‹ News Blitz Science & Technology Settled

ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിലേക്ക് വാതകം പതിക്കുന്നത് എക്സ്-റേ ഉപയോഗിച്ച് XRISM കണ്ടെത്തി

English हिंदी ಕನ್ನಡ മലയാളം தமிழ் తెలుగు

First brief 22 Sep, 12:12 am IST Updated 22 Sep, 12:12 am IST 0 developments 1 min read

XRISM spacecraft; artist’s concept — NASA/SVS · Public domain

Where it stands

വിദൂരമായ രണ്ട് നക്ഷത്രങ്ങളുള്ള ഒരു സിസ്റ്റത്തിൽ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിലേക്ക് വാതകം പതിക്കുന്നതിന്റെ നേരിട്ടുള്ള സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് തെളിവ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ലഭിച്ചു. വാതകത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന എക്സ്-റേകളുടെ XRISM ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണ കേന്ദ്രത്തിന്റെ അളവുകൾ ഈ കണ്ടെത്തൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 2025 ഫെബ്രുവരി 1-ന് നടത്തിയ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് 2026 സെപ്റ്റംബർ 18-നാണ് ഈ ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. ഇത് പുതിയതായി ചിത്രീകരിച്ച ഒരു സംഭവമല്ല, മറിച്ച് മുൻ നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പുതിയതായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ട ഫലമാണ്. GX 301-2 എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം വളരെ വലിയ ഒരു സഹനക്ഷത്രത്തിന്റെ കാറ്റിൽ നിന്ന് വസ്തുക്കളെ വലിച്ചെടുക്കുന്നു. പിടിച്ചെടുത്ത ഈ വാതകം സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശക്തമായ എക്സ്-റേ പുറന്തള്ളലിന് പിന്നിലെ ഊർജ്ജം നൽകുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനകം പ്രതീക്ഷിച്ചിരുന്നു. XRISM കൂടുതൽ നേരിട്ടുള്ള പരീക്ഷണം നൽകി: വാതകത്തിലുള്ള ഇരുമ്പ് പ്രത്യേക എക്സ്-റേ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്തു, ഇത് സ്പെക്ട്രത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന വിടവുകൾ അവശേഷിപ്പിച്ചു. ആ വിടവുകളുടെ സ്ഥാനങ്ങൾ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിലേക്കുള്ള ചലനം വെളിപ്പെടുത്തി. ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തുന്ന വികിരണവുമായി ഇന്ധനത്തിന്റെ നിർദിഷ്ട ഉറവിടത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു. ഫലം അസാധാരണമാംവിധം സാന്ദ്രമായ നക്ഷത്രാവശിഷ്ടങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചുള്ളതാണ്, ബ്ലാക്ക് ഹോളിനെക്കുറിച്ചല്ല. ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം ഗ്യാസ് സ്ട്രീമിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ മാറുന്ന പാറ്റേണിലുള്ള ഡിസ്കുകളും കൂടുതൽ നേരിട്ടുള്ള ഒഴുക്കും ഗവേഷകർ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ആ വിശാലമായ ശ്രേണി തെളിവുകളുടെ വ്യാഖ്യാനമാണ്, അല്ലാതെ നേരിട്ട് ഫോട്ടോ എടുത്ത ഡിസ്കുകളുടെ ഒരു പരമ്പരയല്ല.

Background

ഒരു വലിയ നക്ഷത്രത്തിന് അതിന്റെ ജീവിതം അവസാനിക്കുമ്പോൾ അതിസാന്ദ്രമായ ഒരു കോർ അവശേഷിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. അത്തരം അവശിഷ്ടങ്ങളെ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ചില ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങൾ കറങ്ങുകയും കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ആവർത്തിക്കുന്ന വികിരണ സിഗ്നലുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതുകൊണ്ടാണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ അവയെ പൾസറുകൾ (pulsars) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ബിപി ക്രൂസിസ് (BP Crucis) സിസ്റ്റത്തിലെ വലിയ സഹനക്ഷത്രത്തെ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന ഒരു പൾസറാണ് GX 301-2. സഹനക്ഷത്രത്തിന് സ്റ്റെല്ലാർ വിൻഡ് വഴി വസ്തുക്കൾ നഷ്ടപ്പെടുന്നു, ഇത് നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്ന വാതക പ്രവാഹമാണ്. ആ വാതകത്തിന്റെ ചില ഭാഗങ്ങൾ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിന്റെ ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീനത്തിൽ പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, അത് പിടിച്ചെടുക്കപ്പെടുകയും ഉള്ളിലേക്ക് വീഴുകയും ചെയ്യാം. വീഴുന്ന വസ്തു ഊർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചൂടാകുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് എക്സ്-റേ പുറന്തള്ളലിന് ശക്തി പകരാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ അക്രീഷൻ (accretion) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം പ്രകാശിക്കുന്നുണ്ടോ എന്നതല്ല ചോദ്യം, മറിച്ച് ആ പുറന്തള്ളലിന് ഊർജ്ജം നൽകുന്ന വസ്തുക്കളെ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമോ എന്നതാണ്. ഊർജ്ജം അനുസരിച്ച് വികിരണത്തെ വേർതിരിച്ചുകൊണ്ട് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ആ പരീക്ഷണം സാധ്യമാക്കുന്നു. എക്സ്-റേ ഉറവിടത്തിനും ടെലിസ്കോപ്പിനും ഇടയിലുള്ള വാതകം പ്രത്യേക ഊർജ്ജം നീക്കം ചെയ്യുകയും ആഗിരണ രേഖകൾ (absorption lines) സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വാതകം നീങ്ങുമ്പോൾ, രേഖകൾ അവയുടെ ലബോറട്ടറി സ്ഥാനങ്ങളിൽ നിന്ന് മാറുന്നു. സിസ്റ്റത്തിന്റെ ചലനം കണക്കിലെടുത്ത ശേഷം ഉള്ളിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന വസ്തുക്കളെ തിരിച്ചറിയാൻ XRISM-ന്റെ റിസോൾവ് (Resolve) ഉപകരണം ആ ചെറിയ വ്യതിയാനങ്ങളെ കൃത്യമായി അളന്നു. അതിനാൽ ഒരു സാധാരണ ചിത്രത്തിന് മാത്രം കാണിക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒരു ഭൗതിക പ്രക്രിയ ഈ ഉപകരണം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു.

How it developed

18 September 2026; research publication

How it started
മാറിയ ഇരുമ്പ് ആഗിരണ രേഖകൾ വാതക പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു

ക്രക്സ് (Crux) നക്ഷത്രസമൂഹത്തിൽ ഏകദേശം 13,000 പ്രകാശവർഷം അകലെയുള്ള ബിപി ക്രൂസിസ് സിസ്റ്റത്തെക്കുറിച്ചാണ് പഠനം പരിശോധിക്കുന്നത്. ഇതിലെ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം ഏകദേശം 41.5 ദിവസത്തിലൊരിക്കൽ വലിയ സഹനക്ഷത്രത്തെ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നു. ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം അതിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന വാതക പ്രവാഹം സഹനക്ഷത്രത്തിന്റെ കാറ്റ് നൽകുന്നു. റിസോൾവ് ഉപകരണം കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് മാറിയ ഇരുമ്പ് ആഗിരണ രേഖകൾ കണ്ടെത്തി. ഭ്രമണപഥ ചലനം വിശകലനം ചെയ്ത ശേഷം, ഗവേഷകർ പൾസറുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഉള്ളിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന വാതകം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. എക്സ്-റേ പ്രകാശം കുറഞ്ഞപ്പോൾ ആഗിരണ സവിശേഷതയും അപ്രത്യക്ഷമായി, ഇത് ഒഴുക്കും പുറന്തള്ളലും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഒരു കോംപാക്റ്റ് നക്ഷത്ര വസ്തുവിലേക്ക് എങ്ങനെയാണ് വസ്തുക്കൾ എത്തുന്നത് എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ രചയിതാക്കൾ ഈ അളവുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവർ നിർദ്ദേശിക്കുന്ന ഡിസ്ക് മാറ്റങ്ങൾ പരീക്ഷിക്കാനുള്ള ഒരു ഭൗതിക വിശദീകരണമായി തുടരുന്നു, ഓരോ ഘട്ടവും നേരിട്ട് നിരീക്ഷിച്ചു എന്ന അവകാശവാദമല്ല.

NASA Science Advances

Why it matters for UPSC

GS3 · Space science and scientific instruments

GS3-ന്, ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങൾ, പൾസറുകൾ, അക്രീഷൻ, എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി എന്നിവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുക. ആഗിരണ രേഖകളിലെ മാറ്റത്തിന് ചലനത്തെ എങ്ങനെ വെളിപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്ന് വിശദീകരിക്കുക. മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ആസ്ട്രോഫിസിക്കൽ സിസ്റ്റത്തെ വ്യാഖ്യാനിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിശാലമായ മോഡലിൽ നിന്നും ഉപകരണത്തിന്റെ അളന്ന സിഗ്നലിനെ വേർതിരിച്ചറിയുക.

Key terms

ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം (Neutron star)ഒരു വലിയ നക്ഷത്രത്തിന്റെ കോർ തകരുമ്പോൾ രൂപപ്പെടുന്ന അതിസാന്ദ്രമായ നക്ഷത്രാവശിഷ്ടം. ഏതാനും പത്ത് കിലോമീറ്റർ മാത്രം വ്യാസമുള്ള ഒരു ശരീരത്തിനുള്ളിൽ സൂര്യനേക്കാൾ കൂടുതൽ പിണ്ഡം ഇതിന് അടങ്ങിയിരിക്കാം. ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം ബ്ലാക്ക് ഹോളിന് തുല്യമല്ല, രണ്ട് ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളെ ശക്തമായി ആകർഷിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും.

പൾസർ (Pulsar)കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ആവർത്തിക്കുന്ന വികിരണ സിഗ്നലുകളിലൂടെ നിരീക്ഷിക്കുന്ന കറങ്ങുന്ന ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം. പൾസുകൾ അതിന്റെ ഭ്രമണത്തെയും ചുറ്റുപാടുകളെയും കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞരെ സഹായിക്കുന്നു. ഈ പഠനത്തിലെ പൾസറാണ് GX 301-2; വളരെ വലിയ സഹനക്ഷത്രമാണ് ഇതിന് ഊർജ്ജം നൽകുന്ന വാതകം വിതരണം ചെയ്യുന്നത്.

സ്റ്റെല്ലാർ വിൻഡ് (Stellar wind)ഒരു നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്ന വാതകം. രണ്ട് നക്ഷത്രങ്ങളുള്ള ഒരു സിസ്റ്റത്തിൽ, അങ്ങനെ രക്ഷപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളിൽ ചിലത് സഹനക്ഷത്രത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണം പിടിച്ചെടുത്തേക്കാം. ഈ വാർത്തയിലെ കാറ്റ് വലിയ നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്, അതേസമയം ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം ആ വസ്തുക്കളുടെ ഒരു ഭാഗം ഉള്ളിലേക്ക് വലിച്ചെടുക്കുന്നു.

അക്രീഷൻ (Accretion)ഗുരുത്വാകർഷണം വഴി ഒരു വസ്തുവിലേക്ക് പദാർത്ഥങ്ങൾ ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നത്. ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിലേക്ക് വീഴുന്ന വാതകം ഊർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും എക്സ്-റേ പുറപ്പെടുവിക്കാൻ തക്കവിധം ചൂടാകുകയും ചെയ്യും. സിസ്റ്റം തിളക്കമുള്ളതാണെന്ന് കാണിക്കുന്നതിന് പകരം, ഈ പുറന്തള്ളലിന് ശക്തി നൽകുന്ന ഒഴുക്ക് കണ്ടെത്താൻ പുതിയ അളവുകൾ സഹായിക്കുന്നു.

എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (X-ray spectroscopy)അവയുടെ ഊർജ്ജത്താൽ വേർതിരിച്ച എക്സ്-റേകളുടെ അളവെടുപ്പ്. വ്യത്യസ്ത ആറ്റങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ഊർജ്ജത്തിൽ വികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യുകയോ പുറപ്പെടുവിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു, ഇത് സ്പെക്ട്രം എന്ന ഒരു പാറ്റേൺ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഒരു സാധാരണ ചിത്രത്തിന് നൽകാൻ കഴിയാത്ത വിവരങ്ങളായ വാതകത്തിന്റെ ഘടനയും ചലനവും വെളിപ്പെടുത്താൻ ഈ പാറ്റേണിന് കഴിയും.

ആഗിരണ രേഖയും റെഡ്ഷിഫ്റ്റും (Absorption line and redshift)ഒരു ആഗിരണ രേഖ എന്നത് വാതകം ഒരു പ്രത്യേക ഊർജ്ജത്തിലുള്ള വികിരണം നീക്കം ചെയ്ത ഒരു വിടവാണ്. കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റത്തെ റെഡ്ഷിഫ്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇവിടെ, രേഖ മാറുകയും സിസ്റ്റത്തിന്റെ ജ്യാമിതി പൾസറിലേക്ക് വാതകം വീഴുന്നത് വെളിപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. റെഡ്ഷിഫ്റ്റ് മാത്രം അക്രീഷന്റെ സാർവത്രിക സൂചനയല്ല.

XRISM ഉം റിസോൾവും (XRISM and Resolve)നാസയുടെ (NASA) പങ്കാളിത്തത്തോടെ ജപ്പാൻ നേതൃത്വം നൽകുന്ന എക്സ്-റേ ഇമേജിംഗ് ആൻഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി മിഷനാണ് (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) XRISM. റിസോൾവ് (Resolve) ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ എക്സ്-റേ ഊർജ്ജം അളക്കുന്നതിനുള്ള അതിന്റെ ഉപകരണമാണ്. ഈ പഠനത്തിൽ, ആ കൃത്യത ഇരുമ്പ് ആഗിരണ രേഖകളിലെ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ പ്രാപ്തമാക്കി.

അക്രീഷൻ ഡിസ്ക് (Accretion disk)ഒരു കേന്ദ്ര വസ്തുവിന് ഇന്ധനം നൽകുന്ന വസ്തുക്കളുടെ കറങ്ങുന്ന ക്രമീകരണം. വസ്തുക്കൾ നേർരേഖയിൽ വീഴുന്നതിന് പകരം ഉള്ളിലേക്ക് ചുറ്റിക്കറങ്ങാം. ഈ സിസ്റ്റത്തിൽ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഡിസ്ക് കോൺഫിഗറേഷനുകൾ ഗവേഷകർ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു, എന്നാൽ ആ കോൺഫിഗറേഷനുകൾ നേരിട്ട് ഫോട്ടോ എടുത്ത ഘട്ടങ്ങളായി അവതരിപ്പിക്കരുത്.

പ്രകാശവർഷം (Light-year)ദൂരത്തിന്റെ ഒരു യൂണിറ്റ്: ഒരു വർഷം കൊണ്ട് പ്രകാശം എത്ര ദൂരം സഞ്ചരിക്കുന്നു എന്നത്. ബിപി ക്രൂസിസ് ഏകദേശം 13,000 പ്രകാശവർഷം അകലെയാണെന്ന് പറയുന്നത് അതിന്റെ ദൂരത്തെയാണ് വിവരിക്കുന്നത്, ഗവേഷണത്തിന്റെ പ്രായത്തെയല്ല. നിരീക്ഷണ തീയതിയും പ്രസിദ്ധീകരണ തീയതിയും ആ ദൂരത്തിൽ നിന്ന് വേറിട്ടതാണ്.

Sources (2)

Science Advances · Direct spectroscopic observation of matter falling onto a compact stellar object
NASA · official · NASA-JAXA XRISM mission sees pulsar gathering companion’s wind