जपानमधील केयो युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांच्या टीमने एक महत्त्वपूर्ण शोध लावला आहे ज्यामुळे आपल्या आकाशगंगेच्या लपलेल्या गतिशीलतेबद्दलची आपली समज बदलू शकते. चिलीमध्ये स्थित अटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सबमिलीमीटर ॲरे (ALMA) वापरून, खगोलशास्त्रज्ञांनी आठ नवीन कॉम्पॅक्ट, हाय-स्पीड आण्विक वायू संरचना शोधल्या आहेत. “पेटी-बुलेट्स” या टोपणनाव असलेल्या या वस्तू W44 सुपरनोव्हा अवशेषांच्या परिसरात होत्या.
निरीक्षण केलेला प्रदेश अक्विला नक्षत्राच्या दिशेने पृथ्वीपासून सुमारे दहा हजार प्रकाशवर्षे अंतरावर आहे. W44 चे अवशेष वैज्ञानिक समुदायाला पूर्वीच सापडलेल्या “बुलेट” नावाच्या मोठ्या संरचनेसाठी ओळखले गेले होते. या नवीन आणि लहान फॉर्मेशन्सची ओळख इंटरस्टेलर स्पेसमध्ये खोलवर होणाऱ्या उत्साही परस्परसंवादाची एक जटिल परिस्थिती सूचित करते.
विश्लेषणे दर्शवतात की या खगोलीय पिंडांची निर्मिती ही एक वेगळी घटना नाही, तर हिंसक घटनांचा परिणाम आहे. या संरचनांचा उगम विशाल खगोलीय पिंडांच्या समूह आणि उच्च-घनतेच्या आण्विक ढगांमधील गुरुत्वाकर्षणाच्या टक्करशी संबंधित असल्याचे मानले जाते. ही प्रक्रिया शॉक वेव्ह आणि पदार्थाचे विस्थापन निर्माण करते जे तोपर्यंत कमी शक्तिशाली दुर्बिणींना अदृश्य होते.
तपशीलवार अभ्यासाने या वस्तूंच्या गतीशास्त्राबद्दल प्रभावी वैशिष्ट्ये प्रकट केली:
- रेकॉर्ड केलेला वेग पृथ्वीच्या संबंधात -120 किमी/से आणि +40 किमी/से दरम्यान असतो.
- हालचालींचे हे मोठेपणा विलक्षण गतिज ऊर्जा दर्शवते, जी वायू ढगाच्या साध्या नैसर्गिक विस्ताराशी विसंगत आहे.
- वेगाचा फैलाव सूचित करतो की एक तीव्र गुरुत्वाकर्षण शक्ती एका वैश्विक “स्लिंगशॉट” प्रमाणे वायूला उलट दिशांना उडवत आहे.
गुरुत्वाकर्षण संवाद गतिशीलता आणि स्वाक्षरी
ALMA द्वारे संकलित केलेल्या डेटामुळे शास्त्रज्ञांना अभूतपूर्व रिझोल्यूशनसह गॅसचे वितरण आणि वेग प्रोफाइल मॅप करण्याची परवानगी मिळाली. स्थिती-वेग आकृतीचे परीक्षण करून, संघाने एक वेगळी “V”-आकाराची रचना ओळखली. खगोल भौतिकशास्त्रात, ही स्वाक्षरी अनेकदा मजबूत गुरुत्वाकर्षणाच्या परस्परसंवादाशी संबंधित असते, जिथे एक प्रचंड, संक्षिप्त वस्तू वायूच्या ढगातून जाते, तिची स्थिरता व्यत्यय आणते आणि त्याच्या कणांना गती देते.
संशोधकांनी मांडलेले केंद्रीय गृहितक असे आहे की या घटना संकुचित आणि अदृश्य वस्तूंमुळे घडतात, जसे की भटकणारे कृष्णविवर किंवा न्यूट्रॉन तारे, जे आकाशगंगेत फिरतात. प्रकाश उत्सर्जित करणाऱ्या सामान्य ताऱ्यांच्या विपरीत, हे शरीर केवळ त्यांच्या सभोवतालच्या पदार्थांवर प्रभाव टाकून गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाद्वारे त्यांची उपस्थिती प्रकट करतात. म्हणून “पेटी-बुलेट्स” शोधणे ही या आकाशगंगेच्या भूतांचा मागोवा घेण्यासाठी एक अप्रत्यक्ष परंतु प्रभावी पद्धत आहे.
कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) उत्सर्जन रेषा शोधल्यामुळे निरीक्षणांची अचूकता शक्य झाली. या रेणूंचा मागोवा घेतल्याने आम्हाला उच्च अवकाशीय रिझोल्यूशनवर वायूच्या हालचालीचे विघटन करण्याची परवानगी मिळाली. परिणाम या सिद्धांताला बळकटी देतो की आकाशगंगा संक्षिप्त वस्तूंनी भरलेली आहे जी प्रकाश सोडत नाही, परंतु आण्विक ढगांच्या गतिशील उत्क्रांतीमध्ये आणि नवीन तारकीय संरचनांच्या निर्मितीमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.
गॅलेक्टिक उत्क्रांतीमध्ये भटक्या ब्लॅक होलची भूमिका
W44 च्या आसपासचा शोध सैद्धांतिक मॉडेल्ससाठी निरीक्षणात्मक पुरावा प्रदान करतो जे आपल्या आकाशगंगेत लाखो वेगळ्या कृष्णविवरांच्या अस्तित्वाचा अंदाज लावतात. आतापर्यंत, बहुतेक ज्ञात कृष्णविवरे आढळून आली आहेत कारण ते बायनरी सिस्टीमचा भाग आहेत, जेथे ते क्ष-किरण तयार करून सहचर तारेपासून “चोरी” करतात. तथापि, एकटे कृष्णविवर अंधारात लपलेले राहतात जोपर्यंत ते वायू ढगांशी संवाद साधत नाहीत.
सापडलेल्या संरचनांच्या विषाणूजन्य वस्तुमानाचे विश्लेषण करताना, शास्त्रज्ञांनी अंदाजे मूल्ये 100,000 सौर वस्तुमानाच्या जवळ आहेत. हे सूचित करते की या परस्परसंवादांमध्ये गुंतलेली गुरुत्वाकर्षण प्रचंड आहे. हा केवळ वायूचा यादृच्छिकपणे हलणारा ढग नाही तर एक अशी प्रणाली आहे जिथे गुरुत्वाकर्षण संभाव्य उर्जेचे स्फोटकपणे गतीज उर्जेमध्ये रूपांतर केले जात आहे. एकाधिक प्रभाव बिंदूंची उपस्थिती — आठ “पेटी-बुलेट्स” — हे सूचित करते की क्षोभासाठी जबाबदार असलेली वस्तू किंवा क्लस्टर कदाचित खंडित केले जाऊ शकते किंवा एकाधिक कॉम्पॅक्ट वस्तू एकाच वेळी प्रदेशातून जात आहेत.
ही परिस्थिती एका वैश्विक “शूटआउट” सारखी दिसते, जिथे अतिप्रचंड पदार्थाचे अदृश्य प्रक्षेपण वायू ढगांना छेदतात आणि विनाश आणि प्रवेगाचे मार्ग मागे सोडतात. आंतरतारकीय माध्यमात अशांतता कशी इंजेक्ट केली जाते हे समजून घेण्यासाठी या यंत्रणा समजून घेणे महत्त्वाचे आहे, जे अब्जावधी वर्षांपासून नवीन तारा निर्मिती दर आणि एकूण आकाशगंगा आकारविज्ञान प्रभावित करू शकते.
संशोधन केवळ काय चमकते हेच नव्हे तर काय विसंगतपणे हलते याचे निरीक्षण करण्याचे महत्त्व अधोरेखित करते. वरवर पाहता शांत प्रदेशात अतिवेगाने वायूच्या हालचाली शोधणे हे येत्या काही वर्षांत आकाशगंगेच्या कृष्णविवरांच्या लपलेल्या लोकसंख्येचे मॅपिंग करण्याचे मुख्य साधन बनू शकते.
उच्च-परिशुद्धता खगोलशास्त्रासाठी भविष्यातील दृष्टीकोन
ALMA सह या निरीक्षणाच्या यशामुळे आधुनिक खगोलशास्त्रासाठी नवीन दरवाजे उघडले आहेत. दूरवरच्या आण्विक ढगांमध्ये अशा सूक्ष्म तपशिलांचे निराकरण करण्याची क्षमता हे दर्शवते की सध्याचे तंत्रज्ञान अशा टप्प्यावर पोहोचले आहे जिथे बॅरिओनिक “डार्क मॅटर” – सामान्य परंतु अदृश्य वस्तू – त्यांच्या गतिशील प्रभावांद्वारे तपासणे शक्य आहे. केयो युनिव्हर्सिटी टीमने W44 प्रदेशाचे निरीक्षण सुरू ठेवण्याची आणि इतर सुपरनोव्हा अवशेषांपर्यंत शोध विस्तृत करण्याची योजना आखली आहे.
या भटक्या कृष्णविवरांचे अस्तित्व सत्यापित करणे आणि त्यांचे अवकाशीय वितरण समजून घेणे, आकाशगंगांच्या उत्क्रांतीबद्दल वैश्विक मॉडेल्स सुधारण्यास मदत करेल. या वस्तूंची घनता पेटी-बुलेट्सने सुचविल्याप्रमाणे जास्त असल्यास, संक्षिप्त तारकीय अवशेषांमध्ये असलेले एकूण वस्तुमान पूर्वीच्या अंदाजापेक्षा जास्त असू शकते, ज्यामुळे आकाशगंगेचे वस्तुमान संतुलन बदलू शकते.
