വാർത്തകളിൽ ഇടംനേടിയത് എന്തുകൊണ്ട്?
Southern‑sky MWA Rapid Two‑Metre (SMART) survey ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സംഘം നമ്മുടെ ഗാലക്സിയിൽ പുതിയൊരു മില്ലിസെക്കൻഡ് പൾസറിനെ കണ്ടെത്തി. PSR J0125‑5854 എന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന ഈ പൾസർ ഓരോ 24.6 മില്ലിസെക്കൻഡിലും ഒരിക്കൽ കറങ്ങുകയും ഏകദേശം 1,600–3,200 പ്രകാശവർഷം അകലെ സ്ഥിതിചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ആദ്യമായാണ് കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസിയുള്ള Murchison Widefield Array (MWA) ഇത്രയും വേഗതയുള്ള ഒരു പൾസറിനെ കണ്ടെത്തുന്നത്. ഈ കണ്ടെത്തൽ ടെലിസ്കോപ്പിന്റെ വിശാലമായ ഫീൽഡ് ഓഫ് വ്യൂ (field of view) വും ഭാവിയിലെ SKA‑Low സർവേകളുടെ സാധ്യതകളും എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.
പശ്ചാത്തലം
പശ്ചിമ ഓസ്ട്രേലിയയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പാണ് MWA. ഇത് 80 നും 300 മെഗാഹെർട്സിനും (MHz) ഇടയിലുള്ള കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. വരാനിരിക്കുന്ന Square Kilometre Array (SKA) Low ടെലിസ്കോപ്പിന്റെ മുൻഗാമിയായ (precursor) ഉപകരണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഈ അറേ (array). ഇതിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ നിരവധി കിലോമീറ്ററുകളിലായി വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ആയിരക്കണക്കിന് ചെറിയ ആന്റിനകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് അതിന് വളരെ വിശാലമായ കാഴ്ചാ മണ്ഡലവും നല്ല സെൻസിറ്റിവിറ്റിയും നൽകുന്നു. 2022 ൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ MWA ഉപയോഗിച്ച് മുഴുവൻ ദക്ഷിണ ആകാശവും സ്കാൻ ചെയ്യുന്നതിനായി SMART സർവേ നിർദ്ദേശിച്ചു. സർവേ ആകാശത്തിന്റെ ഓരോ ഭാഗവും ഏകദേശം 80 മിനിറ്റ് നിരീക്ഷിക്കുന്നു. കറങ്ങുന്ന ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള മങ്ങിയ റേഡിയോ പൾസുകൾ (radio pulses) കണ്ടെത്താൻ ഈ ദൈർഘ്യമേറിയ സംയോജനം (integration) ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞരെ അനുവദിക്കുന്നു. നൂറുകണക്കിന് പുതിയ പൾസറുകളെ കണ്ടെത്താനാകുമെന്ന് SMART സംഘം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
കണ്ടെത്തലിൽ നിന്നുള്ള പ്രധാന വിവരങ്ങൾ
- പുതിയ മില്ലിസെക്കൻഡ് പൾസർ: 24.6 ms കാലയളവുള്ള അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രമാണ് PSR J0125‑5854. SMART സർവേയുടെ ഒരു ചെറിയ ടെസ്റ്റ് സ്കാനിലാണ് ഇതിന്റെ റേഡിയോ പൾസുകൾ കണ്ടെത്തിയത്. ഭൂമിയിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 1,600–3,200 പ്രകാശവർഷം അകലെയാണ് ഇത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നതെന്ന് പൾസറിന്റെ ഡിസ്പർഷൻ മെഷർ (dispersion measure) സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
- ബൈനറി സിസ്റ്റം: പൾസർ വിശാലമായ ഒരു ബൈനറി സിസ്റ്റത്തിലാണ് (binary system) ഉള്ളതെന്ന് ടൈമിംഗ് ഫോളോ-അപ്പ് കാണിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞത് 0.4 സോളാർ മാസ് (solar masses) ഉള്ള തന്റെ കൂട്ടാളിയെ ഇത് ഓരോ 833 ദിവസത്തിലും വലംവെക്കുന്നു.
- SMART സർവേയുടെ രൂപകൽപ്പന: ഏകദേശം 70 സെഷനുകളിലായി മുഴുവൻ ദക്ഷിണ ആകാശവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നതിനായി MWA യുടെ 610 ചതുരശ്ര ഡിഗ്രി വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഫീൽഡ് ഓഫ് വ്യൂ സർവേ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഓരോ സെഷനും വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നുവെങ്കിലും ദുർബലമായ പൾസർ സിഗ്നലുകളെ കണ്ടെത്താൻ ഇതിന് കഴിയും.
- SKA‑Low നായുള്ള തയ്യാറെടുപ്പ്: ഓസ്ട്രേലിയയിൽ നിർമ്മിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന വരാനിരിക്കുന്ന SKA‑Low ടെലിസ്കോപ്പിൽ 50 നും 350 MHz നും ഇടയിലുള്ള ഫ്രീക്വൻസികൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി 131,000-ലധികം ആന്റിനകൾ ഉൾപ്പെടും. PSR J0125‑5854 പോലെയുള്ള കണ്ടെത്തലുകൾ അടുത്ത തലമുറ ടെലിസ്കോപ്പിനായുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ സഹായിക്കുന്നു.
പ്രാധാന്യം
അതിവേഗം കറങ്ങുകയും റേഡിയോ ബീമുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന സാന്ദ്രമായ നക്ഷത്ര അവശിഷ്ടങ്ങളാണ് പൾസറുകൾ. മില്ലിസെക്കൻഡ് പൾസറുകൾക്ക് പ്രത്യേക പ്രാധാന്യമുണ്ട്, കാരണം അവയുടെ സ്ഥിരമായ സ്പിൻ നിരക്കുകൾ (spin rates) അവയെ കൃത്യമായ കോസ്മിക് ക്ലോക്കുകളാക്കി (cosmic clocks) മാറ്റുന്നു. MWA പോലെയുള്ള കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസി ടെലിസ്കോപ്പുകൾക്ക് ഇത്തരം വസ്തുക്കളെ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമെന്ന് PSR J0125‑5854 ന്റെ കണ്ടെത്തൽ തെളിയിക്കുന്നു. SMART സർവേ അറിയപ്പെടുന്ന പൾസർ ജനസംഖ്യ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതിതീവ്ര സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെയും ദ്രവ്യത്തിന്റെയും (matter) സിദ്ധാന്തങ്ങൾ പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പായി മാറുന്ന SKA‑Low യുടെ പാത്ത്ഫൈൻഡറായും (pathfinder) ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ഉപസംഹാരം
SMART സർവേ കണ്ടെത്തിയ ആദ്യത്തെ മില്ലിസെക്കൻഡ് പൾസർ ഒരു പ്രോത്സാഹജനകമായ നാഴികക്കല്ലാണ്. Murchison Widefield Array ഉപയോഗിച്ചുള്ള വൈഡ്-ഫീൽഡ് സർവേകൾക്ക് മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങളെ കണ്ടെത്താനാകുമെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു. SKA‑Low ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഭാവി നിരീക്ഷണങ്ങൾ കൂടുതൽ പൾസറുകളെ വെളിപ്പെടുത്തുകയും പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
ഉറവിടങ്ങൾ: Phys.org