खगोलविदों ने एंड्रोमेडा में लुप्त तारे से सीधे ब्लैक होल बनने की पुष्टि की है

एंड्रोमेडा आकाशगंगा में स्थित M31-2014-DS1 के रूप में पहचाने जाने वाले पीले सुपरजायंट ने 2014 और 2022 के बीच चमक में धीरे-धीरे गिरावट दर्ज की। अनुसंधान से पता चलता है कि यह घटना पारंपरिक सुपरनोवा विस्फोट की घटना के बिना, तारकीय कोर के ब्लैक होल में सीधे ढहने से उत्पन्न होती है।

वस्तु पृथ्वी से लगभग 2.5 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है और तीव्र अंधकार प्रक्रिया शुरू होने तक स्थिर चमक प्रदर्शित करती है। 2024 में जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और चंद्रा वेधशाला द्वारा एकत्र किया गया डेटा इजेक्टा से घिरे एक अंधेरे अवशेष की परिकल्पना का समर्थन करता है।

एवी लोएब के सह-लेखक किशलय डे के नेतृत्व में एक अध्ययन, इस घटना की व्याख्या एक असफल सुपरनोवा के रूप में करता है। मूल तारा, जिसका आरंभिक द्रव्यमान 12 सौर द्रव्यमान का अनुमान लगाया गया था, ने कोर के ढहते ही अपने आवरण का एक हिस्सा बाहर निकाल दिया।

परिणामी ब्लैक होल लगभग 5 सौर द्रव्यमान का है। बड़े सितारों में देखे जाने वाले सामान्य विस्फोटों के विपरीत, सामग्री का निष्कासन कम ऊर्जा पर हुआ।

देखी गई गिरावट के लक्षण

तारे M31-2014-DS1 ने 2005 से 2012 तक रिकॉर्ड में लगातार चमक दिखाई। 2022 के बाद से, चमक काफी कम हो गई, जो पूर्वज के मूल मूल्य के लगभग 7% तक पहुंच गई।

डेटा में फिट किए गए मॉडल अत्यंत लाल स्रोत में अचानक संक्रमण का संकेत देते हैं। परिस्थितिजन्य खोल दृश्य विकिरण को रोकता है और अवरक्त उत्सर्जन को केंद्रित करता है।

वर्णक्रमीय अवलोकन आणविक गैसों के विस्तार द्वारा अवशोषण को प्रकट करते हैं। तीव्र ऑप्टिकल उत्सर्जन की अनुपस्थिति इस मामले को पारंपरिक सुपरनोवा से अलग करती है।

हाल का इन्फ्रारेड डेटा

जेम्स वेब ने दिसंबर 2024 में NIRSpec, MIRI LRS और MIRI उपकरणों के साथ स्पेक्ट्रा रिकॉर्ड किया। रेखाएँ CO, CO2, H2O और SO2 के मजबूत नीले-स्थानांतरित अवशोषण को दर्शाती हैं।

मॉडलिंग अवशेष के आसपास के सौर मंडल के तुलनीय पैमाने पर धूल की पुष्टि करती है। केंद्रीय फव्वारा उत्तरोत्तर अंधकारमय होता जा रहा है।

आंतरिक किनारे पर गैस का विस्तार लगभग 100 किलोमीटर प्रति सेकंड तक पहुँच जाता है। आणविक द्रव्यमान सौर द्रव्यमान के लगभग दसवें हिस्से से मेल खाता है।

शेल की अपारदर्शिता 2022 से देखे गए तीव्र लाल रंग की व्याख्या करती है। शेष विकिरण कम दक्षता अभिवृद्धि से उत्पन्न होता है।

एक्स-रे में विकिरण की अनुपस्थिति

2024 में चंद्रा के अवलोकन से वस्तु की स्थिति में कोई एक्स-रे स्रोत नहीं मिला। यह सुविधा केंद्रीय ब्लैक होल में न्यूनतम अभिवृद्धि के मॉडल को पुष्ट करती है।

शेष में केवल कमजोर रूप से बंधी हुई सामग्री शामिल है, जो मूल लिफाफे के 0.1% के बराबर है। विकिरण दक्षता लगभग 0.5% रहती है।

मूक पतन तंत्र

सूर्य से आठ गुना अधिक द्रव्यमान वाले तारे आमतौर पर सुपरनोवा या गामा-किरण विस्फोट में समाप्त होते हैं। कुछ मामलों में, मजबूत गुरुत्वाकर्षण महत्वपूर्ण विस्फोट के बिना सीधे पतन की अनुमति देता है।

M31-2014-DS1 हाइड्रोजन-क्षीण सुपरजायंट में विफल सुपरनोवा का उदाहरण देता है। प्रक्रिया के दौरान हाइड्रोजन युक्त आवरण को आंशिक रूप से बाहर निकाल दिया गया था।

10^48 अर्ग के क्रम में मध्यम ऊर्जा के झटके ने निष्कासन की सुविधा प्रदान की। कोर ढह गया, जिससे अपारदर्शी धूल से छिपा हुआ एक ब्लैक होल बन गया।

आकाशगंगा में अनुमानतः दस मिलियन तारकीय जैसे ब्लैक होल हैं। वास्तविक समय में संरचनाओं का अवलोकन करने के लिए बड़ी आबादी की लंबे समय तक निगरानी की आवश्यकता होती है।

निकाले गए लिफाफा गुण

धूल और आणविक गैस का खोल पूर्वज आवरण से उत्पन्न होता है। विस्तृत गति पतन के दौरान असममित निष्कासन को इंगित करती है।

आंतरिक घटक मुख्य प्रवाह के विपरीत दिशा में चलते हैं। संरचना ब्लैक होल के बारे में सामग्री फ़ॉलबैक मॉडल का समर्थन करती है।

• आणविक गैस का द्रव्यमान: लगभग 0.1 सौर द्रव्यमान;
• विस्तार गति: 100 किमी/सेकेंड;
• शैल स्केल: सौर मंडल के समान;
• अभिवृद्धि दक्षता: कम, बेहोश विकिरण के साथ।

ये पैरामीटर कम-ऊर्जा पतन के लिए सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के साथ संरेखित होते हैं।

समान घटनाओं से तुलना

गायब तारों के दुर्लभ मामले आस-पास की आकाशगंगाओं में एक सामान्य तंत्र का सुझाव देते हैं। एनजीसी 6946 में एक पूर्व उम्मीदवार के हस्ताक्षर अतिव्यापी हैं।

दोनों में क्षीण लिफाफे वाले बड़े पैमाने पर पूर्वज शामिल हैं। एंड्रोमेडा की निकटता वर्तमान दूरबीनों के माध्यम से बेहतर विवरण की अनुमति देती है।

बॉयोमीट्रिक चमक का विकास

प्रकाश वक्र 2012 तक स्थिर पूर्वज का दस्तावेजीकरण करते हैं। फिटिंग मॉडल पीले सुपरजायंट की चमक को सटीक रूप से पुन: पेश करते हैं।

2022 के बाद से गिरावट में तेजी आएगी, वेब के डेटा से निरंतर मंदता की पुष्टि होती है। रंगीन वर्णक्रमीय रेखाएँ प्रमुख अवरक्त उत्सर्जन में संक्रमण को उजागर करती हैं।

विकास शेष पर लंबे समय तक गिरावट को दर्शाता है। स्रोत धूल से ढका रहता है, जिससे छोटी तरंग दैर्ध्य पर दृश्यता कम हो जाती है।

तारकीय खगोल भौतिकी में योगदान

यह घटना असतत तारकीय ब्लैक होल निर्माण का प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करती है। मूक पतन सर्पिल आकाशगंगाओं में अदृश्य आबादी के हिस्से की व्याख्या करते हैं।

एंड्रोमेडा की भविष्य की निगरानी से अतिरिक्त मामलों की पहचान हो सकती है। मल्टी-वेवलेंथ डेटा के संयोजन से चरम तारकीय सिरों की समझ में वृद्धि होती है।

पूरक अनुसंधान वैकल्पिक मॉडल के तहत अवलोकन संबंधी हस्ताक्षरों का विश्लेषण करता है। घटना की दुर्लभता प्रमुख तंत्रों के बारे में बहस को प्रेरित करती है।

यह खोज दुर्लभ तारकीय परिवर्तनों को पकड़ने के लिए अंतरिक्ष दूरबीनों की क्षमता पर प्रकाश डालती है। एकीकृत अवलोकन प्रस्तावित मॉडल की विश्वसनीयता को सुदृढ़ करते हैं।