കോസ്മിക് രശ്മികളെക്കുറിച്ചുള്ള സൂചനകൾ വെളിപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്, ജെമിംഗാ പൾസറിനടുത്ത് അൾട്രാ ഹൈ-എനർജി ഗാമാ കിരണങ്ങൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി

Geminga പൾസറിന് ചുറ്റുമുള്ള അൾട്രാ-ഹൈ-എനർജി ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെ കൃത്യമായ കണ്ടെത്തൽ അന്താരാഷ്ട്ര ഗവേഷകർ അടുത്തിടെ പ്രഖ്യാപിച്ചു. ഇതുവരെ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ശ്രേണിയിലാണ് നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയത്, ദൃശ്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ ഏകദേശം 100 ട്രില്യൺ മടങ്ങ് എത്തി. Esta നിഗൂഢമായ കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചും സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചും മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ കാര്യമായ പുരോഗതി കൈവരിക്കാൻ അടിസ്ഥാനപരമായ കണ്ടെത്തൽ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

Gêmeos എന്ന നക്ഷത്രസമൂഹത്തിൽ, Terra-ൽ നിന്ന് ഏകദേശം 800 പ്രകാശവർഷം അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ആകാശ വസ്തുവിനെ കേന്ദ്രീകരിച്ചായിരുന്നു ഗവേഷണം. Geminga, ആകാശത്തിലെ ഗാമാ രശ്മികളുടെ ഏറ്റവും തിളക്കമുള്ള രണ്ടാമത്തെ ഉറവിടമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ പ്രതിഭാസങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള പഠനത്തിന് അനുയോജ്യമായ ലക്ഷ്യമാക്കി മാറ്റുന്നു.

അങ്ങേയറ്റത്തെ കോസ്മിക് പരിതസ്ഥിതികളിലെ കണികാ ത്വരണം പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ച് ഫലങ്ങൾ ഒരു പുതിയ കാഴ്ചപ്പാട് നൽകുന്നു. Eles, കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെ ഘടനയും അവ എങ്ങനെയാണ് അത്തരം ഭീമാകാരമായ ഊർജ്ജം നേടുന്നത് എന്നതുപോലുള്ള ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ നിലനിൽക്കുന്ന നിഗൂഢതകൾ അനാവരണം ചെയ്യാൻ വഴിയൊരുക്കുന്നു.

കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെ പ്രഹേളികയും അവയുടെ ഉറവിടങ്ങൾക്കായുള്ള അന്വേഷണവും

കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഉയർന്ന ഊർജ്ജ കണികകൾ തുടർച്ചയായി ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. Terra-ന് സമീപമുള്ള അതിൻ്റെ ഉറവിടങ്ങളെ രണ്ട് പ്രധാന തരങ്ങളായി തരംതിരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ശാസ്ത്ര സമൂഹം വിശ്വസിക്കുന്നു: Via Láctea-ൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിക്കുന്നവയും കൂടുതൽ വിദൂര ഗാലക്സികളിൽ നിന്ന് വരുന്നവയും. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കിരണങ്ങളുടെ സൃഷ്ടിയുടെ യഥാർത്ഥ സ്വഭാവവും സംവിധാനങ്ങളും ഇപ്പോഴും ഗവേഷകർക്ക് നിരവധി രഹസ്യങ്ങൾ സൂക്ഷിക്കുന്നു.

കോസ്മിക് രശ്മികളുടെ ഉത്ഭവം കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള പ്രധാന ബുദ്ധിമുട്ട് ബഹിരാകാശത്തുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളുമായുള്ള അവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലാണ്. അവ ചാർജ്ജ് കണങ്ങളായതിനാൽ, അവയുടെ പാതകൾ വളഞ്ഞതാണ്, ഇത് അവയുടെ ആരംഭ പോയിൻ്റ് നേരിട്ട് തിരിച്ചറിയുന്നത് തടയുന്നു. Essa വ്യതിചലനം ഗാമാ കിരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തെ ഒരു ബദലായി കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാക്കുന്നു.

പ്രപഞ്ചത്തിൻ്റെ സന്ദേശവാഹകരായി ഗാമാ കിരണങ്ങൾ

ഈ പഠനമേഖലയിൽ ഗാമാ രശ്മികൾ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്, കാരണം, ചാർജിത കണങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളാൽ ബാധിക്കപ്പെടാതെ അവ നേർരേഖയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു. Quando ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഇലക്ട്രോണുകൾ ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്നു, അവ സിൻക്രോട്രോൺ വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. Além കൂടാതെ, ചുറ്റുമുള്ള ഫോട്ടോണുകളുമായുള്ള ഊർജ്ജസ്വലമായ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കൂട്ടിയിടി “വിപരീതമായ Compton ചിതറിക്കിടക്കലിന്” കാരണമാകും, ഫോട്ടോണുകൾ ഊർജ്ജം നേടുകയും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഗാമാ രശ്മികളോ എക്സ്-റേകളോ ആയി മാറുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്.

പരോക്ഷമായി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട ഈ ഗാമാ രശ്മികൾ പഠിക്കുന്നത് അതിനാൽ ഒരു നിർണായക തന്ത്രമാണ്. Eles ഒരു തരം “വിരലടയാളം” ആയി വർത്തിക്കുന്നു, അത് കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെ ഉത്ഭവം, അവ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട പരിസ്ഥിതി, നിർണായകമായി, ഈ കണികകൾ എങ്ങനെയാണ് അത്തരം തീവ്രമായ തലങ്ങളിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രധാന വിവരങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

Tibet ASγ പരീക്ഷണവും അതിൻ്റെ കഴിവുകളും

കോസ്മിക് രശ്മികളുടെയും ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെയും യഥാർത്ഥ സ്വഭാവം വ്യക്തമാക്കുന്നതിന്, Japão, China എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകർ Tibete ൻ്റെ Experimento ASγ എന്നറിയപ്പെടുന്ന അന്താരാഷ്ട്ര പദ്ധതിയിൽ ചേർന്നു. Este വലിയ തോതിലുള്ള ശാസ്ത്ര സംരംഭം, China-ൽ Tibete-ൽ നിന്ന് Região Autônoma-ൽ 4,300 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു അതുല്യമായ നിരീക്ഷണ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

നിരീക്ഷണ ഉപകരണത്തിന് “അന്തരീക്ഷ മഴ” യുടെ കണികകൾ പിടിച്ചെടുക്കാനുള്ള പ്രവർത്തനമുണ്ട്, അവ കോസ്മിക് കിരണങ്ങളും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഗാമാ കിരണങ്ങളും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന വലിയ അളവിലുള്ള ദ്വിതീയ കണങ്ങളാണ്. ഈ മഴയുടെ ഊർജ്ജവും ദിശയും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, യഥാർത്ഥ കോസ്മിക്, ഗാമാ രശ്മികളുടെ സവിശേഷതകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അനുമാനിക്കാം. ഈ സൗകര്യത്തിൽ ഒരു Cherenkov വാട്ടർ മ്യൂൺ ഡിറ്റക്ടർ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് ഭൂഗർഭത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് അളവുകളുടെ കൃത്യതയും വ്യത്യസ്ത തരം കണങ്ങളെ വേർതിരിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

ജെമിംഗ: ഗാമാ റേ ഹാലോ ഉള്ള ഒരു ആകാശ ലക്ഷ്യം

2014-ൽ ആരംഭിച്ച് ഏകദേശം രണ്ട് വർഷത്തെ കാലയളവിൽ, ഗവേഷണ സംഘം അതിൻ്റെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഗാമാ-റേ വസ്തുവായ Geminga-ൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചു. Situado ഏകദേശം 800 പ്രകാശവർഷം അകലെ, Gêmeos നക്ഷത്രസമൂഹത്തിലേക്ക്, Geminga താരതമ്യേന പഴക്കമുള്ള ഒരു പൾസാറാണ്, ഏകദേശം 300,000 വർഷം പഴക്കമുണ്ട്. Pulsar അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന, വികിരണ രശ്മികൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഒരു ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രമാണ്.

ഈ പൾസാറിന് ചുറ്റും, പൾസർ വിൻഡ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന പുറന്തള്ളപ്പെട്ട പ്ലാസ്മ, സൂപ്പർനോവ അവശിഷ്ടങ്ങളുമായി അക്രമാസക്തമായി ഇടപെടുന്നു. Essa കൂട്ടിയിടി ഒരു സ്വാഭാവിക ആക്സിലറേറ്റർ പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇലക്ട്രോണുകളേയും പോസിട്രോണുകളേയും വളരെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. Essas ഘടനകളെ “പൾസർ വിൻഡ് നെബുല” എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ Geminga-ന് ചുറ്റും, തീവ്രമായ ഗാമാ-റേ ഉദ്‌വമനം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഒരു വലിയ വളയത്തിൻ്റെ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു “ഗാമാ-റേ ഹാലോ” നിരീക്ഷിക്കാൻ സാധിക്കും.

ഊർജ്ജ കണ്ടെത്തലും അതിൻ്റെ പ്രത്യാഘാതങ്ങളും രേഖപ്പെടുത്തുക

ഈ നിരീക്ഷണ ഘട്ടം അഭൂതപൂർവമായ ഊർജ്ജ ശ്രേണിയിൽ Geminga-ൻ്റെ ഗാമാ-റേ പ്രഭാവലയം കൃത്യമായി പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിൽ കലാശിച്ചു. 100 ട്രില്യൺ ഇലക്‌ട്രോൺ വോൾട്ട് (100 TeV, 0.1 PeV ന് തുല്യം) കവിഞ്ഞ ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ഡാറ്റ സ്ഥിരീകരിച്ചു, ഇത് ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രതിഭാസത്തിന് ഇതുവരെ നടത്തിയിട്ടുള്ളതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ഉയർന്ന അളവാണ്.

നിരീക്ഷണ ഡാറ്റയുടെ ആഴത്തിലുള്ള വിശകലനം നിർണായകമായ ഒരു വിശദാംശം വെളിപ്പെടുത്തി: Geminga ൻ്റെ പ്രഭാവലയത്തിലെ ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെ തീവ്രത ഏകദേശം 100 TeV ന് മുകളിലുള്ള ഊർജ്ജ മേഖലയിൽ ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. Este കണ്ടെത്തൽ, Geminga പൾസർ വിൻഡ് നെബുലയിലെ ഇലക്ട്രോൺ ആക്സിലറേഷനുള്ള നിർണായക ഊർജ്ജം കൃത്യമായി 100 TeV ആണെന്നതിൻ്റെ ആദ്യ നേരിട്ടുള്ള തെളിവാണ്. ഈ കോസ്മിക് സ്രോതസ്സുകളിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഭൗതിക പ്രക്രിയകളെ മാതൃകയാക്കുന്നതിന് Essa വിവരങ്ങൾ പ്രധാനമാണ്.

ഖഗോള കണങ്ങളുടെ ത്വരണം വ്യതിയാനങ്ങൾ

Geminga-ൽ ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ മറ്റ് ശ്രദ്ധേയമായ ജ്യോതിശാസ്ത്ര ഉറവിടങ്ങളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നത് മൂല്യവത്തായ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുന്നു. Caranguejo ൻ്റെ Nebulosa, ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും ശക്തമായ കണികാ ആക്സിലറേറ്ററുകളിൽ ഒന്നായി പരക്കെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട ഒരു സൂപ്പർനോവ അവശിഷ്ടമാണ്. Nela, petaelectronvolt class (1000 TeV) ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം മുൻ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഇതിനകം നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്.

Caranguejo-ൻ്റെ Geminga ഉം Nebulosa ഉം തമ്മിലുള്ള ഈ വ്യത്യാസങ്ങൾ, കണികകളെ ത്വരിതപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് ഗണ്യമായി വ്യത്യാസപ്പെടാം എന്ന് എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. Fatores ജ്യോതിശാസ്ത്ര വസ്തുവിൻ്റെ പ്രായവും ചുറ്റുമുള്ള ഭൗതിക പരിതസ്ഥിതിയും എങ്ങനെ നിർണ്ണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. Geminga-ലെ നിർണായക ആക്സിലറേഷൻ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ, ഈ വസ്തുക്കളുടെ പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും പൾസർ കാറ്റ് നെബുലകളിലെ ഇലക്ട്രോണിക് ആക്സിലറേഷൻ്റെ സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ചും നമ്മുടെ ഗ്രാഹ്യത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തും.

അടിച്ചമർത്തപ്പെട്ട വ്യാപനവും പോസിട്രോണുകളുടെ രഹസ്യവും

അൾട്രാ-ഹൈ-എനർജി ഗാമാ കിരണങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന് പുറമേ, Geminga ന് സമീപമുള്ള “ഡിഫ്യൂഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്” നിർണ്ണയിക്കാനും പഠനം അനുവദിച്ചു. ഒരു നിശ്ചിത പ്രദേശത്ത് കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ എത്ര വേഗത്തിൽ ചിതറുന്നു എന്നതിൻ്റെ സൂചകമാണ് Este ഗുണകം. Compreender, Terra-ൽ എത്തുന്നതിന് മുമ്പ്, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ പ്രക്ഷുബ്ധതയാൽ കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ചിതറിക്കിടക്കുന്നത് എന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് ഡിഫ്യൂഷൻ്റെ തീവ്രത അടിസ്ഥാനപരമാണ്.

ഏകദേശം 16 മുതൽ 250 TeV വരെയുള്ള ഊർജ്ജ പരിധിയിലുള്ള ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെ പ്രഭാവലയം ഗവേഷണം പരിശോധിച്ചു. Geminga-ലെ ഡിഫ്യൂഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ഗാലക്സി ബഹിരാകാശത്ത് പൊതുവെ നിരീക്ഷിച്ച ഗുണകത്തിൻ്റെ നൂറിലൊന്ന് മാത്രമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. Este ഡാറ്റ കണികാ വ്യാപനത്തെ ശക്തമായി അടിച്ചമർത്തുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, Geminga-ൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കോസ്മിക് റേ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു പ്രത്യേക സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു: അവ ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് രക്ഷപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്.

പുതുതായി കണ്ടെത്തിയ ഈ സവിശേഷതകൾ പ്രധാനപ്പെട്ട നിയന്ത്രണങ്ങൾ നൽകുകയും ദീർഘകാലമായി നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു ജ്യോതിശാസ്ത്ര രഹസ്യം പരിഹരിക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും: പോസിട്രോൺ ഗ്ലട്ട്. നിലവിലെ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നതിലും കൂടുതൽ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ പോസിട്രോണുകൾ കോസ്മിക് കിരണങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന നിരീക്ഷണത്തെയാണ് Este പ്രതിഭാസം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. Geminga-ൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ നിലനിർത്തുന്നത് ഈ അധിക പോസിട്രോണുകളുടെ ഉത്ഭവം വിശദീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഘടകമായിരിക്കാം.