እ.ኤ.አ. በ1967፣ የ24 ዓመቷ ተመራማሪ ጆስሊን ቤል በካምብሪጅ አቅራቢያ በሚገኝ እርጥበታማ ቦታ ላይ የእንጨት ምሶሶዎችን በመትከልና ረጅም የመዳብ ሽቦዎችን በመዘርጋት የየዕለት ሥራዋን ታከናውን ነበር። ይህ በእጇ በመስራት ላይ የነበረችው መሣሪያ በሱፐርቫይዘሯ አንቶኒ ሂዊሽ የተነደፈውና ኢንተርፕላኔተሪ ስሲንቲሌሽን አሬይ (Interplanetary Scintillation Array) ማለትም በ1965 እና 1967 በኬምብሪጅ፣ እንግሊዝ አቅራቢያ በሚገኘው የሙላርድ ሬዲዮ አስትሮኖሚ ኦብዘርቫቶሪ የተገነባ ግዙፍ የሬዲዮ ቴሌስኮፕ ነበር።
በሥነ-ከዋክብት ተመራማሪው አንቶኒ ሂዊሽ የተነደፈውና በድህረ-ምረቃ ተማሪዋ ጆስሊን ቤል በርኔል እንዲሁም ከአነስተኛ ቡድን ጋር በመሆን በተግባር የተገነባው ይህ ቴሌስኮፕ፣ በ4 ኤከር (1.6 ሄክታር) ቦታ ላይ የተዘረጉና በ120 ማይል (193 ኪሎ ሜትር) የሽቦ እና የኬብል መስመር የተያያዙ ከ2,000 በላይ ዳይፖል አንቴናዎችን የያዘ ነበር። ይህ ቴሌስኮፕ በ81.5 ሜጋ ኸርዝ (ወደ 3.7 ሜትር የሞገድ ርዝመት) እንዲሰራ ተደርጎ የተዘጋጀ ሲሆን፣ ዋና ተግባሩም በህዋ ላይ የሚፈጠረውን ብልጭታ (scintillation) ማጥናት ነበር። የፕሮጀክቱ ትልቁ ዓላማ የሬዲዮ ሞገዶች ከፀሐይ የውጭ አካል በከፍተኛ ፍጥነት ወደ ጠፈር የሚፈስ ከፍተኛ ኃይል ያላቸው የፕላዝማ ቅንጣቶች ውስጥ ሲያልፉ የሚገጥማቸውን መለዋወጥ በመመዝገብ እንደ ኩዌዛር (quasars) ያሉ ጠንካራ የሬዲዮ ምንጮችን በካርታ ላይ ማስፈር ነበር።
በሐምሌ 1967 የቴሌስኮፑ ግንባታ የተጠናቀቀ ሲሆን የሚመጣውን እጅግ ከፍተኛ መጠን ያለው መረጃ ወደ ዲጂታል የሚቀይሩ ኮምፒውተሮች በወቅቱ ባለመኖራቸው፣ ቴሌስኮፑ በካርታ ማተሚያ ማሽኖች ይጠቀም ነበር። በየቀኑ ማሽኑ 30 ሜትር የሚረዝም የቻርት ወረቀት ያተም ነበር። የጆስሊን ቤል ተግባርም እጅግ ፈታኝ ነበር። ከቴሌስኮፕ የሚመጣውን መረጃ ሁሉ የመተንተን ኃላፊነት ነበረባት። ቴሌስኮፑ የሚቀበለውን መረጃ በአናሎግ ቻርት ማተሚያዎች አማካኝነት በየቀኑ እስከ 30 ሜትር በሚደርስ ረጅም ወረቀት ላይ ያትም ስለነበር፣ ጆስሊን እያንዳንዱን ኢንች የወረቀት መረጃ በእጅ መመርመር ነበረባት። ይህንንም ግዙፍ የመረጃ ክምችት በእስክሪብቶ በመጠቀም እያንዳንዱን የሲግናል መለዋወጥ በጥንቃቄ በመተንተንና በማስታወሻ ላይ በመመዝገብ ትሰራ ነበር።
ጆስሊን እጅግ ረጅም የሆኑትን የመረጃ ወረቀቶች በጥንቃቄ ስትመረምር፣ አንድ ያልተለመደና በጣም ትንሽ ምልክት ተመለከተች። በወረቀቱ ላይ ከሩብ ኢንች ያነሰ ቦታ የሚሸፍነው ይህ ደካማ ምልክት፣ በአኪላ (Aquila) እና ቨልፔኩላ (Vulpecula) የከዋክብት ስብሰቦች መካከል ካለው የምሽት ሰማይ ክፍል የሚመጣ ነበር። ይህ የታየው እንግዳ ምልክት ከተለመደው የኮስሚክ ብልጭታ ወይም ከአካባቢው የቴክኒክ የሬዲዮ ጣልቃ-ገብነት ጋር የማይገናኝ ልዩ ባህሪ የነበረው በመሆኑ፣ ጆስሊን በወቅቱ "ስክረፍ" በሚል መጠሪያ ለየችው።
የምልክቱን መከሰቻ ሰዓት ስትከታተል፣ ሂደቱ የኮከቦችን የምሕዋር እንቅስቃሴ (sidereal time) እንደሚከተል ተረዳች። ምልክቱ በየቀኑ በ4 ደቂቃ ቀድሞ የሚታይ በመሆኑ፣ ምንጩ ከምድር ላቦራቶሪዎች ወይም በአቅራቢያ ከሚገኙ ህንፃዎች የመነጨ ሳይሆን፣ ከፀሐይ ሥርዓት ውጭ ካለ የጠፈር አካል የመጣ መሆኑን አረጋገጠች።
የግኝቱ ትክክለኛነት እና የተመራማሪዋ ጽናት
ጆስሊን ግኝቷን ለአማካሪዋ ሂዊሽ ስታቀርብ፣ የሲግናሉ ጥራት አነስተኛ በመሆኑና የመሳሪያዎች የሬዲዮ ረብሻ ስለሚበዛ መጀመሪያ ላይ አላመናትም ነበር። ጆስሊን ተስፋ ሳትቆርጥ፣ የሲግናሉን ዝርዝር ሁኔታ በስፋት ማየት የሚያስችል ፈጣን የወረቀት ማተሚያ መሳሪያ ገጠመች። ታህሳስ 21 ቀን 1967፣ ይህ አዲስ ማሽን ምልክቱን እንደገና ያዘው። ቀደም ሲል ተጨናንቆ ይታይ የነበረው "ስክረፍ" ተዘርግቶ ሲታይ እጅግ ግልጽና የተቀናጁ መስመሮችን አሳየ። ምልክቱ በሚገርም ትክክለኛነት በየ 1.33730113 ሰከንድ የሚደገም ሲሆን፣ እያንዳንዱ የሲግናል ምት ደግሞ የ16 ሚሊሰከንድ ያህል አጭር ጊዜ ብቻ የሚወስድ ነበር።
ይህ ፍፁም ትክክለኛነት ያለው የሲግናል መደጋገም ትልቅ ሳይንሳዊ ጥያቄን አስነሳ፤ ምክንያቱም አንድ የህዋ አካል በዚያ ከፍተኛ ፍጥነት እየተሽከረከረ በማዕከላዊ ፈንጣቂ ኃይል (centrifugal force) ተበታትኖ ላለመቅረት፣ መጠኑ እጅግ አነስተኛ እና እፍጋቱ ደግሞ በጣም ከፍተኛ መሆን ነበረበት። በመጀመሪያ ላይ ቡድኑ ምልክቱን በጨዋታ መልክ LGM-1 (Little Green Men) ወይም አነስተኛዎቹ አረንጓዴ ሰዎች በማለት የጠራው ሲሆን፣ ምልክቱ ከሌላ ህዋ ፍጡራን የመጣ አለመሆኑን ለማረጋገጥ ጆስሊን የቀደሙትን በሺዎች የሚቆጠሩ የወረቀት መረጃዎች ዳግም መረመረች። በሚቀጥሉት ሳምንታትም በሌሎች የሰማይ አቅጣጫዎች የሚገኙና በራሳቸው ትክክለኛ የጊዜ ክፍተት ከ0.25 እስከ 1.25 ሰከንድ የሚመቱ ሦስት ተጨማሪ የሬዲዮ ምንጮችን ማግኘት ቻለች። ከሌላ ህዋ ፍጡራን መልእክት በአንድ ጊዜ በአራቱም የተለያዩ የጋላክሲ ክፍሎች ሊከሰት ስለማይችል፣ ምልክቶቹ የተፈጥሮ የህዋ አካላት ውጤት መሆናቸው ተረጋገጠ።
የኒውትሮን ኮከብ ምስጢር መገለጥ
በየካቲት 1968 ዓ.ም. ሂዊሽ፣ ቤል፣ ፒልኪንግተን፣ ስኮት እና ኮሊንስ በኔቸር ሳይንሳዊ መጽሔት ላይ በከፍተኛ ፍጥነት የሚመታ የሬዲዮ ምንጭ ምልከታ (Observation of a Rapidly Pulsating Radio Source) በሚል ርዕስ የምርምር ውጤታቸውን ይፋ አደረጉ። ይህ ታሪካዊ ግኝት በ1934 እ.ኤ.አ. በዋልተር ባዴ እና ፍሪትዝ ዝዊኪ በቲዎሪ ደረጃ ተተንብዮ የነበረውን የኒውትሮን ከዋክብት ህልውና በተግባር ማረጋገጥ ቻለ። አንድ ግዙፍ ኮከብ የኑክሌር ነዳጁን ጨርሶ የሱፐርኖቫ ፈንድታ በሚከሰትበት ጊዜ፣ ውስጠኛ ክፍሉ በገዛ ስበቱ ምክንያት ወደ ውስጥ ይደርመሳል። በዚህም ሳቢያ ከፀሐይ የሚበልጥ ግዙፍ ቁስ ወደ 20 ኪሎሜትር ዲያሜትር ባለው ትንሽ ሉል ውስጥ ይታጨቃል።
በከፍተኛ እፍጋቱ ምክንያት፣ በኒውትሮን ኮከብ ውስጥ የሚገኘው ቁስ አካል ከመጠን በላይ ተጨናንቆ ስለሚኖር ፕሮቶኖች እና ኤሌክትሮኖች ሙሉ በሙሉ በመዋሃድ ወደ ኒውትሮንነት ይቀየራሉ። ኮከቡ ወደ ውስጥ ሲደርመስ የአንጉላር ሞመንተምን (angular momentum) ለመጠበቅ ሲባል የመሽከርከር ፍጥነቱ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል፤ ይህም አንድ የበረዶ ላይ ተንሸራታች ወይም ስኪቲንግ ተጫዋቾች በሚሽከረከሩበት ወቅት እጆቻቸውን ወደ ውስጥ ሲሰበስቡ ከሚያደርጉት ፈጣን ሽክርክሪት ጋር ይመሳሰላል። በኃይለኛ የማግኔቲክ መስኮች በመታገዝ፣ ከፍተኛ ኃይል ያላቸው የሬዲዮ ሞገዶች ከማግኔቲክ ዋልታዎች ተመዝግገው ወደ ህዋ ይረጫሉ፤ እነዚህ ጨረሮችም በምድር አቅጣጫ ባለፉ ቁጥር ልክ እንደ ኮስሚክ የመብራት ማማ ብልጭ እያሉ ይታያሉ።
ጆስሊን ያገኘችው አካል በመጀመሪያ CP 1919 ተብሎ የተመዘገበ ሲሆን፣ ዛሬ PSR B1919+21 በመባል ይታወቃል። ይህም በታሪክ የመጀመሪያው የታየ ፐልሳር ወይም በከፍተኛ ፍጥነት እየተሽከረከረ በየወቅቱ የሬዲዮ ሞገድ ጨረር ወደ ህዋ የሚረጭ እጅግ ጥቅጥቅ ያለ የኒውትሮን ኮከብ ነው::
የ1974ቱ የኖቤል ውዝግብ
ይህ ግኝት በአስትሮኖሚ፣ በጄኔራል ሬላቲቪቲ (ጠቅላላ የሳይንሳዊ አንፃራዊነት ቲዎሪ) እና በከዋክብት ዝግመተ-ለወጥ ጥናቶች ላይ አዲስ ምዕራፍ ከፈተ። ፐልሳሮችም የጽኑ ስበት ህጎችን ለመፈተሽ፣ በከዋክብት መካከል ያለውን ቁስ አካል ለመለካት እና በኋላም የስበት ሞገዶችን (gravitational waves) ለመለየት እንደ ህዋ አጽናፈ-ዓለማዊ ሰዓት ማገልገል ጀመሩ።
በ1974 የፊዚክስ ኖቤል ሽልማት ለፐልሳሮች ግኝት ሲበረከት፣ እውቅናው ለአንቶኒ ሂዊሽ እና ማርቲን ራይል ብቻ ተሰጠ። ጆስሊን የመጀመሪያውን ሲግናል በመለየት፣ በማረጋገጥ እና በመተንተን ረገድ ዋናዋ ተዋናይ ብትሆንም ከሽልማቱ ተገፍታ ነበር። ከኖቤል ሽልማቱ መገለሏ በሳይንሱ ማህበረሰብ ዘንድ ከፍተኛ ቅሬታና ክርክር ያስነሳ ቢሆንም፣ ጆስሊን ቤል በርኔል በኤክስ-ሬይ አስትሮኖሚ፣ በከፍተኛ ትምህርት ተቋማት አመራርነት እና በሳይንስ ድጋፍ ስራዎች ላይ አሸናፊ ጉዞዋን የቀጠለ ነበር። እ.ኤ.አ. በ2018 ለግኝቷ የ3 ሚሊዮን ዶላር "Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics" ወርም በፊዚክስ መሠረታዊ ህጎች ላይ ለተደረጉ ጥልቅ እና አብዮታዊ ሳይንሳዊ ግኝቶች የሚሰጥ ዓለም አቀፍ ሽልማት የተሸለመች ሲሆን፣ ሙሉ ገንዘቡንም በፊዚክስ ዘርፍ አነስተኛ ተሳትፎ ያላቸውን ተማሪዎች የሚደግፍ የስኮላርሺፕ ፈንድ በመስረትን ለገሰች።
