अब तक का सबसे दूर फास्ट रेडियो बर्स्ट पृथ्वी से भी पुराना, दूरी का रिकॉर्ड दोगुना

रेडियो तरंगों की कुछ हजारवें हिस्से सेकंड तक रहने वाली चमक, एक फास्ट रेडियो बर्स्ट, अपने स्रोत से तब निकली थी जब ब्रह्मांड करीब 3 अरब वर्ष पुराना था और 10 अरब वर्ष से अधिक समय बाद दक्षिण अफ्रीका के एक टेलीस्कोप तक पहुंची। यह अब तक किसी मूल आकाशगंगा से जोड़ा गया सबसे दूरस्थ फास्ट रेडियो बर्स्ट है, जो पिछले रिकॉर्डधारी की दूरी से दोगुनी से भी अधिक दूर है। यह चमक पृथ्वी के बनने से पांच अरब वर्ष से अधिक पहले अपनी यात्रा पर निकली थी।

हैरानी तब हुई, जब James Webb Space Telescope ने पता लगाया कि यह कहां से आया था। खगोलविदों को एक बड़ी, परिपक्व आकाशगंगा की उम्मीद थी। इसके बजाय स्रोत एक धुंधली बौनी आकाशगंगा निकला, जिसका द्रव्यमान टीम की अपेक्षा से करीब 1,000 गुना कम है और जिसने संभवतः बहुत कम समय के उग्र विस्फोट में अपने अधिकांश तारे बना लिए। यह छोटा, युवा घर अब इन चमकों को पैदा करने वाली चीज के सबसे मजबूत सुरागों में से एक है।

हजारों फास्ट रेडियो बर्स्ट का पता लगाया जा चुका है, लेकिन केवल करीब सौ को किसी विशिष्ट आकाशगंगा से जोड़ा जा सका है, और उनमें से लगभग सभी अपेक्षाकृत हमारे करीब हैं। FRB 20240304B के रूप में सूचीबद्ध यह नया बर्स्ट, उस नक्शे को ब्रह्मांडीय इतिहास में तारा-निर्माण के सबसे व्यस्त दौर तक ले जाता है।

University of Sydney की मनीषा कैलब (Manisha Caleb), जिन्होंने अध्ययन का नेतृत्व किया, ने कहा, “फास्ट रेडियो बर्स्ट को दिलचस्प बनाने वाली बात यह है कि हम नहीं जानते कि इन्हें पैदा कौन करता है। हमारे पास उन पिंडों के बारे में सिद्धांत हैं जो इन्हें उत्पन्न करते हैं, लेकिन हमारे पास निर्णायक प्रमाण नहीं है।”

रेडियो डिश और Webb ने उस आकाशगंगा को कैसे खोजा जिसे कोई देख नहीं पा रहा था

इस बर्स्ट को दक्षिण अफ्रीका के कारू में स्थित 64 रेडियो डिशों की श्रृंखला MeerKAT ने पकड़ा। University of Manchester के बेन स्टैपर्स (Ben Stappers) के नेतृत्व वाला MeerTRAP नामक खोज तंत्र, एकल चमकीले स्पंदनों के लिए इसके आंकड़ों को वास्तविक समय में स्कैन करता है। यह स्पंदन पृष्ठभूमि के शोर से 100 गुना से अधिक ऊपर था, और इस श्रृंखला ने सिंह तारामंडल में इसकी स्थिति को आर्कसेकंड के एक अंश तक निर्धारित कर लिया।

इसकी दूरी का पहला संकेत खुद सिग्नल से मिला। आकाशगंगाओं के बीच मौजूद विरल गैस से गुजरने वाली रेडियो तरंगें हल्की-सी धीमी हो जाती हैं, और कम आवृत्तियां अधिक धीमी होती हैं, इसलिए एक बर्स्ट ऊंची से नीची पिच तक के स्वीप के रूप में पहुंचता है। खगोलविद इस देरी के परिमाण को डिस्पर्शन माप कहते हैं। इस बर्स्ट के लिए यह करीब 2,458 इकाई था, जो ज्ञात अधिकांश बर्स्ट से कहीं अधिक है और इस बात का संकेत है कि सिग्नल ने गैस के एक विशाल स्तंभ को पार किया था।

वह संख्या केवल अनुमानित दूरी देती है। वास्तविक दूरी के लिए मूल आकाशगंगा और उसके स्पेक्ट्रम की जरूरत होती है, और अभिलेखीय आकाश सर्वेक्षणों में उस स्थिति पर कुछ नहीं दिखा। हवाई में Keck I टेलीस्कोप से एक घंटे की गहरी इमेजिंग में भी नहीं, न ही एरिजोना के MMT Observatory की अवरक्त छवियों में। सबसे बड़े भू-आधारित टेलीस्कोपों के लिए भी आकाशगंगा बहुत धुंधली थी।

इसलिए टीम ने Webb पर समय का अनुरोध किया। उसके Near-Infrared Camera ने बर्स्ट की स्थिति से करीब 0.3 आर्कसेकंड दूर 28वें परिमाण का एक धब्बा चुना, और एक सांख्यिकीय परीक्षण ने 97.5% संभावना दी कि बर्स्ट उसी से आया था। फिर Webb के Near-Infrared Spectrograph ने आकाशगंगा में चमकते हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का प्रकाश पकड़ा, जो ब्रह्मांड के विस्तार से खिंचकर 2.148 के रेडशिफ्ट तक पहुंच गया था। इससे बर्स्ट उस अवधि में स्थित होता है जिसे खगोलविद कॉस्मिक नून कहते हैं, जब आकाशगंगाएं पहले या बाद के किसी भी समय की तुलना में अधिक तेजी से तारे बना रही थीं।

आंकड़ों में इस रिकॉर्ड का अर्थ

पिछला रिकॉर्डधारी, Australia के ASKAP टेलीस्कोप द्वारा पकड़ा गया एक बर्स्ट, करीब 1.016 के रेडशिफ्ट पर था और उसका प्रकाश लगभग 8 अरब वर्ष तक यात्रा कर चुका था। नया बर्स्ट उस रेडशिफ्ट को दोगुने से भी अधिक कर देता है। शोध-पत्र के शब्दों में, सिग्नल “ब्रह्मांडीय इतिहास के लगभग 80% हिस्से में आयनित गैस की जांच करता है।”

इसकी ऊर्जा इन घटनाओं के लिए देखी गई सीमा के शीर्ष पर है। Sky & Telescope ने इसे परिचित शब्दों में रखा: सूर्य एक वर्ष में जितनी ऊर्जा उत्सर्जित करता है, उससे अधिक ऊर्जा पलक झपकने से भी छोटी चमक में समाई हुई थी।

मूल आकाशगंगा सबसे विचित्र हिस्सा है। टीम के अनुमान के मुताबिक उसका तारकीय द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का करीब 1 करोड़ गुना है, जो Milky Way के तारों का एक बेहद छोटा अंश है। उसकी गैस में हीलियम से भारी तत्व सूर्य के हिस्से के केवल करीब 10 से 20% हैं, और वह अपने आकार की आकाशगंगा की सामान्य क्षमता से कहीं अधिक तेजी से तारे बना रही है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि उसके अधिकांश तारे करीब 3 करोड़ वर्षों के भीतर बन गए होंगे।

कैलब ने कहा, “हमने सोचा था कि यह ढेरों तारों वाली एक बड़ी, अच्छी तरह बनी आकाशगंगा होगी।” स्टैपर्स ने अधिक साफ शब्दों में कहा: “हमारे पास मौजूद पूरी आकाशगंगा-नमूने में यह मूल आकाशगंगा अलग दिखाई देती है। और यह वह नहीं था जिसकी हम अपेक्षा कर रहे थे।”

एक छोटी, युवा आकाशगंगा एक संभावित कारण की ओर क्यों इशारा करती है

दो प्रमुख व्याख्याएं इस बारे में अलग-अलग अनुमान लगाती हैं कि बर्स्ट कहां दिखाई देने चाहिए। एक के अनुसार वे मैग्नेटार से आते हैं—ऐसे न्यूट्रॉन तारे जिनके चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी पर बनाए गए सबसे शक्तिशाली चुंबकों से अरबों गुना मजबूत होते हैं और जिनका जन्म विशाल तारों के ढहने पर होता है। ये उन्हें जन्म देने वाले तारों के कुछ लाख वर्षों के भीतर बनते हैं। दूसरी व्याख्या के अनुसार कुछ बर्स्ट न्यूट्रॉन तारों की टक्करों से आते हैं, जिन्हें एक-दूसरे की ओर सर्पिल गति करते हुए मिलने में अरबों वर्ष लग सकते हैं और इसलिए वे आम तौर पर पुरानी आकाशगंगाओं में होते हैं।

कुछ करोड़ वर्षों में खुद को बना लेने वाली आकाशगंगा धीमे विकल्प के लिए बहुत कम जगह छोड़ती है। कैलब ने कहा, “हमारा काम बताता है कि यह बहुत असंभावित है कि यह FRB किसी विलय से पैदा हुआ हो।” धातु-गरीब गैस में बहुत विशाल तारे भी अधिक बनते हैं, और ऐसे ही तारे मैग्नेटार पीछे छोड़ जाते हैं। हमारी अपनी आकाशगंगा में मैग्नेटार SGR J1935+2154 पहले ही इसी तरह के कमजोर बर्स्ट पैदा कर चुका है।

सिग्नल में उन सभी चीजों का रिकॉर्ड भी था जिनसे वह होकर गुजरा। उसका रास्ता Virgo Cluster से होकर गुजरता है, जो करीब 5.4 करोड़ प्रकाश-वर्ष दूर आकाशगंगाओं का विशाल समूह है, और 0.31 के रेडशिफ्ट पर मौजूद, पहले अज्ञात आकाशगंगाओं के एक समूह के निकट से जाता है, जो हमसे करीब 3.5 अरब प्रकाश-वर्ष दूर है। टीम का अनुमान है कि वे दोनों संरचनाएं सिग्नल में हुई अतिरिक्त देरी के अधिकांश हिस्से के लिए जिम्मेदार हैं।

यह क्या तय नहीं करता

एक बर्स्ट केवल एक डेटा बिंदु है। इस मूल आकाशगंगा की सबसे स्वाभाविक व्याख्या मैग्नेटार संबंध है, लेकिन शोधकर्ता जोर देते हैं कि यह प्रमाण नहीं है और इसका मतलब यह नहीं कि हर फास्ट रेडियो बर्स्ट की उत्पत्ति एक ही है।

आकाशगंगा के गुणों के साथ त्रुटि-सीमाएं भी बड़ी हैं। उसका द्रव्यमान, धात्विकता और तारा-निर्माण इतिहास, Webb की कुछ छवियों और पता लगाने की सीमा पर स्थित एक वस्तु के एक स्पेक्ट्रम से निकाले गए मॉडल अनुमान हैं। इतनी धुंधली बर्स्ट-मूल आकाशगंगाओं का किसी भी दूरी पर बहुत कम अध्ययन हुआ है, इसलिए यह कहना मुश्किल है कि यह आकाशगंगा असामान्य है या बस अपनी तरह की पहली है, जिसे पहले के सर्वेक्षणों ने नहीं देखा।

टीम का तर्क है कि यह खोज कोई संयोग नहीं थी। MeerKAT फिलहाल एकमात्र बर्स्ट-खोज उपकरण है जो इतनी दूर तक देखने के लिए पर्याप्त संवेदनशील है, और उनका अनुमान है कि उसके मुख्य सर्वेक्षण में करीब 6.3% बर्स्ट 2 से अधिक रेडशिफ्ट के पार से आने चाहिए। इसकी जांच केवल और अधिक खोजों से होगी। Netherlands Institute for Radio Astronomy के योएरी फान लेउवेन (Joeri van Leeuwen), जो इस काम में शामिल नहीं थे, ने कहा, “हर बड़ा संग्रह केवल एक नमूने से शुरू होता है।”

सबसे दूरस्थ फास्ट रेडियो बर्स्ट के बारे में आम सवाल

फास्ट रेडियो बर्स्ट क्या है?

फास्ट रेडियो बर्स्ट रेडियो तरंगों की एक चमक है जो कुछ मिलीसेकंड तक रहती है और सबसे चमकीले मामलों में उतनी ऊर्जा ले जा सकती है, जितनी सूर्य एक वर्ष में उत्सर्जित करता है। पहला ऐसा बर्स्ट 2007 में मिला था। इनके स्रोत पर अब भी बहस जारी है।

सबसे दूरस्थ फास्ट रेडियो बर्स्ट कितनी दूर है?

FRB 20240304B 2.148 के रेडशिफ्ट पर स्थित है। इसके सिग्नल ने 10 अरब वर्षों से अधिक समय तक यात्रा की और यह अपनी आकाशगंगा से तब निकला था जब ब्रह्मांड करीब 3 अरब वर्ष पुराना था। यह पिछले रिकॉर्डधारी के रेडशिफ्ट से दोगुने से भी अधिक है।

क्या मैग्नेटार फास्ट रेडियो बर्स्ट पैदा करते हैं?

मैग्नेटार सबसे मजबूत समर्थन वाली व्याख्या हैं, और इस बर्स्ट की युवा, तारा-निर्माण करती मूल आकाशगंगा उस तर्क को मजबूत करती है। लेकिन किसी अध्ययन ने यह सिद्ध नहीं किया है कि हर बर्स्ट मैग्नेटार से आता है, और इस परिणाम के पीछे के शोधकर्ताओं का कहना है कि अभी कोई निर्णायक प्रमाण नहीं है।

आगे क्या

इस बर्स्ट का पता 4 मार्च 2024 को लगाया गया था, इसे पहली बार जुलाई 2025 में Montreal के एक सम्मेलन में प्रस्तुत किया गया और 8 अक्टूबर 2026 को जर्नल Science में प्रकाशित किया गया। टीम का अनुमान है कि MeerKAT Big Bang तक की दूरी के आधे से अधिक हिस्से से आने वाले कई बर्स्ट प्रति वर्ष खोज और उनकी स्थिति तय कर सकता है, हालांकि उनकी धुंधली मूल आकाशगंगाओं की पहचान के लिए Webb की जरूरत होगी। दक्षिण अफ्रीका में निर्माणाधीन Square Kilometre Array के मध्य-आवृत्ति टेलीस्कोप से इस खोज को और आगे ले जाने की उम्मीद है। स्टैपर्स ने लक्ष्य को सीधे शब्दों में रखा: “अगला कदम इस सीमा को और आगे बढ़ाना और देखना है कि हम तारों की पहली पीढ़ियों के कितना करीब पहुंच सकते हैं।”

संदर्भ: Caleb et al., “A fast radio burst at redshift 2, three billion years after the Big Bang,” Science, 2026. DOI: 10.1126/science.adz2675

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