GRB 221009A
GRB 221009A, જેને સ્વિફ્ટ J1913.1 + 1946 તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે 9 ઓક્ટોબર, 2022ના રોજ નીલ ગેહરેલ્સ સ્વિફ્ટ ઓબ્ઝર્વેટરી અને ફર્મી ગામા-રે સ્પેસ ટેલિસ્કોપ દ્વારા સંયુક્ત રીતે શોધાયેલ અસામાન્ય રીતે તેજસ્વી અને લાંબા સમય સુધી ચાલનારો ગામા-રે વિસ્ફોટ (GRB) હતો. ગામા-રે વિસ્ફોટ લગભગ સાત મિનિટ લાંબો હતો, પરંતુ પ્રારંભિક શોધ પછી દસ કલાકથી વધુ સમય સુધી શોધી શકાય તેવો હતો, અને ઘણા કલાકો સુધી તે દેખાતી આવૃત્તિઓમાં એટલા તેજસ્વી હતા કે કલાપ્રેમી ખગોળશાસ્ત્રીઓ દ્વારા અવલોકન કરી શકાય. 2 અબજ પ્રકાશ વર્ષ દૂર હોવા છતાં, તે પૃથ્વીના વાતાવરણને અસર કરવા માટે પૂરતું શક્તિશાળી હતું, જે ગ્રહ પર ગામા-રે વિસ્ફોટ દ્વારા નોંધાયેલી સૌથી મજબૂત અસર હતી. GRB 221009A ની ટોચની તેજસ્વીતા કોનસ-વિન્ડ દ્વારા 2.1 × 1047 J/s અને ફર્મિ-GBM દ્વારા 1.024s અંતરાલ પર 1.0 × 1047 J/s માપવામાં આવી હતી. 221009એ જેટલો ઊર્જાસભર અને પૃથ્વીની નજીકનો વિસ્ફોટ 10,000 વર્ષમાં એક વખતની ઘટના માનવામાં આવે છે. તે અત્યાર સુધીનો સૌથી તેજસ્વી અને સૌથી ઊર્જાસભર ગામા-રે વિસ્ફોટ હતો, જેને "બોટ" અથવા અત્યાર સુધીનો સૌથી તેજસ્વી વિસ્ફોટ માનવામાં આવ્યો હતો. લાક્ષણિકતા GRB 221009A સાગિટ્ટાના નક્ષત્રમાંથી આવ્યું છે અને અંદાજે 1.9 અબજ વર્ષો પહેલા બન્યું હતું, જો કે તેનો સ્રોત હવે પૃથ્વી પર ઉડાનના સમય દરમિયાન બ્રહ્માંડના વિસ્તરણને કારણે પૃથ્વીથી 2.4 અબજ પ્રકાશ વર્ષ દૂર છે. વિસ્ફોટના ઉચ્ચ-તીવ્રતાના ઉત્સર્જનમાં વિદ્યુતચુંબકીય વર્ણપટ પર રેડિયો ઉત્સર્જનથી માંડીને ગામા કિરણો સુધીના તીવ્રતાના 15 ક્રમનો સમાવેશ થાય છે. પ્રારંભિક વિસ્ફોટની જે પણ પ્રક્રિયા સર્જાઈ હોય તેને બંધ કરીને પ્રસારિત થતા રેડિયો સંકેતો સંભવતઃ આગામી વર્ષો સુધી ટકી રહેશે. આ બ્રોડબેન્ડ ઉત્સર્જન સામાન્ય રીતે ઉડતી જીઆરબીનો ખૂબ વિગતવાર અભ્યાસ કરવાની દુર્લભ તક આપે છે. આ વિસ્ફોટે ફર્મી ગામા-રે સ્પેસ ટેલિસ્કોપના ડિટેક્ટરને સંતૃપ્ત કર્યું, જેણે 100 જીઇવીથી વધુ ઊર્જા ધરાવતા ગામા કિરણોના ફોટોનને કબજે કર્યા. GRB 221009A એ અત્યાર સુધીમાં વૈજ્ઞાનિક સાધનો દ્વારા જોવા મળેલા ખૂબ જ ઉચ્ચ ઊર્જા (VHE) ફોટોન માટે સૌથી વધુ ઉત્પાદક ઘટના છે. GRB 221009A પહેલાં, GRB ખગોળશાસ્ત્રના સમગ્ર ઇતિહાસમાં શોધાયેલા ખૂબ જ ઉચ્ચ-ઊર્જા ફોટોનની સંખ્યા માત્ર થોડાક સો હતી. જ્યારે વિસ્ફોટનું કિરણોત્સર્ગ પૃથ્વી પર પહોંચ્યું ત્યારે એકલા લાર્જ હાઈ એલ્ટીટ્યુડ એર શાવર ઓબ્ઝર્વેટરી (એલ. એચ. એ. એ. એસ. ઓ.) એ આવા 5,000 થી વધુ વી. એચ. ઈ. ફોટોન જોયા હતા. આમાંના કેટલાક ફોટોન વિક્રમજનક 18 ટીઇવી ઊર્જા સાથે પૃથ્વી પર આવ્યા હતા, જે યુરોપિયન સેન્ટર ફોર ન્યુક્લિયર રિસર્ચ (સીઇઆરએન) ખાતે લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (એલએચસી) ખાતે ઉત્પન્ન કરી શકાય તે કરતાં વધુ છે. બક્સન ન્યુટ્રિનો ઓબ્ઝર્વેટરી ખાતે રશિયાની કાર્પેટ-2 સુવિધાએ પણ આ વિસ્ફોટમાંથી એક 251-ટી. વી. ફોટોન રેકોર્ડ કર્યું હશે. આ શોધાયેલ ઊર્જાઓ GRB 190114C કરતાં ઘણી વધારે છે, જેમાં 1 TeV સુધીની ઊર્જા હતી, જે મહાવિસ્ફોટ પછીનો સૌથી મોટો વિસ્ફોટ માનવામાં આવતો હતો, અથવા GRB 190829A, જેમાં 3.3 TeV સુધીની ઊર્જા હતી, જે 10 TeVથી ઉપરના ફોટોન ધરાવતો અત્યાર સુધીનો પ્રથમ અને એકમાત્ર GRB છે. આ વિસ્ફોટમાં સંભવતઃ પ્રથમ વખત અતિ-ઉચ્ચ-ઊર્જા કોસ્મિક કિરણોને વેગ આપવાની નિશાની હતી. GRB 221009Aનું અવલોકન ન્યુટ્રોન સ્ટાર ઇન્ટિરિયર કમ્પોઝિશન એક્સપ્લોરર (NICER), ધ મોનિટર ઓફ ઓલ-સ્કાય એક્સ-રે ઈમેજ (MAXI), ઇમેજિંગ એક્સ-રે પોલરીમેટ્રી એક્સપ્લોરર (IXPE), ધ ઇન્ટરનેશનલ ગામા-રે એસ્ટ્રોફિઝિક્સ લેબોરેટરી (INTEGRAL), XMM-ન્યુટન સ્પેસ ટેલિસ્કોપ, ધ લાર્જ હાઈ એલ્ટીટ્યુડ એર શાવર ઓબ્ઝર્વેટરી (LHASSO) અને અન્ય ઘણા લોકો દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. સંભવિત કારણો GRB 221009A સુપરનોવાથી પસાર થતા વિશાળ તારાને કારણે અથવા બ્લેક હોલના જન્મને કારણે થઈ શકે છે. સુપરનોવા ઘણીવાર બ્લેક હોલની રચના તરફ દોરી જાય છે જો મૂળ તારો સ્થિર ન્યુટ્રોન તારાની રચના માટે ખૂબ મોટો હોય, અને તે હજુ સુધી જાણી શકાયું નથી કે તારાનું મૃત્યુ આ ગામા-રે વિસ્ફોટ માટે જવાબદાર હતું કે નહીં. કેટલાક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એવું અનુમાન કરે છે કે 221009એ દરમિયાન જોવા મળેલા અપવાદરૂપે ઉચ્ચ-ઊર્જા ફોટોન શ્યામ દ્રવ્ય, અક્ષતંતુઓ અથવા ક્ષીણ થતા જંતુરહિત ન્યુટ્રિનોને સંડોવતા અગાઉના સૈદ્ધાંતિક અથવા અજ્ઞાત ભૌતિક પ્રક્રિયાઓનું પરિણામ હોઈ શકે છે. હજુ સુધી એવા કોઈ નિર્ણાયક પુરાવા નથી કે આ ગામા-રે વિસ્ફોટ સુપરનોવાને કારણે થયો હતો; ન તો સુપરનોવા દ્વારા ઉત્સર્જિત ન્યુટ્રિનોની વિશાળ સંખ્યા મળી આવી છે. ભારત અને જર્મનીમાં લાઈટનિંગ ડિટેક્ટર્સે સંકેતો મેળવ્યા કે પૃથ્વીનું આયનોસ્ફિયર વિસ્ફોટથી કેટલાક કલાકો સુધી વિક્ષેપિત થયું હતું, જોકે માત્ર હળવું, તેમજ વિદ્યુત ચાર્જ કણોના પ્રચંડ પ્રવાહથી, તે દર્શાવે છે કે તે કેટલું શક્તિશાળી હતું. તેનાથી લોંગવેવ રેડિયો સંચારમાં પણ વિક્ષેપ પડ્યો હતો. ગ્રહ પર ગામા-રે વિસ્ફોટ દ્વારા તેની અત્યાર સુધીની સૌથી મજબૂત અસર નોંધવામાં આવી હતી. વધુમાં, આ ગામા-રે વિસ્ફોટનું સાપેક્ષ જેટ એક અસામાન્ય માળખું ધરાવે છે. કેટલાક ખગોળશાસ્ત્રીઓએ વિસ્ફોટને "અત્યાર સુધીનો સૌથી તેજસ્વી" અથવા ટૂંકાક્ષર "BOAT" તરીકે ઓળખાવ્યો હતો. આ દાવો જાણીતા ગામા-રે વિસ્ફોટોના રેકોર્ડ દ્વારા સરળતાથી ન્યાયી ઠેરવવામાં આવે છે. લિવરપુલ જ્હોન મૂર્સ યુનિવર્સિટી ખાતે એસ્ટ્રોફિઝિક્સ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના એસ્ટ્રોફિઝિસ્ટ ડેન પર્લીએ જણાવ્યું હતું કે, "માનવ અનુભવમાં એવું કંઈ નથી જે ઊર્જાના આવા પ્રવાહની નજીક આવે. કંઈ નહીં ". લ્યુઇસિયાના સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના ખગોળશાસ્ત્રી એરિક બર્ન્સે પણ વિસ્ફોટની ઊર્જા વિશે જણાવ્યું હતું કે "આ વસ્તુની ઊર્જા એટલી તીવ્ર છે કે જો તમે આખા સૂર્યને લઈ જશો અને તે બધાને શુદ્ધ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરશો, તો પણ તે આ ઘટના સાથે મેળ ખાતી નથી. તેની સરખામણી કરવા જેવું કંઈ નથી ". ગામા-રે વિસ્ફોટોની શક્તિનો અંદાજ તેઓ બહાર કાઢે છે તે ગામા કિરણો અને ઊંડા અવકાશમાં આંતરતારકીય ધૂળની સર્વવ્યાપક ગલીઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પ્રમાણ દ્વારા કરી શકાય છે. આવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ એક્સ-રે આવર્તનમાં આફ્ટરગ્લો પેદા કરે છે, જે સામાન્ય રીતે કેન્દ્રમાં ગામા કિરણોના વિસ્ફોટ સાથે વેરવિખેર એક્સ-રેની કેન્દ્રિત રિંગ્સ તરીકે જોવામાં આવે છે. GRB 221009A એ માત્ર સાતમો ગામા-રે વિસ્ફોટ છે જે આ વીંટીઓ પેદા કરવા માટે જાણીતો છે. 221009એ નો એક્સ-રે આફ્ટરગ્લો લાક્ષણિક જીઆરબી કરતા લગભગ એક હજાર ગણો તેજસ્વી હતો, અને જૂન 2023 સુધીમાં વિસ્ફોટની આસપાસ વિક્રમી વીસ એક્સ-રે આફ્ટરગ્લો રિંગ્સની ઓળખ કરવામાં આવી હતી. વિસ્ફોટમાં અત્યાર સુધીમાં નોંધાયેલ સૌથી તેજસ્વી એક્સ-રે આફ્ટરગ્લો હતો, અને લુપ્ત થવા માટે એકવાર સુધારવામાં આવેલ સૌથી તેજસ્વી યુવિઓટી આફ્ટરગ્લો નોંધવામાં આવ્યો હતો. તેની પાસે ટી. ઈ. વી. શ્રેણીમાં અત્યાર સુધીની સૌથી વધુ ઊર્જા હતી, અને જી. આર. બી. માટે અત્યાર સુધીમાં નોંધાયેલા સૌથી ઊર્જાસભર ફોટોન હતા, જે 18 ટી. ઈ. વી. પર ટોચ પર હતા. સ્વિફ્ટ મિશન દ્વારા શોધાયેલ કોઈપણ અગાઉના જી. આર. બી. કરતાં આ વિસ્ફોટ દસ ગણો તેજસ્વી હતો. તે કોનસ-વિન્ડ દ્વારા શોધાયેલ સૌથી તેજસ્વી અને સૌથી તીવ્ર જીઆરબી હતું. વિસ્ફોટનું ત્વરિત ઉત્સર્જન તેના પહેલાંની કોઈપણ વસ્તુને વટાવી ગયું હતું, જે અગાઉના ચાર જી. આર. બી. વિક્રમ ધારકોને વટાવી ગયું હતું, કારણ કે કોઈ જી. આર. બી. 500,000 થી વધુ ગામા-રે ફોટોન-પ્રતિ-સેકન્ડ પહોંચાડતું હોવાનું નોંધાયું ન હતું, તેમ છતાં આ જી. આર. બી. 6 મિલિયનથી વધુ ફોટોન-પ્રતિ-સેકન્ડ પર પહોંચ્યું હતું. વિસ્ફોટ એટલો તેજસ્વી હતો કે તે અવકાશમાં મોટાભાગના ગામા-રે સાધનોને આંધળા કરી દે છે, જે તેની તીવ્રતાના સાચા રેકોર્ડિંગને અટકાવે છે. તે વોયેજર 1 જેવા ગામા-રે વિસ્ફોટોને શોધવા માટે રચાયેલ ઉપગ્રહો દ્વારા પણ શોધી કાઢવામાં આવ્યું હતું. તેને માનવજાત દ્વારા નોંધાયેલો અત્યાર સુધીનો સૌથી મોટો વિસ્ફોટ અને મહાવિસ્ફોટ પછીનો સૌથી મોટો વિસ્ફોટ માનવામાં આવે છે. નવા ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સુસંગતતા વિવિધ વેધશાળાઓ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવેલી માહિતીની સરખામણી દ્વારા વૈજ્ઞાનિકોએ તારણ કાઢ્યું હતું કે 221009એ ઘટના અગાઉના વિક્રમ ધારક કરતાં 50 થી 70 ગણી વધુ તેજસ્વી હતી, સાથે સાથે તે અગાઉના વિક્રમ ધારક કરતાં ઘણી વધુ ઊર્જાસભર હતી. અત્યંત તેજસ્વી શિખર અને લાંબી આફ્ટરગ્લો ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને સાપેક્ષ ઝડપે દ્રવ્ય કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તેનો અભ્યાસ કરવામાં મદદ કરી શકે છે, જે 100 થી વધુ જીઇવી ઊર્જા સાથે ગામા રે ફોટોન ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ એકમાત્ર જાણીતી વ્યવસ્થા છે. 221009એ અને તેવી જ રીતે આત્યંતિક ઘટનાઓનો અભ્યાસ હાલમાં કૃત્રિમ રીતે પેદા કરી શકાય તેવી કોઈપણ કરતાં મોટી ઊર્જા ધરાવતા કણો સુધી માનવજાતની એકમાત્ર પહોંચ છે. 221009એ ની નજીકથી તપાસ આખરે ભૌતિક સ્પષ્ટતા આપી શકે છે જેની ન તો આગાહી કરવામાં આવી છે અને ન તો પ્રમાણભૂત મોડેલમાં તેનો હિસાબ કરવામાં આવ્યો છે. તે ઇતિહાસમાં સૌથી વધુ અભ્યાસ કરાયેલ ગામા-રે વિસ્ફોટ બની ગયો છે. ગેલેરી પણ જુઓ ગામા-રે વિસ્ફોટોની યાદી ગામા-રે ખગોળશાસ્ત્ર GRB 230307A બીજો સૌથી તેજસ્વી ગામા-રે વિસ્ફોટો સંદર્ભો ગામા-રે વિસ્ફોટો 2022 માં મળી આવેલા ખગોળીય પદાર્થો