अंतरिक्ष की गहराइयों से रेडियो बर्स्ट ब्रह्मांड के "गायब" पदार्थ का खुलासा करते हैं

ब्रह्मांड के विशाल विस्तार में, सामान्य पदार्थ - वही जिससे तारे, ग्रह और हम स्वयं बने हैं - खगोलविदों को लंबे समय से उलझाए हुए है। बिग बैंग पर आधारित सैद्धांतिक गणनाओं ने एक निश्चित मात्रा में बैरियन (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) की भविष्यवाणी की थी। हालाँकि, दूरबीनों के साथ अवलोकनों में, इस पदार्थ का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जैसे गायब हो गया। वह कहाँ छिपा था? रहस्यमय और शक्तिशाली रेडियो बर्स्ट - फास्ट रेडियो बर्स्ट, या एफआरबी - के कारण इसका जवाब मिला।

ये रेडियो विकिरण के संक्षिप्त, चमकदार स्पंदन, जो केवल मिलीसेकंड तक चलते हैं, दूर की आकाशगंगाओं में उत्पन्न होते हैं। वे अरबों प्रकाश-वर्ष की यात्रा करते हैं, विरल प्लाज्मा - आयनित गैस - से गुजरते हुए। रास्ते में, संकेत बिखरे जाते हैं: कम आवृत्तियाँ उच्च आवृत्तियों की तुलना में अधिक विलंबित होती हैं। रास्ते में जितने अधिक मुक्त इलेक्ट्रॉन होंगे, "फैलाव" उतना ही अधिक होगा। यह प्रभाव अदृश्य पदार्थ को "तौलने" के लिए एक आदर्श उपकरण बन गया।

CHIME/FRB अंतर्राष्ट्रीय सहयोग, जिसमें एमआईटी, मैकगिल और अन्य संस्थानों के वैज्ञानिक शामिल हैं, ने CHIME टेलीस्कोप के दूसरे कैटलॉग से लगभग 3000 ऐसे बर्स्ट का विश्लेषण किया। उन्होंने DESI लीगेसी इमेजिंग सर्वे से लाखों आकाशगंगाओं की स्थितियों के साथ फैलाव डेटा की सहसंबंधी किया। फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित परिणाम प्रभावशाली थे।

पता चला कि "गायब" बैरियन न केवल अंतर-आकाशगंगा माध्यम (IGM) में केंद्रित हैं, बल्कि आकाशगंगाओं के चारों ओर विशाल, विरल बादल - जिसे सर्कमगैलेक्टिक माध्यम (CGM) कहा जाता है - में भी केंद्रित हैं। गैस अपेक्षा से कहीं अधिक दूर तक फैली हुई है: आकाशगंगाओं से लगभग 4 मिलियन प्रकाश-वर्ष तक, जो एक विशिष्ट आकाशगंगा के आकार से दस गुना अधिक है। जहाँ अधिक आकाशगंगाएँ हैं, वहाँ उनके चारों ओर अधिक पदार्थ भी है। यह बताता है कि आकाशगंगाएँ सुपरमैसिव ब्लैक होल के जेट और सुपरनोवा विस्फोटों जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से सक्रिय रूप से गैस को बाहर की ओर "फेंक" रही हैं।

कल्पना कीजिए: आकाशगंगा एक बंद प्रणाली नहीं है, बल्कि एक फव्वारा है जो आसपास के स्थान में पदार्थ को उगल रहा है। पहले सिमुलेशन अधिक कॉम्पैक्ट वितरण की भविष्यवाणी करते थे, लेकिन वास्तविकता अलग निकली - गैस विशाल "रोएंदार" बादल बनाती है। यह आकाशगंगाओं के विकास और समग्र रूप से ब्रह्मांडीय वेब की हमारी समझ को बदल देता है।

यह कार्य न केवल लापता बैरियनों की लंबे समय से चली आ रही पहेली को हल करता है, बल्कि एक नई विधि की शक्ति को भी प्रदर्शित करता है। एफआरबी ब्रह्मांड के अदृश्य क्षेत्रों को रोशन करते हुए अंतरिक्ष यान के रूप में कार्य करते हैं। पाए गए बर्स्ट की संख्या बढ़ने के साथ (और दिन में हजारों हैं) खगोलविद पदार्थ के वितरण को और अधिक सटीकता से मैप करने और ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना के निर्माण के मॉडल का परीक्षण करने में सक्षम होंगे।

यह शोध इस बात का एक ज्वलंत उदाहरण है कि कैसे एफआरबी जैसी अप्रत्याशित घटनाएँ पहेली से एक शक्तिशाली उपकरण में बदल जाती हैं। इन मिलीसेकंड स्पंदनों में और क्या छिपा है, यह भविष्य के अवलोकनों से पता चलेगा। ब्रह्मांड धीरे-धीरे अपने रहस्यों को उजागर कर रहा है, एक समय में एक रेडियो बर्स्ट।