हालै पत्ता लागेको ‘मृत तारा’ एक सेकेण्डमा कीर्तिमानी ७१६ पटक घुम्यो र ‘थर्मोन्युक्लियर ब्लास्ट’ सहित यसरी विस्फोट भयो

काठमाडौं ।

खगोलविद्हरूले एउटा “मृत तारा” अर्थात् न्यूट्रोन तारा पत्ता लगाएका छन् जसले एक सेकेन्डमा अविश्वसनीय रुपमा ७१६ पटक घुमिरहेको छ। यो घुमाईले यसलाई अहिलेसम्म देखिएको सबैभन्दा छिटो घुम्ने ब्रह्माण्डीय वस्तु बनाएको छ। यति मात्र नभई यो न्यूट्रोन ताराको सतहमा परमाणु बम विस्फोट जत्तिकै शक्तिशाली विस्फोटहरू भइरहेका छन्।

यो चरम तारकीय अवशेषलाई नासाको एक्स-रे टेलिस्कोप न्यूट्रोन स्टार इन्टेरियर कम्पोजिसन एक्सप्लोरर (एनआईसीईआर) प्रयोग गरेर पत्ता लगाइएको हो जुन अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष केन्द्र (आईएसएस) को बाहिरी भागमा जडित छ।

‘स्पीड डेमन’का नामले चिनिने यो विस्फोटक न्यूट्रोन तारा 4U 1820-30 नामको द्वैध प्रणालीको हिस्सा हो जुन पृथ्वीबाट लगभग २६ प्रकाश वर्ष टाढा मिल्की वेको केन्द्रतिर धनु राशिमा अवस्थित गोलाकार तारा समूह NGC ६६२४ मा रहेको स्पेस डटकमले उल्लेख गरेको छ।

“हामीले यो प्रणालीबाट थर्मोन्युक्लियर विस्फोटहरू अध्ययन गरिरहेका थियौं र त्यसपछि असाधारण दोहोरोपनहरू फेला पारेका थियौं, जसले एक सेकेन्डमा ७१६ पटक आफ्नो केन्द्र अक्षमा घुमिरहेको न्यूट्रोन तारा देखाउँछ,” *डीटीयू स्पेसका टोली सदस्य गौरव के. जैसवालले एक विज्ञप्तिमा भने।

यसको घुम्ने दरको कुरा गर्दा 4U 1820-30 को न्यूट्रोन तारासँग मिल्दोजुल्दो दरमा घुम्ने अर्को मात्र एउटा वस्तु छ PSR J1748–2446 नामको अर्को न्यूट्रोन तारा जसले पनि एक सेकेन्डमा ७१६ पटक वा एक मिनेटमा ४२ हजार ९६० पटक घुम्छ।

4U 1820-30 द्वैध प्रणालीको अर्को सदस्य भनेको अर्को तारकीय अवशेष, सेतो पुड्के तारा हो जुन सूर्यजस्तै पिण्ड भएका ताराहरू मर्ने बेलामा बाँकी रहन्छन्। यो सेतो पुड्के तारा पनि धेरै छिटो छ र प्रत्येक ११ मिनेटमा आफ्नो न्यूट्रोन तारा साथीको वरिपरि घुम्छ। यसको मतलब यो अहिलेसम्म देखिएको सबैभन्दा छोटो कक्षीय अवधि भएको द्वैध तारक प्रणाली हो।

उल्लिखित न्यूट्रोन ताराजस्तै तारा तब बन्छन् जब सूर्यभन्दा कम्तिमा ८ गुणा बढी द्रव्यमान भएका तारा नाभिकीय संलयनको इन्धन समाप्त गर्छन्। तारकीय मृत्यु न्यूट्रोन ताराको तीव्र घुम्ने दर र सतहमा हुने थर्मोन्युक्लियर विस्फोटजस्ता चरम विशेषताहरू बुझ्नका लागि महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

न्यूट्रोन ताराहरूलाई यति चरम बनाउने कुराहरू के हुन्?

कुनै विशाल ताराले आफ्नो इन्धन समाप्त गरेर आफ्नो कोरमा भारी तत्वहरू बनाउनको लागि तत्वहरू संलयन गर्न नसकेपछि त्यसलाई अरबौं वर्षसम्म आफ्नो गुरुत्वाकर्षणको भित्री दबाबको विरुद्ध समर्थन गर्ने बाहिरी ऊर्जा वा “विकिरण दबाब” समाप्त हुन्छ।

यसले उक्त ताराको कोरलाई आफ्नै गुरुत्वाकर्षणले तीव्र रूपमा संकुचित गराउँछ, जसले शकवेभहरू पैदा गरेर मर्ने ताराको बाहिरी तहहरूमा फैलिन्छ। यसले एक सुपरनोभा विस्फोट उत्पन्न गर्छ, जसले ती बाहिरी तहहरू, र त्यसैले ताराको धेरै भागलाई फ्याँकिदिन्छ।

यसपछि ताराको कोर एउटा तारकीय अवशेषको रूपमा रहन्छ, जसको पिण्ड सूर्यको १  देखि २  गुणासम्म हुन्छ। यो नयाँ (वा नव मृत) न्यूट्रोन तारा लगभग १२ माइल (२० किलोमिटर) चौडाइको मात्र हुन्छ। यसको व्यासमा भएको तीव्र संकुचनले न्यूट्रोन ताराहरूलाई तीव्र रूपमा घुम्न बनाउँछ।

यो कोणीय संवेगको संरक्षणको परिणाम हो र यसलाई बुझ्न एउटा सामान्य उदाहरण लिन सकिन्छ। आइस स्केटरले बरफमा घुमिरहेको कल्पना गर्नुहोस्। आफ्नो घुमाईको गति बढाउन, स्केटरले आफ्नो हातलाई भित्र तान्छ, र फेरि गति घटाउन हातलाई बाहिर फैलाउँछ। यही कुरा न्यूट्रोन तारामा पनि हुन्छ, यद्यपि यो धेरै ठूलो ब्रह्माण्डीय स्तरमा।

न्यूट्रोन ताराहरूले आफ्नो घुमाईको गति थप बढाउन सक्छन् जब तिनीहरू यति नजिकको द्वैध प्रणालीमा हुन्छन् कि आफ्नो साथी वा “दाता” ताराबाट गुरुत्वाकर्षणले पदार्थ तान्न सक्छन्।

यस पदार्थसँग कोणीय संवेग हुन्छ, जसले न्यूट्रोन ताराको घुमाईको गति बढाउँछ। यस चोरी गरिएको पदार्थले न्यूट्रोन ताराहरूमा थर्मोन्युक्लियर विस्फोटहरू हुने कारण बुझ्न पनि मद्दत गर्ने स्पेस डटकमले उल्लेख गरेको छ।

कल्पना गर्न सकिन्छ जब दुईवटा सूर्यको पिण्डलाई म्यानहाटन टापुको सिमानाभित्र अट्ने शरीरमा खुम्च्याइन्छ, यसले चरम परिणामहरू ल्याउँछ। यस तीव्र संकुचनले नकारात्मक आवेशित इलेक्ट्रोन र सकारात्मक आवेशित प्रोटोनलाई एकसाथ धकेल्छ, जसले न्यूट्रोन भनिने तटस्थ कणहरूको समुद्र बनाउँछ, जसले न्यूट्रोन तारालाई भरिन्छ।

यो पदार्थ ब्रह्माण्डमा सबैभन्दा घना हुन्छ। वास्तवमा यो यति घना छ कि यदि न्यूट्रोन ताराको पदार्थको एक चिया चम्चा पृथ्वीमा ल्याइयो भने, यसको तौल १०  मिलियन टन हुनेछ, जुन लगभग ८५ हजार ब्लू व्हेलहरूको तौल बराबर हो।

यस अद्भुत घनत्वसँगै एक अविश्वसनीय रूपमा बलियो गुरुत्वाकर्षण प्रभाव आउँछ। यसको अर्थ, जब कुनै पदार्थ न्यूट्रोन तारातर्फ जान्छ, यसले लाखौं माइल प्रति घण्टा गति हासिल गर्छ। त्यसैले, जब यो न्यूट्रोन ताराको सतहमा ठोक्किन्छ, यसले एक अविश्वसनीय मात्रामा ऊर्जा रिलीज गर्छ।

यसलाई बुझ्नको लागि यदि एउटा मार्शमेलो न्यूट्रोन ताराको सतहमा खसालियो भने यो हजारवटा हाइड्रोजन बम एकैपटक विस्फोट भए जतिको ऊर्जासहित ठोक्किन्थ्यो। साथै जब यो चोरी गरिएको तारकीय पदार्थ न्यूट्रोन ताराको सतहमा जम्मा हुन्छ, यसले एक महत्वपूर्ण द्रव्यमानमा पुग्न सक्छ र हिंसात्मक थर्मोन्युक्लियर विस्फोटमा विस्फोट हुन सक्छ।

एनआईसीईआरले सन् २०१७ देखि २०२१ सम्म 4U 1820-30 द्वैध प्रणालीलाई अवलोकन गर्यो जसको दौरान डीटीयू स्पेस टोलीले एक्स-रे प्रकाशबाट १५ थर्मोन्युक्लियर विस्फोटहरू देख्यो। यीमध्ये एक विस्फोटले वैज्ञानिकहरूले “थर्मोन्युक्लियर बर्स्ट ओस्सिलेसन” भनेको चिन्ह देखायो, जसको आवृत्ति ७१६ हर्ज थियो। किनभने यी बर्स्ट ओस्सिलेसनहरू न्यूट्रोन ताराको घुमाईको दरसँग मेल खान्छन्, यसले यो वस्तु प्रति सेकेन्ड ७१६ पटक घुमिरहेको पुष्टि गर्यो।

यो टोलीको अनुसन्धान सन् गत अक्टोबर २५ मा द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल मा प्रकाशित भएको थियो।