एक-दसवें सेकंड में, SGR 1806-20 नामक एक मैग्नेटार ने उतनी ऊर्जा जारी की जितनी सूर्य ने पिछले 100,000 वर्षों में उत्सर्जित की है।
मैं काफी लंबे समय से चरम अंतरिक्ष वस्तुओं के बारे में लिख रहा हूं। मैं अभी भी उस वाक्य को बिना रुके नहीं पढ़ सकता।
संक्षिप्त उत्तर: एक मैग्नेटार एक दुर्लभ प्रकार का न्यूट्रॉन तारा है जिसका चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से लगभग एक ट्रिलियन गुना मजबूत है — लगभग 10¹¹ टेस्ला। NASA और Wikipedia के अनुसार, 2021 तक केवल 24 पुष्टि किए गए मैग्नेटार ब्रह्मांड में मौजूद हैं, जो उन्हें सबसे दुर्लभ और चरम वस्तुओं में से एक बनाता है जो कभी खोजी गई हैं।
एक मैग्नेटार वास्तव में क्या है
एक मैग्नेटार को समझने के लिए, आपको पहले एक न्यूट्रॉन तारे की आवश्यकता है। जब एक विशाल तारा — हमारे सूर्य के द्रव्यमान का कहीं 10 से 25 गुना — अपने जीवन के अंत तक पहुंचता है और एक सुपरनोवा में विस्फोट करता है, तो जो पीछे रह जाता है वह न तो एक ब्लैक होल है और न ही कुछ नहीं। यह एक न्यूट्रॉन तारा है: एक ढहा हुआ तारकीय कोर जो इतना घना है कि इसकी एक चम्मच सामग्री पृथ्वी पर 100 मिलियन टन से अधिक वजन करती।
एक मैग्नेटार तब होता है जब उन न्यूट्रॉन तारों में से एक असामान्य रूप से तीव्र चुंबकीय क्षेत्र के साथ बनता है। केवल सामान्य से अधिक मजबूत नहीं — एक विशिष्ट न्यूट्रॉन तारा पल्सर की तुलना में लगभग 1,000 गुना मजबूत, और पृथ्वी के चारों ओर के क्षेत्र की तुलना में लगभग एक ट्रिलियन गुना अधिक शक्तिशाली। एक मैग्नेटार का चुंबकीय क्षेत्र 10⁹ और 10¹¹ टेस्ला के बीच होता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र, तुलना के लिए, 30 से 60 माइक्रोटेस्ला मापता है।
संख्याएं वास्तव में कुछ ऐसी नहीं हैं जो आप अपने सिर में रख सकें। यह कल्पना की विफलता नहीं है। पैमाना बस वास्तव में बहुत बड़ा है।
भौतिक शब्दों में: एक मैग्नेटार लगभग 20 किलोमीटर चौड़ा — लगभग एक शहर का आकार — सूर्य से 1.4 गुना अधिक भारी किसी चीज के द्रव्यमान से भरा हुआ। हर दो से दस सेकंड में एक बार घूमता है। लगातार एक्स-रे और गामा किरणें विकिरणित करता है जबकि इसका चुंबकीय क्षेत्र धीरे-धीरे क्षय होता है। और सक्षम है, जब इसका दिन खराब हो, एक सेकंड के अंश में उतनी ऊर्जा जारी करने की जितनी हमारा तारा एक सौ हजार साल में पैदा करता है।
चरम सीमाओं के पीछे की भौतिकी — वह क्षेत्र वास्तव में क्या करता है
यह शक्तिशाली क्षेत्र केवल लोहे की बुरादा को आकर्षित नहीं करता है। यह काफी शाब्दिक अर्थ में वास्तविकता को विकृत कर देता है।
लगभग 10⁵ टेस्ला पर, परमाणु कक्षाएँ लम्बी छड़ों में विकृत होने लगती हैं। 10¹⁰ टेस्ला पर — जो मैग्नेटार की सीमा के भीतर है — एक हाइड्रोजन परमाणु अपने सामान्य व्यास से 200 गुना संकरा हो जाता है, 2003 के साइंटिफिक अमेरिकन द्वारा मैग्नेटार भौतिकी के विश्लेषण के अनुसार। एक्स-रे फोटॉन दो में विभाजित हो जाते हैं या मिल जाते हैं। निर्वात स्वयं ध्रुवीकृत हो जाता है, खाली स्थान के बजाय क्रिस्टल की तरह काम करता है।
समझने के लिए एक और मार्मिक तरीका भी है। 1,000 किलोमीटर की दूरी से — जहाँ आप पहले से ही ऐसी वस्तु के पास किसी भी सुरक्षित क्षेत्र से आगे होते — मैग्नेटार का क्षेत्र आपके शरीर के परमाणुओं के चारों ओर इलेक्ट्रॉन बादलों को बाधित करेगा, जिससे आपको जीवित रखने वाली रसायन विज्ञान असंभव हो जाएगी। यह क्षेत्र आपको गर्म नहीं करता। यह आपको कुचलता नहीं है। यह केवल उन भौतिक संबंधों को तोड़ देता है जो हमारे जानने वाले पदार्थ का गठन करते हैं।
पृथ्वी और चंद्रमा के बीच आधी दूरी पर — लगभग 192,000 किलोमीटर — एक मैग्नेटार ग्रह पर प्रत्येक क्रेडिट कार्ड पर चुंबकीय डेटा को एक साथ मिटा सकता है, जैसा कि नासा के संग्रहीत विश्लेषण में मैग्नेटार SGR 1806-20 द्वारा नोट किया गया है।
आप यहाँ कहीं भी मैग्नेटार नहीं पाएँगे। सबसे निकटतम ज्ञात एक हजारों प्रकाश-वर्ष दूर है। लेकिन यह समझना कि यह क्षेत्र दूरी पर क्या करता है, इन वस्तुओं के कितने चरम होने को सही ढंग से मापने में मदद करता है।
मैग्नेटार कैसे बनते हैं — और वे बहुत दुर्लभ क्यों हैं
मैग्नेटार बनाने की प्रक्रिया एक मरते हुए तारे से शुरू होती है। जब एक विशाल तारे का मूल ढह जाता है, तो यह एक सेकंड के एक अंश में न्यूट्रॉन तारा बना सकता है — हमारे सूर्य के आकार की चीज़ से लगभग 20 किलोमीटर की दूरी पर एक गेंद तक। उस ढहने के दौरान, चुंबकीय प्रवाह के संरक्षण का अर्थ है कि मूल तारे का जो भी चुंबकीय क्षेत्र था वह संपीड़ित और नाटकीय रूप से प्रवर्धित हो जाता है।
मैग्नेटार बनने के लिए, उस प्रक्रिया को एक कदम आगे जाना होता है। अग्रणी मॉडल, जिसे रॉबर्ट डंकन और क्रिस्टोफर थॉम्पसन ने 1992 में प्रस्तावित किया था, में गिरते हुए तारे के आंतरिक भाग में एक उथल-पुथल वाली मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक डायनामो शामिल है — गर्म, सघन, विद्युत चालक द्रव का एक मथन जो ऊष्मा और घूर्णन ऊर्जा को चुंबकीय ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यदि नवनिर्मित न्यूट्रॉन तारा काफी तेजी से घूमता है और स्थितियाँ सही तरीके से संरेखित होती हैं, तो परिणाम एक ऐसा क्षेत्र है जो सामान्य न्यूट्रॉन तारे की सीमा से परिमाण के क्रम से परे प्रवर्धित हो जाता है।
सुपरनोवा विस्फोटों में से लगभग एक दशमांश को अधिक मानक न्यूट्रॉन तारे के बजाय मैग्नेटार का उत्पादन करने का अनुमान है, ज्योतिर्भौतिकीय जनसंख्या मॉडलिंग के अनुसार। यह उन्हें पहले से ही दुर्लभ बनाता है। इसे इस तथ्य के साथ मिलाएँ कि मैग्नेटार का शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र लगभग 10,000 वर्षों के बाद क्षय हो जाता है — भूवैज्ञानिक रूप से संक्षिप्त — और सक्रिय रूप से अवलोकनीय मैग्नेटार की संख्या और भी गिर जाती है। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि अकेले मिल्की वे में 30 मिलियन निष्क्रिय मैग्नेटार हो सकते हैं, ये सभी लंबे समय से शांत हैं।
2021 तक, केवल 24 की पुष्टि की गई थी। छः अधिक उम्मीदवार हैं।
मैग्नेटार क्या करते हैं: ज्वलनशील घटनाएं, विस्फोट और खगोल विज्ञान की सबसे बड़ी पहेलियों से जुड़ाव
चुम्बकीय न्यूट्रॉन तारे (मैग्नेटार) केवल विदेशी जिज्ञासाएं नहीं हैं। ये सक्रिय, हिंसक वस्तुएं हैं — कम से कम उनकी चुंबकीय तीव्रता की अपेक्षाकृत संक्षिप्त अवधि के दौरान।
एक मैग्नेटार की सतह पर तारकीय भूकंप — जो चुंबकीय क्षेत्र कठोर पपड़ी पर डालता है उसके कारण होते हैं — आश्चर्यजनक शक्ति के गामा-रे विस्फोट जारी कर सकते हैं। 5 मार्च 1979 को, बृहत् मैगेलानिक मेघ में एक मैग्नेटार से आया विस्फोट एकसाथ कई अंतरिक्ष यान से टकराया: वेनेरा 11, वेनेरा 12, हेलिओस 2, पायोनियर वीनस ऑर्बिटर, तीन वेला उपग्रह, सोवियत प्रोग्नोज़ 7, और आइंस्टीन वेधशाला। यह मिलीसेकंड के अंश में 100 गणना प्रति सेकंड से 200,000 गणना प्रति सेकंड तक गया। उस समय, यह 100 के गुणक से अधिक द्वारा कभी पहचाना गया सबसे शक्तिशाली सौर-बाहरी गामा घटना थी।
हाल ही में, मैग्नेटार को खगोल विज्ञान के सबसे लंबे समय तक चलने वाले खुले प्रश्नों में से एक में शामिल किया गया है: तीव्र रेडियो विस्फोट (एफआरबी) का स्रोत। ये रेडियो ऊर्जा के मिलीसेकंड-लंबे पल्स हैं जो, दशकों के लिए, दूर की आकाशगंगाओं से बिना किसी स्पष्ट व्याख्या के यादृच्छिक रूप से आने लगते थे। 2020 में, हमारी अपनी आकाशगंगा में एक मैग्नेटार — एसजीआर 1935+2154 — एक विस्फोट पैदा किया जो एक एफआरबी की प्रोफाइल से मेल खाता था, जो दृढ़ता से सुझाता है कि मैग्नेटार घटना के कम से कम एक स्रोत हैं। ऑस्ट्रेलियाई स्क्वायर किलोमीटर ऐरे पाथफाइंडर सहित कई टेलीस्कोप के साथ किए गए पहचान ने संभावित व्याख्याओं के क्षेत्र को काफी हद तक संकुचित कर दिया, जैसा कि उस वर्ष नेचर में सूचित किया गया था।
ब्रह्मांड की लौकिक संरचना और बड़े पैमाने की घटनाओं से संबंध सक्रिय अनुसंधान का एक क्षेत्र बना हुआ है — और मैग्नेटार, यह पता चला है, अपने तत्काल पड़ोस से परे अच्छी तरह से उंगलियों के निशान छोड़ सकते हैं।
पहली बार, खगोलविदों ने एक मैग्नेटार के जन्म को देखा
दिसंबर 2024 में, एक अत्यदीप्त सुपरनोवा — विस्फोट की एक वर्ग जो सामान्य सुपरनोवा से 10 या अधिक गुना चमकीली है — लगभग एक अरब प्रकाश वर्ष दूर दिखाई दिया। इसे एसएन 2024afav नामित किया गया था। जो इसे असामान्य बनाता था वह इसकी शिखर चमक नहीं थी। यह था जो बाद में आया।
सुचारू रूप से फीका पड़ने के बजाय, सुपरनोवा के प्रकाश वक्र ने चार अलग-अलग धक्कों को दिखाया, उनके बीच के अंतराल धीरे-धीरे छोटे हो गए। यूसी सांता बारबरा में स्नातक छात्र जोसेफ फराह, लास कम्ब्रेस वेधशाला के साथ काम कर रहे थे — 27 टेलीस्कोप का एक वैश्विक नेटवर्क — ने 200 दिनों से अधिक समय तक घटना का अवलोकन किया और देखा कि पैटर्न त्वरित हो रहा था। उन्होंने इसे एक चहचहाहट कहा, गुरुत्वाकर्षण तरंग समुदाय से उधार लिया गया एक शब्द, जहां सिग्नल का समान आकार दो काले छिद्रों के आगे की ओर सर्पिल करते समय और विलीन होते समय प्रकट होता है।
फराह और उनके सहयोगियों द्वारा प्राप्त व्याख्या, 11 मार्च 2026 को नेचर में प्रकाशित, यह है: विस्फोट से कुछ मलबा नव गठित मैग्नेटार की ओर वापस गिरा और एक संचय डिस्क बनाई। वह डिस्क मैग्नेटार के स्पिन अक्ष के साथ गलत तरीके से संरेखित थी। क्योंकि एक तेजी से घूमने वाली विशाल वस्तु अपने साथ स्पेस-टाइम को खींचती है — लेंस-थिरिंग प्रभाव, सामान्य सापेक्षता की भविष्यद्वाणी — डिस्क लड़खड़ाने लगी। जैसे-जैसे डिस्क अंदर की ओर सर्पिल हुई, लड़खड़ाहट तेज हुई, समय-समय पर मैग्नेटार के प्रकाश को अवरुद्ध और प्रतिबिंबित किया। चार धक्के। बढ़ती आवृत्ति। अंदर एक वास्तविक इंजन का हस्ताक्षर।
“हमने कई विचारों का परीक्षण किया, विशुद्ध न्यूटोनियन प्रभाव और मैग्नेटार के चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा संचालित प्रेसेशन सहित, लेकिन केवल लेंस-थिरिंग प्रेसेशन समय से पूरी तरह मेल खाता था,” फराह ने कहा। “यह पहली बार है कि एक सुपरनोवा के यांत्रिकी का वर्णन करने के लिए सामान्य सापेक्षता की आवश्यकता थी।”
अनुमानित पैरामीटर: 4.2 मिलीसेकंड की स्पिन अवधि (जन्म के बाद के घंटों में लगभग 238 प्रति सेकंड घूर्णन) और पृथ्वी की शक्ति का लगभग 300 ट्रिलियन गुना मजबूत चुंबकीय क्षेत्र। क्लासिक मैग्नेटार हस्ताक्षर, दोनों — और अब अनुमान द्वारा नहीं बल्कि 200 दिनों के डेटा में सामने आने वाली प्रक्रिया के सीधे अवलोकन द्वारा पुष्टि की गई।
यह 2010 में UC बर्कले के सैद्धांतिक खगोलभौतिकीविद् डैन कैसेन द्वारा पहली बार प्रस्तावित एक सिद्धांत की भी पुष्टि करता है, जिन्होंने तर्क दिया कि नवजात मैग्नेटार की घूर्णनशील ऊर्जा — आसपास के मलबे में स्थानांतरित — अतिचमकदार सुपरनोवा के पीछे की शक्ति थी। कैसेन द्वारा स्वयं को “एक सिद्धांतकार की जादुई चाल” कहे जाने वाले सोलह वर्षों के अंत में आखिरकार एक भौतिक संकेत मिल गया।
आगे क्या होगा — और यह हमें उन्हें खोजने के तरीके को क्यों बदलेगा
इस बारे में सोचें कि इसका क्षेत्र के लिए वास्तव में क्या अर्थ है। SN 2024afav से पहले, मैग्नेटार-शक्तिशाली-अतिचमकदार-सुपरनोवा सिद्धांत के पास परिस्थितिजन्य समर्थन था और कोई सीधा सबूत नहीं था। अब इसके पास एक विशिष्ट, भौतिकी से समझाया जाने वाला अवलोकनीय हस्ताक्षर है — प्रकाश वक्र में एक चहचहाहट — जो भविष्य के सर्वेक्षण सक्रिय रूप से खोज सकते हैं।
फराह को उम्मीद है कि जैसे-जैसे वेरा सी. रुबिन वेधशाला पूरी तरह से ऑनलाइन आएगी, इसके आकाश सर्वेक्षण की विशाल मात्रा इन चहचहाती सुपरनोवा की दर्जनों और खोज करेगी। रुबिन का लीगेसी सर्वे ऑफ स्पेस एंड टाइम (LSST) हर कुछ रातों में संपूर्ण उपलब्ध आकाश की तस्वीर लेगा, जिससे यह क्षणिक ब्रह्मांड की प्रभावी रूप से एक सतत गति चित्र बन जाएगा। अतिचमकदार सुपरनोवा जो पहले शिखर चमक पर पकड़े जाते थे और फिर संसाधन हटने पर खो जाते थे, अब उनके पूर्ण क्षय वक्र, गांठ और सब कुछ के साथ ट्रैक किए जाएंगे।
यह ध्यान देने योग्य है, जैसा कि UC बर्कले के खगोलविद् एलेक्स फिलिप्पेंको ने मूल पेपर में चेतावनी दी थी, कि इसका मतलब यह नहीं है कि सभी अतिचमकदार सुपरनोवा मैग्नेटार द्वारा संचालित हैं। कुछ अंश संभवतः आसपास की सामग्री के साथ झटके की बातचीत से समझाए जाते हैं, और संभवतः समान पदार्थ डिस्क ज्यामिति उत्पन्न करने वाले ब्लैक होल गठन द्वारा। सवाल यह है कि कौन सा अंश — और यह, अब, वास्तव में उत्तरदायी है।
मैग्नेटार न्यूट्रॉन तारा भौतिकी, सामान्य सापेक्षता, और कुछ सबसे ऊर्जावान घटनाओं के चौराहे पर बैठते हैं जो ब्रह्मांड उत्पन्न करता है। एक शहर के आकार की वस्तु के लिए, वे आकाश पर एक असंगत निशान छोड़ते हैं। यदि आप पृथ्वी के परे जीवन की खोज का पालन कर रहे हैं, तो यह जानना लायक है कि कुछ हजार प्रकाश-वर्ष के भीतर एक मैग्नेटार, सिद्धांत रूप में, एक एकल विस्फोट के साथ एक पूरे तारकीय पड़ोस को विकिरणित कर सकता है। ब्रह्मांड उन्हें शांति से, दस सुपरनोवा में से एक, ज्यादातर अघोषित रूप से उत्पन्न करता है।
अब, पहली बार, हमने एक को आते हुए देखा।
FAQs
न्यूट्रॉन तारे और मैग्नेटार के बीच क्या अंतर है?
मैग्नेटार एक विशिष्ट प्रकार का न्यूट्रॉन तारा है जो एक अत्यंत शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विशिष्ट है — लगभग 1,000 गुना एक सामान्य न्यूट्रॉन तारे की तुलना में अधिक शक्तिशाली और पृथ्वी के क्षेत्र की तुलना में एक ट्रिलियन गुना अधिक शक्तिशाली। सामान्य न्यूट्रॉन तारों का प्राथमिक रूप से रेडियो पल्सर के रूप में पता लगाया जाता है, मैग्नेटार अधिक धीरे घूमते हैं और अपने क्षयशील चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा संचालित विशेषता एक्स-रे और गामा-रे उत्सर्जन से पहचाने जाते हैं।
मैग्नेटार का चुंबकीय क्षेत्र कितना शक्तिशाली है?
मैग्नेटार का चुंबकीय क्षेत्र लगभग 10⁹ से 10¹¹ टेस्ला तक पहुंचता है — किसी भी मानव निर्मित चुंबक की तुलना में सौ मिलियन गुना अधिक शक्तिशाली और पृथ्वी के भू-चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में लगभग एक ट्रिलियन गुना अधिक शक्तिशाली। स्केल की भावना देने के लिए: पृथ्वी-चंद्रमा दूरी का आधा, एक मैग्नेटार पृथ्वी पर हर क्रेडिट कार्ड के चुंबकीय डेटा को एक साथ मिटा सकता है।
एक मैग्नेटार कितनी दूरी पर खतरनाक होगा?
मैग्नेटार का चुंबकीय क्षेत्र 1,000 किलोमीटर की दूरी पर भी घातक होगा, क्योंकि उस दूरी पर क्षेत्र परमाणु इलेक्ट्रॉन बादलों को विकृत करने के लिए काफी मजबूत है, जीवन के लिए आवश्यक रसायन विज्ञान को असंभव बनाता है। सौभाग्य से, पृथ्वी के निकटतम ज्ञात मैग्नेटार हजारों प्रकाश-वर्ष दूर हैं।
मैग्नेटार का निर्माण क्या करता है?
मैग्नेटार एक सुपरनोवा के दौरान बनता है जब एक विशाल तारे का ढहता हुआ कोर एक अशांत चुंबकीय-द्रव-गतिशील डायनेमो प्रक्रिया से गुजरता है जो चुंबकीय ऊर्जा को एक सामान्य न्यूट्रॉन तारे की सीमा से बहुत अधिक बढ़ाता है। खगोल भौतिकीय अनुमान के अनुसार, लगभग एक दस सुपरनोवा विस्फोट एक मैग्नेटार के बजाय एक मानक न्यूट्रॉन तारा या पल्सर में परिणत होता है।
क्या पृथ्वी के पास कोई मैग्नेटार है?
पृथ्वी के पास कोई मैग्नेटार नहीं है; 2021 तक, सभी 24 पुष्टि किए गए मैग्नेटार हजारों से दसियों हजार प्रकाश-वर्ष दूर हैं, मिल्की वे में निकटतम लगभग 9,000 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित है। ये दूर की वस्तुएं भी चरम ज्वलनशील घटनाओं के दौरान पृथ्वी के पर्यावरण पर मापने योग्य प्रभाव डालती हैं।
यह कैसे संभव है कि एक नवजात मैग्नेटार एक सुपरनोवा के प्रकाश वक्र में एक पहचानने योग्य चिरप उत्पन्न कर सके?
SN 2024afav में, सुपरनोवा विस्फोट से मलबा मैग्नेटार पर गिरा और एक गलत-संरेखित अभिवृद्धि डिस्क बना; घूर्णन मैग्नेटार का सामान्य सापेक्षतावादी लेंस-थिरिंग प्रभाव डिस्क को लहराया, समय-समय पर प्रकाश को अवरुद्ध और प्रतिबिंबित किया। तथ्य यह है कि केवल सामान्य सापेक्षतावादी पूर्वगामिता की समय सीमा मेल खाती है, यह सुपरनोवा यांत्रिकी को समझाने के लिए सामान्य सापेक्षता के पहले पुष्टि उपयोग को चिह्नित करता है।
वैज्ञानিक क्यों सोचते हैं कि मैग्नेटार तेजी से रेडियो विस्फोटों के लिए जिम्मेदार हैं?
अप्रैल 2020 में, मैग्नेटार SGR 1935+2154 ने एक मिलीसेकंड रेडियो विस्फोट का उत्पादन किया जो एक्सट्रागैलेक्टिक तेजी से रेडियो विस्फोटों की प्रोफाइल से मेल खाता है। यह संबंध भौतिक अर्थ बनाता है: एक मैग्नेटार का तेजी से क्षयशील, असाधारण रूप से शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र आवेशित कणों को ऊर्जा तक त्वरित कर सकता है जो दूर की आकाशगंगाओं से FRB में देखे जाने वाले प्रकार के विस्फोट का उत्पादन करने में सक्षम है।
अगर हमारे सौर मंडल के पास एक मैग्नेटार बन जाता तो क्या होता?
अगर एक मैग्नेटार हमारी सौर मंडल के कुछ हजार प्रकाश-वर्ष के भीतर एक सुपरनोवा के दौरान बना, तो यह संभवतः ओजोन परत को नुकसान पहुंचाने में सक्षम गामा-रे ज्वलनशील घटना का उत्पादन करेगा। 1979 का विस्फोट, जो 163,000 प्रकाश-वर्ष दूर था, लेकिन एक तुलनीय घटना एक अंश पर गुणात्मक रूप से भिन्न संभावित प्रभाव का प्रतिनिधित्व करेगी।
