तेज रेडियो विस्फोटों और भूकंपों के बीच खोजा गया आश्चर्यजनक संबंध - फिजिक्स वर्ल्ड

जापान में शोधकर्ताओं ने बार-बार होने वाले तेज़ रेडियो विस्फोट (एफआरबी) और भूकंप के सांख्यिकीय व्यवहार के बीच आश्चर्यजनक समानताएं पाई हैं।

एफआरबी हमारी आकाशगंगा के बाहर से रेडियो तरंगों के संक्षिप्त, तीव्र विस्फोट हैं। हालाँकि ये विस्फोट आम तौर पर कुछ मिलीसेकंड तक चलते हैं, खगोलविदों ने विस्फोट भी पाए हैं एक हजार गुना छोटा.

एफआरबी को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: दोहराए जाने वाले एफआरबी स्रोत और "वन-ऑफ़" एफआरबी, जो अभी तक दोहराए नहीं गए हैं। क्या सभी एफआरबी स्रोत दोहराए जाते हैं यह एक खुला प्रश्न बना हुआ है।

अपने अध्ययन में, टोक्यो विश्वविद्यालय के खगोल भौतिकीविद् टोमोनोरी टोटानी और युया त्सुज़ुकी ने तीन दोहराए जाने वाले स्रोतों से 7000 विस्फोटों के डेटासेट का उपयोग किया। डेटा रेडियो खगोलविदों द्वारा उपयोग करके लिया गया था Arecibo प्यूर्टो रिको में वेधशाला और पांच सौ मीटर एपर्चर गोलाकार टीदक्षिण-पश्चिम चीन में एलेस्कोप।

इन स्रोतों में से एक - FRB20121102A - तीन अरब प्रकाश वर्ष दूर स्थित है और यह पहला खोजा गया FRB पुनरावर्तक था।

दोनों ने पाया कि FRB20121102A से विस्फोटों के आगमन के समय में उच्च स्तर का सहसंबंध दिखाया गया है, यदि विस्फोटों की पीढ़ी पूरी तरह से यादृच्छिक होती तो अपेक्षा से अधिक विस्फोट एक-दूसरे के एक सेकंड के भीतर आते। यह सहसंबंध लंबे समय के पैमाने पर फीका पड़ गया, जिसमें विस्फोट एक सेकंड से अधिक समय में पूरी तरह से यादृच्छिक रूप से अलग हो गए।

उन्होंने इस व्यवहार में समानताएं दर्शाईं कि कैसे भूकंप एक झटके के बाद घंटों या दिनों में द्वितीयक झटके पैदा करता है, लेकिन झटके का एक प्रकरण बीत जाने के बाद यह पूरी तरह से अप्रत्याशित हो जाता है।

इसके अलावा, उन्होंने पाया कि इन एफआरबी "आफ्टरशॉक्स" की दर उसी ओमोरी-उत्सु कानून का पालन करती है जो पृथ्वी पर भूकंप के बाद के झटकों की घटना को दर्शाता है। कानून कहता है कि बड़े भूकंप के तुरंत बाद, झटकों की दर मिनटों से लेकर घंटों की संक्षिप्त अवधि तक स्थिर रहती है, जिसके बाद झटके की दर कम हो जाती है, जो मुख्य झटके के बाद के समय के लगभग विपरीत हो जाती है।

उन्होंने पाया कि प्रत्येक विस्फोट में उसके स्रोत के आधार पर, आफ्टरशॉक पैदा करने की 10-50% संभावना होती है। यह संभावना निरंतर बनी रही, तब भी जब किसी दिए गए एपिसोड में एफआरबी-गतिविधि अचानक बढ़ गई। भूकंप समान व्यवहार दिखाते हैं, उनके झटके की दरें स्थिर रहती हैं, भले ही किसी क्षेत्र के भीतर समग्र भूकंप गतिविधि बदल जाती है।

हालाँकि, एफआरबी और भूकंप के बीच एक बड़ा अंतर है। जबकि भूकंप के बाद के झटके मुख्य झटके की तुलना में व्यवस्थित रूप से कमजोर होते हैं, समय-सहसंबद्ध एफआरबी में पूरी तरह से असंबंधित ऊर्जा होती है। इसका मतलब यह है कि एफआरबी के लिए "प्रीशॉक" और "आफ्टरशॉक" के बीच अनिवार्य रूप से कोई अंतर नहीं है, क्योंकि मुख्य झटका सामने नहीं आता है।

एक आकाशगंगा में, बहुत दूर

टोटानी बताते हैं, हालांकि, यह भूकंप की तुलना में एफआरबी डेटा में सीमित गतिशील रेंज के कारण हो सकता है: अधिकांश एफआरबी बहुत कमजोर हैं, केवल पता लगाने की सीमा से थोड़ा ऊपर हैं।

एफआरबी की उत्पत्ति की व्याख्या करने वाले कई सिद्धांतों में से, मैग्नेटर्स - असाधारण रूप से मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वाले न्यूट्रॉन तारे - एक प्रमुख विकल्प बन गया है.

ऐसा इसलिए है क्योंकि न्यूट्रॉन सितारों की ठोस परत, जो एक सुपरफ्लुइड कोर को घेरती है, अचानक स्टारक्वेक द्वारा निर्मित तनाव को छोड़ सकती है जो फिर एफआरबी की ओर ले जाती है, ठीक उसी तरह जैसे टेक्टोनिक प्लेटें भूकंप पैदा करती हैं क्योंकि वे पृथ्वी के तरल मेंटल के चारों ओर शिफ्ट होती हैं। और इसलिए, "पुनरावर्तक एफआरबी और भूकंप की तुलना करना स्वाभाविक था," टोटानी ने बताया भौतिकी की दुनिया.

खगोलविदों ने अब तक खोजे गए सबसे छोटे तेज़ रेडियो विस्फोटों की खोज की घोषणा की है

यह कार्य पिछले निष्कर्षों से भी जुड़ता है 2018 में चीन में खगोलविद जिसने दिखाया कि गुटेनबर्ग-रिक्टर भूकंप-कानून एफआरबी के ऊर्जा वितरण पर लागू किया जा सकता है। कानून एक निश्चित समय और स्थान के भीतर एक निश्चित ऊर्जा से ऊपर अपेक्षित भूकंपों की कुल संख्या के संबंध को व्यक्त करता है।

दरअसल, जबकि एफआरबी भूकंप की तुलना में अहानिकर घटनाएँ लग सकती हैं, वे कुछ भी हों लेकिन अहानिकर नहीं हैं। अब तक का सबसे कमजोर एफआरबी पाया गया अभी भी 9.5 परिमाण की तुलना में एक अरब गुना अधिक ऊर्जा जारी की गई है 1960 वाल्डिविया भूकंप चिली में - रिकॉर्ड पर सबसे शक्तिशाली भूकंप।

जैसा कि ऑस्ट्रेलियाई रेडियो खगोलविदों ने बताया है, ऐसे एफआरबी भी मौजूद हैं जो 10 मिलियन गुना अधिक मजबूत हैं बुधवार को जब उन्होंने एक एफआरबी की खोज की जिसे पृथ्वी तक पहुंचने में लगभग आठ अरब साल लगे - अब तक का सबसे दूर का विस्फोट।

टोटानी अब भूकंप अध्ययन से लेकर एफआरबी डेटा तक गणितीय मॉडल लागू करने की योजना बना रहे हैं, जिससे न्यूट्रॉन सितारों में परमाणु पदार्थ के गुणों के बारे में संकेत मिलने की उम्मीद है।

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/surprising-link-discovered-between-fast-radio-bursts-and-earthquakes/