Millisecond pulsar
એક મિલિસેકન્ડ પલ્સર (એમ. એસ. પી.) એ એક પલ્સર છે જેનો પરિભ્રમણ સમયગાળો લગભગ 10 મિલિસેકન્ડથી ઓછો હોય છે. વિદ્યુતચુંબકીય વર્ણપટના રેડિયો, એક્સ-રે અને ગામા કિરણોના ભાગોમાં મિલિસેકન્ડ પલ્સર મળી આવ્યા છે. મિલિસેકન્ડ પલ્સરની ઉત્પત્તિ માટેનો અગ્રણી સિદ્ધાંત એ છે કે તેઓ જૂના, ઝડપથી ફરતા ન્યુટ્રોન તારાઓ છે જે નજીકના દ્વિસંગી પ્રણાલીમાં સાથી તારામાંથી દ્રવ્યના સંચય દ્વારા કાંતવામાં આવ્યા છે અથવા "રિસાયકલ" કરવામાં આવ્યા છે. આ કારણોસર, મિલિસેકન્ડના પલ્સરને કેટલીકવાર રિસાયકલ કરેલા પલ્સર કહેવામાં આવે છે. મિલિસેકન્ડ પલ્સર ઓછા દળના એક્સ-રે દ્વિસંગી પ્રણાલીઓ સાથે સંબંધિત હોવાનું માનવામાં આવે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આ પ્રણાલીઓમાં એક્સ-રે એક સાથી તારાના બાહ્ય સ્તરો દ્વારા ઉત્પાદિત ન્યુટ્રોન તારાની સંચય ડિસ્ક દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે જે તેના રોશ લોબને ઓવરફ્લો કરે છે. આ વૃદ્ધિ ઘટનામાંથી કોણીય ગતિનું સ્થાનાંતરણ સૈદ્ધાંતિક રીતે પલ્સરના પરિભ્રમણ દરને સેંકડો વખત પ્રતિ સેકન્ડ સુધી વધારી શકે છે, જેમ કે મિલિસેકન્ડ પલ્સરમાં જોવા મળે છે. તાજેતરના પુરાવા છે કે પ્રમાણભૂત ઉત્ક્રાંતિ મોડેલ તમામ મિલિસેકન્ડ પલ્સરની ઉત્ક્રાંતિને સમજાવવામાં નિષ્ફળ જાય છે, ખાસ કરીને પ્રમાણમાં ઉચ્ચ ચુંબકીય ક્ષેત્રો ધરાવતા યુવાન મિલિસેકન્ડ પલ્સર, દા. ત. PSR B 1937+21. બ્યુલેન્ટ કિઝિલ્ટન અને એસ. ઇ. થોર્સેટ (યુસીએસસી) એ દર્શાવ્યું હતું કે ઓછામાં ઓછી બે અલગ-અલગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા અલગ-અલગ મિલિસેકન્ડ પલ્સરની રચના થવી જોઈએ. પરંતુ બીજી પ્રક્રિયાની પ્રકૃતિ એક રહસ્ય છે. ઘણા મિલિસેકન્ડ પલ્સર ગોળાકાર સમૂહમાં જોવા મળે છે. આ તેમની રચનાના સ્પિન-અપ સિદ્ધાંત સાથે સુસંગત છે, કારણ કે આ ક્લસ્ટરોની અત્યંત ઊંચી તારાકીય ઘનતા સૂચવે છે કે પલ્સર પાસે એક વિશાળ સાથી તારો હોવાની (અથવા કબજે કરવાની) ઘણી વધારે સંભાવના છે. હાલમાં ગોળાકાર સમૂહમાં આશરે 130 મિલિસેકન્ડના પલ્સર જાણીતા છે. ગોળાકાર સમૂહ ટર્ઝન 5માં આમાંથી 37 છે, ત્યારબાદ 22 સાથે 47 ટુકાની અને 8-8 પલ્સર સાથે એમ28 અને એમ15 છે. મિલિસેકન્ડ પલ્સર, જે ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે સમયબદ્ધ કરી શકાય છે, જ્યારે દાયકાઓથી સરેરાશ હોય ત્યારે અણુ-ઘડિયાળ-આધારિત સમય ધોરણો સાથે તુલનાત્મક સ્થિરતા ધરાવે છે. આ તેમને તેમના વાતાવરણની ખૂબ જ સંવેદનશીલ તપાસ પણ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેમની આસપાસની ભ્રમણકક્ષામાં મૂકવામાં આવેલી કોઈપણ વસ્તુ પૃથ્વી પર તેમના કઠોળના આગમનના સમયમાં સામયિક ડોપ્લર પાળીનું કારણ બને છે, જેનું પછી સાથીની હાજરી જાહેર કરવા માટે વિશ્લેષણ કરી શકાય છે અને પૂરતા ડેટા સાથે, ભ્રમણકક્ષા અને પદાર્થના દળનું ચોક્કસ માપ પ્રદાન કરે છે. આ તકનીક એટલી સંવેદનશીલ છે કે એસ્ટરોઇડ્સ જેવી નાની વસ્તુઓ પણ શોધી શકાય છે જો તેઓ મિલિસેકન્ડ પલ્સરની ભ્રમણકક્ષા કરે. "સામાન્ય" સૌર જેવા તારાઓની આસપાસ એક્સોપ્લેનેટની પ્રથમ શોધના ઘણા વર્ષો પહેલા શોધાયેલા પ્રથમ પુષ્ટિ થયેલા એક્સોપ્લેનેટ, મિલિસેકન્ડ પલ્સર, PSR B 1257+12 ની આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં મળી આવ્યા હતા. આ ગ્રહો, ઘણા વર્ષો સુધી, સૌર મંડળની બહાર જાણીતા એકમાત્ર પૃથ્વી-સમૂહ પદાર્થો રહ્યા. તેમાંથી એક, PSR B 1257+12 D, ચંદ્રની સરખામણીમાં પણ નાનું દળ ધરાવે છે, અને આજે પણ સૌર મંડળની બહાર જાણીતું સૌથી નાનું દળ ધરાવતું પદાર્થ છે. પ્રથમ મિલિસેકન્ડ પલ્સર, PSR B 1937+21 ની શોધ 1982માં બેકર એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. પ્રતિ સેકન્ડ આશરે 641 વખત સ્પિનિંગ કરતા, તે શોધાયેલ આશરે 200માં બીજા સૌથી ઝડપી-સ્પિનિંગ મિલિસેકન્ડ પલ્સર છે. પલ્સર PSR J 1748-2446 ad, જે 2004માં શોધાયું હતું, તે 2023 સુધીમાં જાણીતું સૌથી ઝડપી સ્પિનિંગ પલ્સર છે, જે પ્રતિ સેકન્ડ 716 વખત સ્પિનિંગ કરે છે. ન્યુટ્રોન તારાની રચના અને ઉત્ક્રાંતિના વર્તમાન સિદ્ધાંતો આગાહી કરે છે કે જો પલ્સર્સ સી. 1500 પરિભ્રમણ પ્રતિ સેકન્ડ અથવા તેનાથી વધુના દરે ફરશે તો તે તૂટી જશે, અને પ્રતિ સેકન્ડ લગભગ 1000 પરિભ્રમણથી વધુના દરે તેઓ ગુરુત્વાકર્ષણીય કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ઊર્જા ગુમાવશે. 2007ની શરૂઆતમાં રોસી એક્સ-રે ટાઈમિંગ એક્સપ્લોરર અને ઇન્ટિગ્રલ અવકાશયાનના ડેટામાં 1122 હર્ટ્ઝ પર ફરતો ન્યુટ્રોન તારો XTE J 1739-285 મળી આવ્યો હતો. માત્ર 3 સિગ્માના મહત્વના સ્તર સાથે પરિણામ આંકડાકીય રીતે નોંધપાત્ર નથી. જ્યારે તે વધુ અવલોકનો માટે એક રસપ્રદ ઉમેદવાર છે, ત્યારે વર્તમાન પરિણામો અનિર્ણિત છે. તેમ છતાં, એવું માનવામાં આવે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણીય કિરણોત્સર્ગ પરિભ્રમણના દરને ધીમું કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. એક એક્સ-રે પલ્સર કે જે પ્રતિ સેકન્ડ 599 પરિભ્રમણ પર ફરે છે, આઇજીઆર જે <આઇડી1>, ભવિષ્યમાં આવા તરંગોને શોધવામાં મદદ કરવા માટે એક મુખ્ય ઉમેદવાર છે (આવા મોટાભાગના એક્સ-રે પલ્સર માત્ર પ્રતિ સેકન્ડ લગભગ 300 પરિભ્રમણ પર ફરે છે). પલ્સર ટાઈમિંગ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્સનો ઉપયોગ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોની શોધ એ આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતમાંથી એક મહત્વપૂર્ણ આગાહી છે અને દ્રવ્યની જથ્થાબંધ ગતિ, પ્રારંભિક બ્રહ્માંડ દરમિયાન વધઘટ અને અવકાશ-સમયની ગતિશીલતાનું પરિણામ છે. પલ્સર ઝડપથી ફરતા હોય છે, મોટા તારાઓના સુપરનોવા વિસ્ફોટ દરમિયાન રચાયેલા અત્યંત ચુંબકીય ન્યુટ્રોન તારાઓ. તેઓ આકાશી મિકેનિક્સ, ન્યુટ્રોન સ્ટાર સિસ્મોલોજી, મજબૂત ક્ષેત્ર ગુરુત્વાકર્ષણના પરીક્ષણો અને ગેલેક્ટિક ખગોળશાસ્ત્ર સુધીના ભૌતિક ઉપયોગોની સંપત્તિ સાથે અત્યંત સચોટ ઘડિયાળો તરીકે કાર્ય કરે છે. ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગ શોધક તરીકે પલ્સરનો ઉપયોગ કરવાની દરખાસ્ત મૂળરૂપે 1970 ના દાયકાના અંતમાં સાઝિન અને ડેટવીલર દ્વારા કરવામાં આવી હતી. સૌરમંડળના બેરિસેન્ટર અને દૂરના પલ્સરને અવકાશમાં કાલ્પનિક હાથના વિરુદ્ધ છેડા તરીકે ગણવાનો વિચાર છે. પલ્સર હાથના એક છેડે સંદર્ભ ઘડિયાળ તરીકે કામ કરે છે જે નિયમિત સંકેતો મોકલે છે જેનું નિરીક્ષણ પૃથ્વી પરના નિરીક્ષક દ્વારા કરવામાં આવે છે. પસાર થતા ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગની અસર સ્થાનિક અવકાશ-સમય મેટ્રિકને ખલેલ પહોંચાડશે અને પલ્સરની અવલોકન કરેલી પરિભ્રમણ આવર્તનમાં ફેરફારનું કારણ બનશે. હેલિંગ્સ અને ડાઉન્સે 1983માં આ વિચારને પલ્સરની શ્રેણી સુધી વિસ્તાર્યો હતો અને જાણવા મળ્યું હતું કે ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોની સ્ટોકેસ્ટિક પૃષ્ઠભૂમિ આકાશમાં તેમના કોણીય વિભાજનના કાર્ય તરીકે વિવિધ પલ્સર જોડીઓ વચ્ચે ચતુર્ભુજ સહસંબંધ પેદા કરશે. એરેમાં પલ્સ ઘડિયાળોની ચોકસાઇ અને સ્થિરતા દ્વારા આ કાર્ય સંવેદનશીલતામાં મર્યાદિત હતું. 1982માં પ્રથમ મિલિસેકન્ડ પલ્સરની શોધ પછી, ફોસ્ટર અને બેકરે 1990માં અત્યંત સ્થિર મિલિસેકન્ડ પલ્સરની શ્રેણીમાં હેલિંગ્સ-ડાઉન્સ વિશ્લેષણ લાગુ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગો પ્રત્યેની સંવેદનશીલતામાં સુધારો કર્યો હતો. ડિજિટલ ડેટા એક્વિઝિશન સિસ્ટમ્સ, નવા રેડિયો ટેલિસ્કોપ અને રીસીવર સિસ્ટમ્સના આગમન અને ઘણા નવા મિલિસેકન્ડ પલ્સરની શોધોએ આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રયાસોના પ્રારંભિક તબક્કામાં ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગો પ્રત્યે પલ્સર ટાઈમિંગ એરેની સંવેદનશીલતાને ઉન્નત કરી. સ્ટોકેસ્ટિક ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગ પૃષ્ઠભૂમિ પર પાંચ વર્ષના ડેટા પ્રકાશન, વિશ્લેષણ અને પ્રથમ એન. એ. એન. ઓ. જી. આર. વી. મર્યાદાનું વર્ણન 2013 માં ડેમોરેસ્ટ એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. તે પછી 2015 અને 2018માં અનુક્રમે નવ વર્ષ અને 11 વર્ષના ડેટા રિલીઝ થયા હતા. દરેકએ ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગની પૃષ્ઠભૂમિને વધુ મર્યાદિત કરી અને, બીજા કિસ્સામાં, સૌરમંડળના બેરિસેન્ટરને ચોક્કસપણે નક્કી કરવાની તકનીકોને શુદ્ધ કરવામાં આવી હતી. 2020 માં, સહયોગે 12.5-year ડેટા પ્રકાશન રજૂ કર્યું, જેમાં તમામ પલ્સર્સમાં સામાન્ય તાણ કંપનવિસ્તાર અને વર્ણપટ સૂચકાંક સાથે પાવર-લો સ્ટોકેસ્ટિક પ્રક્રિયા માટે મજબૂત પુરાવા સામેલ હતા, પરંતુ નિર્ણાયક હેલિંગ્સ-ડાઉન્સ ચતુર્ભુજ અવકાશી સહસંબંધ માટે આંકડાકીય રીતે અનિર્ણિત ડેટા. જૂન 2023માં, એન. એ. એન. ઓ. જી. આર. વી. એ 15 વર્ષના ડેટા પ્રકાશનને પ્રકાશિત કર્યું, જેમાં સ્ટોકેસ્ટિક ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગ પૃષ્ઠભૂમિ માટેના પ્રથમ પુરાવા હતા. ખાસ કરીને, તેમાં હેલિંગ્સ-ડાઉન્સ વળાંકના પ્રથમ માપનો સમાવેશ થાય છે, જે અવલોકનોના ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગના મૂળનો સંકેત છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ "કેવી રીતે મિલિસેકન્ડ પલ્સર એટલી ઝડપથી સ્પિન કરે છે". બ્રહ્માંડ આજે. "ફાસ્ટ-સ્પિનિંગ સ્ટાર ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોનું પરીક્ષણ કરી શકે છે". નવા વૈજ્ઞાનિક. "ખગોળીય ફરતા દરવેશ તેમની ઉંમર સારી રીતે છુપાવે છે". ખગોળશાસ્ત્ર હવે. ઓડિયોઃ કેન/ગે-પલ્સર્સ એસ્ટ્રોનોમી કાસ્ટ-નવેમ્બર 2009. મિલિસેકન્ડ પલ્સર