नया शोध क्रैब नेबुला से रेडियो तरंगों में ज़ेबरा पैटर्न की व्याख्या करता है

कैनसस विश्वविद्यालय में भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर मिखाइल मेदवेदेव के नए शोध के अनुसार, क्रैब नेबुला के पल्सर द्वारा उत्सर्जित उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों में एक पेचीदा ‘ज़ेबरा’ पैटर्न का अंततः स्पष्टीकरण हो सकता है। असामान्य आवृत्ति-आधारित बैंड स्पेसिंग की विशेषता वाला यह अनूठा पैटर्न, 2007 में इसकी खोज के बाद से खगोल भौतिकीविदों को परेशान कर रहा है। हाल ही में फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित मेदवेदेव के निष्कर्ष बताते हैं कि पल्सर के प्लाज्मा-समृद्ध वातावरण में होने वाली तरंग विवर्तन और हस्तक्षेप जिम्मेदार हो सकता है।

उच्च-आवृत्ति रेडियो पल्स ज़ेबरा जैसे पैटर्न बनाते हैं

क्रैब नेबुला, लगभग एक सहस्राब्दी पहले देखे गए सुपरनोवा का अवशेष है, जिसके मूल में एक न्यूट्रॉन तारा है जिसे क्रैब पल्सर के नाम से जाना जाता है। लगभग 12 मील व्यास वाला यह पल्सर, प्रकाशस्तंभ किरण के समान व्यापक तरंगों में विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्सर्जित करता है। क्रैब पल्सर अपने विशिष्ट ज़ेबरा पैटर्न के कारण अलग दिखता है-देखा केवल एक विशिष्ट पल्स घटक के भीतर और 5 और 30 गीगाहर्ट्ज़ के बीच फैली हुई आवृत्तियों के भीतर।

मेदवेदेव का मॉडल यह सिद्धांत देता है कि ज़ेबरा पैटर्न पल्सर के घने प्लाज्मा वातावरण से उत्पन्न होता है। प्लाज्मा, जो इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन जैसे आवेशित कणों से बना होता है, पल्सर के चुंबकीय क्षेत्र के साथ संपर्क करता है, रेडियो तरंगों को इस तरह से प्रभावित करता है जो प्रकाश तरंगों में देखी जाने वाली विवर्तन घटना के समान होता है। जैसे ही ये तरंगें अलग-अलग प्लाज्मा घनत्व वाले क्षेत्रों में फैलती हैं, वे चमकीले और गहरे किनारों का एक पैटर्न बनाती हैं, जो अंततः पृथ्वी से देखे गए ज़ेबरा पैटर्न के रूप में दिखाई देते हैं।

प्लाज्मा घनत्व मापन और न्यूट्रॉन स्टार अनुसंधान के लिए निहितार्थ

मेदवेदेव का काम क्रैब पल्सर की विशिष्टताओं पर प्रकाश डालता है और न्यूट्रॉन सितारों के मैग्नेटोस्फेयर में प्लाज्मा घनत्व को मापने के लिए एक विधि प्रदान करता है। मॉडल फ्रिंज पैटर्न का विश्लेषण करने और प्लाज्मा के वितरण और घनत्व को निर्धारित करने के लिए तरंग प्रकाशिकी का उपयोग करता है। यह एक ऐसी सफलता है जो अन्य युवा और ऊर्जावान पल्सर के अध्ययन के लिए नए रास्ते खोल सकती है। यह नवोन्वेषी विधि वह प्रदान करती है जिसे मेदवेदेव “मैग्नेटोस्फीयर की टोमोग्राफी” के रूप में वर्णित करते हैं, जो न्यूट्रॉन सितारों के चारों ओर आवेशित कणों के घनत्व मानचित्र को सक्षम करता है।

मेदवेदेव के सिद्धांत को मान्य करने के लिए और अधिक अवलोकन डेटा की आवश्यकता होगी, खासकर जब खगोल भौतिकीविद् अन्य युवा, ऊर्जावान पल्सर पर अपनी विधि लागू करना चाहते हैं। यदि उनके मॉडल की पुष्टि हो जाती है, तो यह न्यूट्रॉन सितारों के प्लाज्मा वातावरण और पल्सर प्लाज्मा के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों की बातचीत के बारे में हमारी समझ को बढ़ाने में मदद कर सकता है।