले से अज्ञात आकाशगंगा समूह, और लगभग 54 मिलियन प्रकाश-वर्ष दूर स्थित निकटवर्ती विर्गो क्लस्टर। आगे की ओर देखते हुए, शोधकर्ताओं का अनुमान है कि MeerKAT हर वर्ष 1.0 से अधिक रेडशिफ्ट पर कई बर्स्ट का पता लगा सकता है और उनकी स्थिति निर्धारित कर सकता है, जिसका अर्थ है ब्रह्मांड की शुरुआत की ओर आधे से भी अधिक पीछे तक। उन्हें उम्मीद है कि नई रेडियो सुविधाएँ इस गति को बढ़ाएँगी और ऐसे दूरस्थ बर्स्ट की मेज़बान आकाशगंगाओं के अध्ययन के लिए Webb अनिवार्य होगा।