રેડિયોસ્રોતો

રેડિયોસ્રોતો : રેડિયોતરંગો જેવાં મોટી તરંગલંબાઈવાળા વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો ઉત્સર્જન કરતા સ્રોત. તારાઓ તેમજ અન્ય ખગોળીય ઊર્જાસ્રોતો પ્રકાશી તરંગો ઉપરાંત એક્સ-કિરણો, પારજાંબલી, ઇન્ફ્રારેડ તેમજ રેડિયોતરંગો જેવા વીજચુંબકીય વર્ણપટના અન્ય વિસ્તારોમાં પણ ઉત્સર્જન કરે છે. પરંતુ આમાંના કેટલાક સ્રોતો એવા વિશિષ્ટ પ્રકારના છે કે જે તેમની ઊર્જાનું વિપુલ પ્રમાણમાં ઉત્સર્જન રેડિયોતરંગોના વિસ્તારમાં કરે છે. આ પ્રકારના સ્રોતોને રેડિયોસ્રોતો (Radio sources) કહેવાય છે. ખગોળવિજ્ઞાનમાં, આ અર્થમાં રેડિયોતરંગોનો વિસ્તાર સૂક્ષ્મ તરંગો એટલે કે મિલિમીટર તરંગોના વિસ્તારને પણ આવરી લેતો મનાય છે. આમ મિલિમીટરથી માંડીને ~ મીટર તરંગલંબાઈના વિસ્તારમાં પ્રબળ ઉત્સર્જન ધરાવતા ખગોળીય સ્રોતો રેડિયોસ્રોતો કહેવાય છે.

આમ, જોઈએ તો લગભગ બધા જ ખગોળીય સ્રોતો ઓછાવત્તા પ્રમાણમાં રેડિયો-વિસ્તારમાં પણ ઊર્જા-ઉત્સર્જન કરતા જ હોય; દા.ત., સૂર્યના કિરીટમંડળ (corona) વિસ્તારમાંથી નોંધપાત્ર રેડિયો-ઉત્સર્જન થાય છે અને તેની માત્રામાં, સૂર્યની ચુંબકીય ક્રિયાશીલતા સાથે મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર પણ થતા રહે છે. ગુરુ અને શનિ જેવા પ્રબળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતા ગ્રહોના અયનમંડળમાં ઘૂમતા વીજાણુઓ પણ નોંધપાત્ર માત્રામાં રેડિયો-ઉત્સર્જન કરે છે, પરંતુ ખગોળની પરિભાષામાં જેને રેડિયોસ્રોતો કહેવાય છે, તે પ્રકારના સ્રોતોના પ્રમાણમાં આ ઘણા જ નિર્બળ રેડિયોસ્રોતો છે અને સૌરમંડળની બહારના વિસ્તારમાં આવેલા આ પ્રકારના સ્રોતોને નોંધવાનું અશક્ય તો નહિ પણ ઘણું જ મુશ્કેલ જરૂર કહેવાય.

1932ના વર્ષમાં કાર્લ જાન્સ્કી નામના વૈજ્ઞાનિકે આકાશગંગાના કેન્દ્રવિસ્તારમાંથી ઉત્સર્જિત થતું પ્રબળ રેડિયો-ઉત્સર્જન શોધ્યું. આ શોધ આકસ્મિક રીતે જ થઈ હતી. આ વૈજ્ઞાનિક તો તેમનાં રેડિયો-ઉપકરણોની ક્ષમતા ચકાસતા હતા. કંઈક આ પ્રકારની જ આકસ્મિક રીતે 1965માં પેન્ઝિયાઝ અને વિલ્સન દ્વારા બ્રહ્માંડમાં પ્રવર્તતા સૂક્ષ્મતરંગોનાં વિકિરણોના ક્ષેત્રની શોધ થઈ. 1950 પછીનાં વર્ષોમાં તો રેડિયોતરંગો દ્વારા ખગોળીય અભ્યાસમાં ઘણી પ્રગતિ થઈ અને વ્યતિકરણ-પદ્ધતિ દ્વારા રેડિયોતરંગોમાં સ્રોતોની તસવીર લેવાની પદ્ધતિનો વિકાસ થતાં આવા સ્રોતોના આંતરિક સ્વરૂપની ઝીણવટભરી માહિતી પ્રાપ્ત થઈ. હાલના તબક્કે તો જુદા જુદા ભૂખંડો પર સ્થપાયેલ રેડિયો-દૂરબીનો વચ્ચે વ્યતિકરણ સર્જીને આવા સ્રોતોના સ્વરૂપની જાણકારી આર્કસેકન્ડના હજારમા ભાગ જેવી ચોકસાઈથી પ્રાપ્ત થઈ શકે છે. આ પદ્ધતિને VLBI (very long baseline interferometry) કહેવાય છે.

આકાશગંગાની અંદરના રેડિયોસ્રોતો : આકાશગંગા તરીકે ઓળખાતા તારાવિશ્વની અંદર બે અલગ પ્રકારના પ્રબળ રેડિયોસ્રોતો જણાય છે. રેડિયોતરંગોમાં ઉત્સર્જન, ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં તેજ ગતિ ધરાવતા વીજાણુઓ દ્વારા synchrotron તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયામાં થાય છે. આકાશગંગાની અંદર ભૂતકાળમાં જે સુપરનોવા વિસ્ફોટો થયા, તેમના અવશેષોના વિસ્તારમાં આવા વીજાણુઓના પ્રવાહ હોય છે અને આ વિસ્તારો તેમના રેડિયો-ઉત્સર્જન દ્વારા નોંધાય છે, આને ‘supernova remnants’ કહેવાય. આ પ્રકારનો એક ઘણો જાણીતો વિસ્તાર, 1054ના વર્ષમાં વૃષભ રાશિના વિસ્તારમાં સર્જાયેલ સુપરનોવા વિસ્ફોટનો છે જે હાલ Crab Nebula તરીકે દૂરબીનથી જોઈ શકાય છે. વ્યતિકરણ-પદ્ધતિ દ્વારા લેવાયેલ તસવીરોમાં આ ઉત્સર્જન પાતળા તાંતણા જેવા વિસ્તારોમાંથી થતું જણાય છે.

આવા સુપરનોવા વિસ્ફોટના અવશેષો ઉપરાંત આકાશગંગાના રેડિયોસ્રોતોમાં પલ્સાર તરીકે ઓળખાતા રેડિયોસ્રોતો છે. આ પ્રકારના સ્રોતોની શોધ 1967માં થઈ, અને વાસ્તવમાં તે ~ સેકંડ જેવા ટૂંકા ગાળે પોતાની ધરી ફરતું ભ્રમણ પૂરું કરતાં, ~ 10 કિમી. જેવા વ્યાસના અત્યંત સંકુચિત ન્યૂટ્રૉન તારાઓ છે. આવા પદાર્થોને લગભગ કરોડ ‘ગોસ’ જેટલું પ્રબળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોય, અને આવા પ્રબળ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરતા વીજાણુઓ મુખ્યત્વે ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં જ રેડિયો-ઉત્સર્જન કરે. સામાન્ય રીતે આ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ધરી, ભ્રમણધરી સાથે સારો એવો ખૂણો બનાવે છે અને આ કારણે ભ્રમણ દરમિયાન આ રેડિયો-ઉત્સર્જન અવકાશમાં દીવાદાંડીના પ્રકાશની જેમ ઘૂમતું રહે છે. જો આ દિશામાં જ પૃથ્વી આવતી હોય તો ભ્રમણ દરમિયાન પૃથ્વી ઉપર રેડિયો-સ્પંદ (Radio pulse) ઝિલાય. આમ આ પ્રકારના સ્રોતો દ્વારા પ્રાપ્ત થતું રેડિયો-ઉત્સર્જન સ્પંદ સ્વરૂપનું હોવાથી તેમને pulsar નામ મળ્યું છે.

આકાશગંગાની બહારના રેડિયોસ્રોતો : આ પ્રકારના રેડિયોસ્રોતોમાં મુખ્યત્વે અત્યંત પ્રબળ રેડિયો-ઉત્સર્જન ધરાવતાં તારાવિશ્વો છે. લગભગ દરેક તારાવિશ્વના કેન્દ્રવિસ્તારમાંથી રેડિયો-ઉત્સર્જન થતું હોય છે. આપણી આકાશગંગાના કેન્દ્ર-વિસ્તારમાંથી પણ 1932માં કાર્લ જાન્સ્કી દ્વારા રેડિયો-ઉત્સર્જન શોધાયું; પરંતુ કેટલાંક ખાસ પ્રકારનાં તારાવિશ્વોના કેન્દ્રવિસ્તારમાંથી સામાન્ય તારાવિશ્વ કરતાં હજારો ગણી માત્રામાં રેડિયો-ઉત્સર્જન થતું જણાયું છે. આવાં તારાવિશ્વો રેડિયોતારાવિશ્વો (radio galaxies) તરીકે ઓળખાવાય છે. Cygnus-A નામે ઓળખાતા આવા એક તારાવિશ્વનું રેડિયો-ઉત્સર્જન આકાશગંગા કરતાં દસ કરોડ ગણું જણાયું છે. વળી આ પ્રકારનાં તારાવિશ્વોના રેડિયો-ઉત્સર્જનની માત્રામાં ~ દિવસ જેવા ટૂંકા ગાળે નોંધપાત્ર માત્રામાં ફેરફાર પણ થતા રહેતા જણાય છે, જે દર્શાવે છે કે આ ઉત્સર્જનનો વિસ્તાર-કેન્દ્ર નજીકનો  અત્યંત સીમિત વિસ્તાર હોવો જોઈએ. આ પ્રકારના રેડિયો- ઉત્સર્જનનું કારણ તારાવિશ્વોના કેન્દ્ર-વિસ્તાર નજીક પ્રવર્તતા પ્રબળ વીજાણુપ્રવાહો મનાય છે. વ્યતિકરણ-પદ્ધતિથી આવાં તારાવિશ્વોની રેડિયો-તસવીરો દર્શાવે છે કે તેમના કેન્દ્રવિસ્તારમાંથી લગભગ પ્રકાશની ગતિ જેવી ગતિથી વીજાણુઓની સેર વછૂટતી જણાય છે, જે અવકાશમાં લાખો પ્રકાશવર્ષ જેવું અંતર કાપે છે. આ પ્રકારની સેરો સામાન્ય રીતે બે વિરુદ્ધ દિશામાં પ્રસરતી જણાય છે, જે દર્શાવે છે કે ભ્રમણ કરતાં કેન્દ્રવિસ્તારની ભ્રમણધરીની દિશામાં આ સેરો પ્રસરતી હોઈ શકે.

1960માં આવાં રેડિયો-તારાવિશ્વો ઉપરાંત પ્રકાશી વિસ્તારમાં બિંદુવત્ જણાતા, પરંતુ સરેરાશ તારાવિશ્વ કરતાં ઘણી વધુ માત્રામાં ઊર્જા-ઉત્સર્જન કરતા રેડિયો-સ્રોતો નોંધાયા. પ્રકાશી વિસ્તારમાં તેમના તારા જેવા બિંદુવત્ જણાતા સ્વરૂપને કારણે આવા પદાર્થોને ‘ક્વોઝાર’ (quasi stellar radio sources) નામ મળ્યું. ત્યાર-બાદ નોંધપાત્ર માત્રામાં રેડિયો-ઉત્સર્જન નહિ દર્શાવતા આ પ્રકારના સ્રોતો પણ જાણવા મળ્યા છે; જેથી હવે તેમને માટે Quasi stellar objects (QSO) એવું નામ વપરાય છે. આ ઉપરાંત રેડિયો-તારાવિશ્વો અને QSOની નાની આવૃત્તિ જેવા અને સામાન્ય રીતે પ્રબળ રેડિયો-ઉત્સર્જન ધરાવતાં syfert પ્રકારનાં તારાવિશ્વો પણ હોય છે. આ બધાં જ તારાવિશ્વો–રેડિયો–રેડિયો, QSO અને syfertની ખાસિયત તેમના ક્રિયાશીલ નાભિવિસ્તાર છે; અર્થાત્ ઘણી મોટી માત્રામાં ઉત્સર્જન-કેન્દ્ર નજીકના અત્યંત સીમિત વિસ્તારમાંથી જ થતું જણાય છે. પ્રચલિત વૈજ્ઞાનિક માન્યતા અનુસાર આ નાભિવિસ્તાર, લાખોથી માંડીને કરોડો જેટલા સૂર્યના કુલ દળ જેવું દળ ધરાવતો શ્યામગર્ત (black hole) હોઈ શકે, અને આ શ્યામગર્ત દ્વારા સ્વાહા થતું વાયુવાદળોનું દળ આ પ્રચંડ માત્રામાં ઊર્જા-ઉત્સર્જનનું કારણ હોઈ શકે.

જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ