మన సొంత పాలపుంతలోనే న్యూట్రాన్ నక్షత్రాల ఢీ?

రెండు న్యూట్రాన్ నక్షత్రాలు విలీనమైనప్పుడు, ఆ ఢీ న్యూట్రాన్లు అధికంగా ఉండే పదార్థాన్ని బయటికి విసురుతుంది; అది వేగవంతమైన న్యూట్రాన్ గ్రహణం — r-ప్రక్రియ — ద్వారా ఇనుము కంటే భారీ మూలకాలను నిర్మిస్తుంది. ఆ తర్వాత వచ్చే మెరుపును కిలోనోవా అంటారు. మన పాలపుంతలో అలాంటి విలీనాలు అరుదు: రచయితలు సంవత్సరానికి 10⁻⁵ నుంచి 10⁻⁴ రేటును ఉదహరిస్తారు, కాబట్టి వందలాది సూపర్‌నోవా శిథిలాలతో పోలిస్తే కేవలం గుప్పెడు కిలోనోవా శిథిలాలే ఉండాలి. ఇప్పటిదాకా ఒక్కటి కూడా గుర్తించబడలేదు.

గామా-కిరణ ఆకాశంలో ఒక అనాథ

నమీబియాలోని H.E.S.S. టెలిస్కోప్‌లు 2004–2013 పాలపుంత తల సర్వేలో అతి-అధిక శక్తి గామా కిరణాల 78 మూలాలను కనుగొన్నాయి; వాటిలో 30 ఇంకా వివరించబడలేదు. వాటిలో ఒకటైన HESS J1507−622 ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది. అది పాలపుంత తలానికి సుమారు 3.5 డిగ్రీల దిగువన ఉంది — ఈ మూలాల్లో చాలావాటి కంటే ఎంతో దూరంగా. అది సంక్షిప్తంగా (సుమారు 0.3 డిగ్రీల వెడల్పు), స్థిరంగా ఉంటుంది; Fermi ఉపగ్రహం చూసే GeV శ్రేణి నుంచి H.E.S.S. చూసే TeV శ్రేణి వరకు ప్రకాశవంతంగా ఉంటుంది.

అయినా తక్కువ శక్తుల వద్ద దాదాపు ఏమీ లేదు: సరిపోయే ఎక్స్-రే కాంతి లేదు, రేడియో కవచం లేదు, పల్సార్ లేదు. సాధారణంగా అనుమానించే రెండూ ఇబ్బంది పడతాయి. పల్సార్ పవన నీహారికకు (pulsar wind nebula) ఎవరూ కనుగొనని పల్సార్ అవసరం, సుమారు 10 కిలోపార్సెక్‌లు దాటితే దాని శక్తి లెక్క అసాధ్యమవుతుంది. సూపర్‌నోవా శిథిలం అయితే కవచం కనిపించాలి, సాధారణంగా అది తన నక్షత్రం పుట్టిన తలం దగ్గరే ఉంటుంది.

గుర్తించని 30 H.E.S.S. మూలాలు (నల్లని వృత్తాలు), తెలిసిన 310 సూపర్‌నోవా శిథిలాలు (బూడిద చుక్కలు); HESS J1507−622 ఎర్రని నక్షత్రం, తలానికి బాగా దిగువన. — చిత్రం 1, Sarmah et al. (2026), arXiv:2609.38341.

ప్రోటాన్లు కాదు, ఎలక్ట్రాన్లు

బీజింగ్‌లోని ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హై ఎనర్జీ ఫిజిక్స్‌కు చెందిన ప్రాంతిక్ శర్మ, షీలూ వాంగ్, వారి సహచరులు, నోటర్ డామ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని రెబెకా సర్మన్ బృందంతో కలిసి, H.E.S.S. బృందం 2011లో ప్రతిపాదించి వదిలేసిన ఒక ఆలోచనను మళ్లీ పరిశీలిస్తున్నారు. అప్పటి అభ్యంతరం శక్తి: ప్రోటాన్లతో గామా కిరణాలను సృష్టించాలంటే అసంబద్ధమైనంత శక్తిమంతమైన పేలుడు అవసరమవుతుంది.

కొత్త నమూనా దానికి బదులుగా ఎలక్ట్రాన్లను వాడుతుంది. విస్తరిస్తున్న శిథిలాల ఆఘాత తరంగం (shock) ద్వారా త్వరణం పొందిన ఎలక్ట్రాన్లు, విశ్వ సూక్ష్మతరంగ నేపథ్య వికిరణం (cosmic microwave background) యొక్క ఫోటాన్లను గామా-కిరణ శక్తుల వరకు ఎగదన్నుతాయి. ఎలాగూ ఇక్కడ ప్రోటాన్లు పనికిరావు: మూలం చుట్టూ ఉన్న వాయువు ఎంత పలుచనంటే — ప్రతి వెయ్యి ఘన సెంటీమీటర్లకు సుమారు ఒక కణం — ఒక ప్రోటాన్ దేన్నైనా ఢీకొనే ముందు సుమారు 11 గిగాపార్సెక్‌లు ప్రయాణిస్తుంది.

తలానికి వెలుపలి స్థానం కూడా సరిపోతుంది. న్యూట్రాన్ నక్షత్రాల జంటకు పుట్టుకతోనే ఒక తాపు (kick) లభిస్తుంది; సెకనుకు 10–100 కి.మీ. వేగంతో పాలపుంత ఉబ్బు (bulge) నుంచి బయలుదేరితే, ఈ ప్రదేశానికి చేరడానికి దానికి 10 కోట్ల నుంచి 100 కోట్ల సంవత్సరాలు పడుతుంది — అలాంటి జంటలు విలీనమయ్యే ముందు ఉండే సాధారణ జాప్యానికి అనుగుణంగా.

యవ్వనంలో, కనిపించేంత దగ్గరగా

మూలం పరిమాణం, ప్రకాశంతో సరిపోల్చి, నమూనా దాన్ని 3.8 నుంచి 14.3 కిలోపార్సెక్‌ల దూరంలో ఉంచి, 200 నుంచి 3,000 ఏళ్ల వయసును ఇస్తుంది — 1,000 ఏళ్ల కంటే తక్కువ వయసుకు మొగ్గు చూపుతూ. దాని అంచనా వేసిన రేడియో, ఎక్స్-రే కాంతి ప్రస్తుత ప్రతి ఎగువ పరిమితి కంటే తక్కువగానే ఉంటుంది.

0.2, 0.5, 1, 3 వేల సంవత్సరాల వయసులకు నమూనా ఉద్గారం: సూక్ష్మతరంగ ఫోటాన్లను పరిక్షేపించే ఎలక్ట్రాన్లు (నీలం) Fermi, H.E.S.S. దత్తాంశానికి సరిపోతాయి; నారింజ ఉబ్బు క్షయిస్తున్న r-ప్రక్రియ కేంద్రకాల MeV సంకేతం. — చిత్రం 3, Sarmah et al. (2026), arXiv:2609.38341.

GW170817 విలీనం నుంచి అనుపాతంగా లెక్కిస్తే, అలాంటి కిలోనోవా −0.8 నుంచి −3.2 దృశ్య ప్రకాశ పరిమాణం (apparent magnitude) వరకు చేరి ఉండేది — అత్యంత ప్రకాశవంతమైన గ్రహాలతో సమానం. మరి చారిత్రక నమోదు ఎందుకు లేదు? రచయితలు మూడు కారణాలు చెబుతారు: కిలోనోవాలు రోజుకు సుమారు 1.1 పరిమాణాలు మసకబారతాయి, కాబట్టి ఆ దృశ్యం తొమ్మిది రోజుల కంటే తక్కువే నిలిచింది; మూలం −62° క్రాంతి (declination) వద్ద ఉంది — చైనా, జపాన్, ఈజిప్ట్, యూరప్‌లలో చక్కగా నమోదు చేసిన ఆకాశ పరిశీలకులకు అందనిది; ధూళి దాన్ని మసకబార్చి ఉండవచ్చు.

దాన్ని పట్టుకునే మూడు మార్గాలు

• కొత్తగా ఏర్పడిన భారీ కేంద్రకాల రేడియోధార్మిక క్షయం నుంచి వచ్చే MeV గామా కిరణాలు: NuSTARకు గానీ, రాబోయే COSIకి గానీ మరీ మసకగా ఉంటాయి, కానీ శిథిలం వయసు సుమారు 1,000 ఏళ్ల కంటే తక్కువైతే MeVGRO వంటి తదుపరి తరం పరికరానికి అందుబాటులో ఉంటాయి.
• ఒక కాంతి ప్రతిధ్వని (light echo): నక్షత్రాంతర ధూళి ప్రతిఫలించిన అసలు మెరుపు, చదరపు ఆర్క్‌సెకనుకు 27–33 పరిమాణాల వద్ద, పెద్ద టెలిస్కోప్‌లకు, రూబిన్ అబ్జర్వేటరీకి అందుబాటులో. అది పేలుడు యొక్క వర్ణపటాన్ని కూడా బయటపెట్టగలదు.
• వెచ్చని ధూళి నుంచి వచ్చే మధ్య-పరారుణ కాంతి, దృష్టి రేఖ వెంబడి దట్టమైన మేఘం ఉంటే బహుశా న్యూట్రినోలు కూడా.

ఈ పత్రం ఇప్పటికే ఉన్న దత్తాంశంపై నిర్మించిన ఒక పరికల్పన మాత్రమే; కేవలం గామా-కిరణ వర్ణపటాలతో కిలోనోవా శిథిలాన్ని దాని ప్రత్యర్థుల నుంచి వేరు చేయలేమని రచయితలు నొక్కి చెబుతారు. ఈ సంతకాల్లో ఏదైనా ఒకటి కనిపిస్తే, పాలపుంత తన గుమ్మం ముందే అధ్యయనం చేయడానికి ఒక కిలోనోవా శిథిలాన్ని అందిస్తుంది — రచయితలు దీన్ని అపూర్వమైన అవకాశం అంటారు.