एक विशाल तारा हर 113 दिन में सुपरनोवा जैसा भड़कता है, क्योंकि एक ढहा हुआ पिंड उसे निगल रहा है

लगभग हर एक सौ तेरह दिनों में, एक पास की सर्पिल आकाशगंगा में एक विशाल तारा इतनी तेज चमकता है कि वह सुपरनोवा जैसा दिखने लगता है। उसने कम से कम सत्ताईस बार ऐसा किया है, और वह अभी भी वहीं है। नासा की चंद्रा वेधशाला से एक्स-रे अवलोकन अब उन विस्फोटों के पीछे के कारण की ओर इशारा करते हैं: एक ब्लैक होल या एक न्यूट्रॉन तारा जो एक लम्बी कक्षा में घूम रहा है। हर बार जब ये दोनों करीब आते हैं, तो वह विशाल तारे से खिंची गई गैस को निगल जाता है।

इससे वह तारा, जिसे AT 2016blu के नाम से सूचीबद्ध किया गया है, अपने अस्थिर वर्ग का पहला ज्ञात तारा बन गया है जिसका एक साथी ढहा हुआ तारकीय अवशेष है। यह दो ऐसी पहेलियों को भी जोड़ता है जिनका खगोलविदों ने अधिकतर अलग-अलग अध्ययन किया है: सुपरनोवा नकली (supernova impostors), यानी ऐसे तारे जो बिना मरे सुपरनोवा की तरह फटते हैं, और अन्य आकाशगंगाओं में सबसे चमकीले एक्स-रे स्रोत, जिनके इंजन पर अभी भी बहस जारी है।

यह तारा बहुत बड़ा है। जब यह शांत था तब ली गई हबल छवियों के अनुसार, इसका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से कम से कम 33 गुना और चमक कम से कम पाँच लाख गुना है। यह आकाशगंगा NGC 4559 में स्थित है, जो लगभग 29 मिलियन प्रकाश-वर्ष दूर है, और एटा कैरिने (Eta Carinae) के समान ही अस्थिर परिवार से संबंधित है। इसकी स्थिर लय ने पहले ही टीम को बता दिया था कि यह किसी चीज़ की परिक्रमा कर रहा है।

एक विस्फोट के चरम पर, यह लाल रोशनी में लगभग एक करोड़ सूर्यों के बराबर चमकता है: यह एक वास्तविक सुपरनोवा से कहीं अधिक धुंधला है, लेकिन इतना चमकीला है कि सुपरनोवा सर्वेक्षणों में शामिल हो जाए। “इस तारे का व्यवहार पहले भ्रमित करने वाला था क्योंकि यह लगातार सुपरनोवा जैसा व्यवहार कर रहा था, लेकिन स्पष्ट रूप से ऐसा नहीं है क्योंकि यह साल में लगभग तीन बार इन विस्फोटों से बच जाता है,” सह-लेखिका वर्जीनिया विश्वविद्यालय की नूरिया टोरेस-अल्बा (Núria Torres-Albà) ने कहा।

चंद्रा ने विस्फोट के बीच तारे को कैसे पकड़ा

दो विशाल तारे जिनकी हवाएँ आपस में टकराती हैं, वे मामूली एक्स-रे उत्सर्जित करते हैं। ब्लैक होल या न्यूट्रॉन तारे पर गिरने वाली गैस हज़ारों गुना अधिक चमक सकती है। इनमें अंतर बताने के लिए, चंद्रा को एक विस्फोट के दौरान देखना था, जिसका मतलब था कि यह जानना ज़रूरी था कि विस्फोट कब होने वाला है।

इसलिए टीम ने निगरानी रखी। लिक वेधशाला और लास कम्ब्रेस वेधशाला नेटवर्क के टेलिस्कोप लगभग हर रात तारे की जाँच करते थे, और अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ वेरिएबल स्टार ऑब्जर्वर्स से एक अलर्ट ने तीस से अधिक पर्यवेक्षकों को शामिल किया, जिनमें से कई शौकिया थे। जब तारा एक पूर्ण मैग्नीट्यूड से अधिक चमक गया, तो टीम ने तत्काल चंद्रा अनुरोध शुरू किया। टेलिस्कोप ने चार दिनों में पाँच बार इसका अवलोकन किया, कुल मिलाकर लगभग 100,000 सेकंड के लिए, और हर बार इसका पता लगाया।

“हमें संदेह था कि ऑप्टिकल तरंगदैर्ध्य पर चमकीले दोहराए जाने वाले फ्लैश वास्तव में उच्च-ऊर्जा एक्स-रे के आवधिक विस्फोटों से संचालित हो सकते हैं,” एरिज़ोना विश्वविद्यालय के सह-लेखक नाथन स्मिथ (Nathan Smith) ने कहा। “सिस्टम के चारों ओर घनी गैस एक्स-रे से गर्म होती है और फिर ऑप्टिकल में चमकती है।”

केवल चंद्रा ही ऐसा कर सकता था। एक बहुत अधिक चमकीला एक्स-रे स्रोत, NGC 4559 X7, लगभग दस आर्कसेकंड दूर है, और यूरोप का XMM-Newton टेलिस्कोप दोनों को एक ही स्थान पर धुंधला कर देता है। चंद्रा ने संयोगवश बीस साल से भी अधिक पहले, जब AT 2016blu शांत था, उस क्षेत्र की इमेजिंग की थी, और उसकी स्थिति पर कुछ नहीं देखा था। नई खोज उस सीमा से कम से कम 100 गुना अधिक चमकीली है। इस बात की संभावना कि एक पृष्ठभूमि क्वासर संयोग से छोटे खोज चक्र के अंदर स्थित हो, 100,000 में से लगभग छह है।

केवल ब्लैक होल या न्यूट्रॉन तारा ही क्यों फिट बैठता है

पेपर में चार तरीकों का वजन किया गया है जिनसे इस तरह का तारा एक्स-रे उत्पन्न कर सकता है। एक एकल तारे की हवा के अंदर के झटके चंद्रा द्वारा मापी गई तुलना में एक करोड़ गुना से अधिक धुंधले होते हैं। दो विशाल तारों की टकराने वाली हवाएँ लगभग 10,000 के कारक से कम पड़ती हैं। क्रमिक कक्षाओं पर फेंके गए गैस के गोले एक-दूसरे से टकरा सकते हैं, लेकिन तारे की रोशनी में देखी गई गति पर, यह नरम, कम-ऊर्जा वाले एक्स-रे देगा, और चंद्रा ने एक कठोर, उच्च-ऊर्जा स्पेक्ट्रम दर्ज किया।

यह अभिवृद्धि (accretion) को छोड़ देता है, यानी एक कॉम्पैक्ट वस्तु पर पदार्थ का गिरना। एक्स-रे उत्पादन लगभग 3.5 सौर द्रव्यमान की वस्तु के लिए सैद्धांतिक सीमा, जिसे एडिंगटन सीमा (Eddington limit) कहा जाता है, के बराबर है, जो पहले से ही न्यूट्रॉन तारे की सीमा से ऊपर है। यह अल्ट्राल्यूमिनस एक्स-रे स्रोत नामक अत्यधिक उत्सर्जकों के एक वर्ग की कटऑफ से बस कम है, जो अन्य आकाशगंगाओं में पाए जाते हैं, और चंद्रा ने शायद वास्तविक चरम को मिस कर दिया हो। टीम AT 2016blu को एक उम्मीदवार सदस्य कहती है।

दृश्य विस्फोटों में एक्स-रे की तुलना में लगभग सौ गुना अधिक ऊर्जा होती है। यदि दोनों एक ही भोजन से आते हैं, तो लगभग 99% ऊर्जा आसपास की गैस द्वारा सोख ली जाती है और दृश्य प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित होती है, जैसा कि स्मिथ बताते हैं।

एटा कैरिने और अन्य नकली सुपरनोवा से तुलना

अपने एक्स-रे अधिकतम पर, एटा कैरिने, जिसके एक्स-रे टकराने वाली हवाओं से आते हैं, AT 2016blu द्वारा उत्पादित का लगभग दो-हज़ारवाँ हिस्सा प्राप्त करता है। हमारी आकाशगंगा में अधिकांश चमकीले नीले परिवर्तनशील तारे (luminous blue variables) बिल्कुल भी एक्स-रे नहीं दिखाते हैं।

सबसे करीबी मिलान SN 2010da है, जो आकाशगंगा NGC 300 में एक एक्स-रे-उज्ज्वल नकली सुपरनोवा है, जिसके नियमित स्पंदनों ने एक न्यूट्रॉन तारे का खुलासा किया। हालाँकि, इसका बड़ा तारा एक लाल महादानव (red supergiant) है, न कि एक चमकीला नीला परिवर्तनशील तारा।

यह SN 2009ip के कारण मायने रखता है, जो एक चमकीला नीला परिवर्तनशील तारा था जो वर्षों तक फटता रहा और फिर वास्तव में विस्फोटित हो गया, जिसकी एकल-तारा मॉडल उम्मीद नहीं करते हैं। मॉडलों का एक बढ़ता हुआ सेट ऐसे मृत्यु-पूर्व विस्फोटों के लिए एक कॉम्पैक्ट साथी को जिम्मेदार ठहराता है, और AT 2016blu पहला देखा गया चमकीला नीला परिवर्तनशील तारा है जो फिट बैठता है।

एक्स-रे अभी तक क्या नहीं बता सकते

सबसे बड़ा खुला प्रश्न यह है कि साथी क्या है। न्यूट्रॉन तारों की पहचान नियमित एक्स-रे स्पंदनों द्वारा की जा सकती है, लेकिन चंद्रा ने उन्हें खोजने के लिए बहुत कम एक्स-रे फोटॉन एकत्र किए, और XMM-Newton का दृश्य X7 से भरा हुआ है। साथी का वजन करने के लिए एक कक्षा समाधान की आवश्यकता होगी, और तारे की हाइड्रोजन रोशनी में मापी गई गति कक्षा का अनुसरण नहीं करती है, इसलिए कोई द्रव्यमान सामने नहीं आता है।

भोजन दर एक ब्लैक होल की ओर झुकती है, लेकिन इसे साबित नहीं करती है। दृश्य विस्फोटों को ध्यान में रखते हुए, साथी एक सामान्य न्यूट्रॉन तारे द्वारा संभाले जाने वाले दर से सौ गुना से अधिक गैस निगल रहा हो सकता है। कुछ न्यूट्रॉन तारों को उस सीमा से लगभग एक हज़ार गुना अधिक होते देखा गया है, इसलिए लेखक कोई फैसला सुनाने से बचते हैं।

तारे का स्पेक्ट्रम भी ऐसी विशेषताएं दिखाता है जो कक्षा के साथ संरेखित हुए बिना आती-जाती रहती हैं, जिसका अर्थ हो सकता है कि एक जेट, एक डिस्क या ढेलेदार गैस शामिल है।

फिर यह सवाल है कि वर्षों के स्थिर तारे के बाद विस्फोट क्यों शुरू हुए। टीम एक ऐसे विशाल तारे का पक्ष लेती है जो उम्र के साथ धीरे-धीरे फूल गया है जब तक कि वह अपने साथी तक पहुँचने नहीं लगा। विकल्प इन तारों में ज्ञात एक अस्थायी फूला हुआ चरण है, ऐसी स्थिति में विस्फोट अंततः बंद हो जाने चाहिए। अब तक वे बंद नहीं हुए हैं।

सुपरनोवा नकली के बारे में सामान्य प्रश्न

सुपरनोवा नकली (supernova impostor) क्या है?

यह एक विशाल तारा है जो सुपरनोवा समझे जाने के लिए पर्याप्त चमकीला हो जाता है लेकिन बच जाता है, अक्सर एटा कैरिने जैसा एक चमकीला नीला परिवर्तनशील तारा। वास्तविक सुपरनोवा तारे को नष्ट कर देते हैं और आमतौर पर कहीं अधिक चमकीले होते हैं। नकली सुपरनोवा अक्सर सुपरनोवा सर्वेक्षणों द्वारा दर्ज किए जाते हैं और तारे के फिर से प्रकट होने पर पुनर्वर्गीकृत किए जाते हैं।

एक्स-रे ब्लैक होल या न्यूट्रॉन तारे का खुलासा कैसे कर सकते हैं?

एक बहुत ही कॉम्पैक्ट वस्तु पर गिरने वाली गैस लाखों डिग्री तक गर्म होती है और कठोर एक्स-रे में चमकती है, जो सामान्य तारे नहीं पहुँच सकते। AT 2016blu अकेले एक्स-रे में सूर्य के कुल उत्पादन से लगभग 100,000 गुना चमकता है, जो टकराने वाली तारकीय हवाओं द्वारा उत्पादित से कहीं अधिक है। ब्लैक होल को न्यूट्रॉन तारे से अलग बताने के लिए अतिरिक्त सबूत की आवश्यकता होती है, जैसे स्पंदन या मापा गया द्रव्यमान।

क्या AT 2016blu एक वास्तविक सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करेगा?

कोई नहीं जानता। तारा अंततः सुपरनोवा के रूप में समाप्त होने के लिए पर्याप्त विशाल है, और नकली सुपरनोवा SN 2009ip दिखाता है कि समान इतिहास वाला तारा विस्फोट कर सकता है। नए डेटा में कुछ भी यह नहीं बताता कि कब।

अगला करीबी पास

चंद्रा ने 24 से 27 मार्च, 2026 तक तारे का अवलोकन किया, 2001 और 2002 में अभिलेखीय दृश्यों और 2012 में पहले दर्ज किए गए विस्फोट के बाद। परिणाम 9 नवंबर को द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुए। “15 वर्षों से, खगोलविद इस तारे को नियमित रूप से बहुत चमकीला और फिर धुंधला होते देख रहे हैं,” मुख्य लेखिका वर्जीनिया विश्वविद्यालय की मोजगान अघाखानलू (Mojgan Aghakhanloo) ने कहा। “जब तक हम सही समय पर चंद्रा डेटा प्राप्त नहीं कर पाए, हम यह पता नहीं लगा सके कि ऐसा क्या हो रहा था।”

लेखकों का तर्क है कि इस तरह के और सिस्टम खोजना यह सीखने के लिए आवश्यक है कि नकली सुपरनोवा, चमकीले नीले परिवर्तनशील तारे और वास्तविक सुपरनोवा कैसे जुड़े हैं। AT 2016blu अपने शेड्यूल का पालन करता है, इसलिए हर करीबी पास एक और मौका है। जो मामला बंद करेगा, वह है एक्स-रे स्पंदन, जो केवल एक न्यूट्रॉन तारा ही बना सकता है, या एक कक्षा जो अंततः साथी का वजन करे।

संदर्भ: Aghakhanloo et al., “AT 2016blu: Accretion-powered Outbursts in a Luminous Blue Variable and Compact Object Binary,” The Astrophysical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-4357/ae9a86

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