खगोलशास्त्रज्ञांनी एक अत्यंत दुर्मिळ रेडिओ आकाशगंगा ओळखली आहे जी पृथ्वीपासून अंदाजे 7.5 अब्ज प्रकाश-वर्षांवर स्थित ट्रिपल डबल म्हणून ओळखली जाते. J022248−060934 म्हणून कॅटलॉग केलेली वस्तू या वर्गाचे केवळ सातवे ज्ञात उदाहरण दर्शवते आणि अतिमासिव्ह कृष्णविवरांच्या अधूनमधून वर्तनावर अभूतपूर्व डेटा देते. दक्षिण आफ्रिकेतील मीरकॅट दुर्बिणीच्या सहाय्याने केलेल्या MIGHTEE सर्वेक्षणातून ही निरीक्षणे समोर आली आणि लाखो प्रकाशवर्षे पसरलेल्या रेडिओ उत्सर्जनाची जटिल रचना उघड झाली.
आकाशगंगा मध्यवर्ती कृष्णविवराच्या क्रियेच्या सलग टप्प्यांतून निर्माण झालेल्या रेडिओ लोबच्या तीन वेगळ्या जोड्या दाखवते. प्रत्येक जोडी उच्च-ऊर्जा कणांच्या उत्सर्जनाच्या वेगळ्या भागाशी संबंधित आहे जे आसपासच्या वायूशी संवाद साधतात आणि शोधण्यायोग्य उत्सर्जन निर्माण करतात. हे तिहेरी कॉन्फिगरेशन सामान्य वस्तूंपेक्षा गॅलेक्टिक न्यूक्लियसच्या तथाकथित क्रियाकलाप चक्र किंवा कर्तव्य चक्राचा अधिक अचूकपणे अभ्यास करणे शक्य करते.
- आकाशगंगा विरुद्ध दिशेने जेट्स लाँच करण्यासाठी जबाबदार एक सुपरमॅसिव्ह ब्लॅक होल होस्ट करते.
- बाह्य लोब अंतरापर्यंत पोहोचतात जे प्रणालीला एक विशाल रेडिओ आकाशगंगा म्हणून वर्गीकृत करतात.
- स्पेक्ट्रल विश्लेषण तुलनेने कमी अंतराने एकाधिक कोर पुन: सक्रियतेची पुष्टी करते.
रेडिओ लोबचे अद्वितीय कॉन्फिगरेशन
J022248−060934 मध्ये आढळलेली रचना न्यूक्लियसच्या संदर्भात सममितीने संरेखित केलेल्या लोबच्या तीन जोड्या दर्शविते. सर्वात बाहेरील जोडी क्रियाकलापाच्या सुरुवातीच्या टप्प्याला सूचित करते तर मध्य आणि आतील जोड्या त्यानंतरच्या भागांना प्रतिबिंबित करतात. संशोधकांनी वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सींवर उत्सर्जन मॅप केले आणि पूर्व आणि पश्चिम बाजूंमधील असममितता ओळखली जी आंतरतारकीय माध्यमाच्या घनतेमध्ये भिन्नता दर्शवते.
हे मॉर्फोलॉजिकल फरक विशेषतः पूर्वेकडील लोबमध्ये दिसतात, ज्यात जास्त वक्रता असते. MeerKAT डेटाच्या ध्रुवीयमेट्रीने आकाशगंगेच्या सभोवतालच्या वातावरणाचे निरीक्षण केलेल्या विकृतींशी सुसंगत असे एकसमान वितरण दिसून आले. स्पेक्ट्रल इंडेक्स नकाशे सर्वात दूरच्या लोबमध्ये उलटे न्यूक्लियस आणि अति-चिन्हांकित वृद्धत्व दर्शविते, जे वारंवार होणाऱ्या आण्विक क्रियाकलापांच्या पुराव्यास बळकटी देतात.
सर्वात बाहेरील लोब किमान 16 दशलक्ष वर्षांपूर्वी तयार झाले आणि पहिला सक्रिय टप्पा सुमारे 10 दशलक्ष वर्षे टिकला. सुमारे 1 दशलक्ष वर्षांच्या शांत अंतरानंतर, दुसरा भाग सुमारे 7 दशलक्ष वर्षे चालला. तिसरा टप्पा सुमारे 8 दशलक्ष वर्षांपासून चालू आहे आणि सध्याच्या वेळी कोर सक्रिय ठेवतो.
स्पेक्ट्रल वृद्धत्व विश्लेषण
जेपी स्पेक्ट्रल एजिंग मॉडेल वेगवेगळ्या घटकांवर लागू केल्याने लांडग्यांच्या प्रत्येक जोडीसाठी वैयक्तिक वयाचा अंदाज लावता येतो. परिणाम सूचित करतात की गतिविधी चक्रामध्ये केवळ किनेमॅटिक वयोगटावर आधारित मागील अभ्यासात गृहीत धरल्याप्रमाणे दीर्घकाळ निष्क्रियता समाविष्ट नसते. त्याऐवजी पहिल्या टप्प्याचे कर्तव्य चक्र 90% पर्यंत पोहोचले याचा अर्थ ब्लॅक होल उपलब्ध वेळेपर्यंत सक्रिय राहिले.
क्रियाकलापांचा हा वाढलेला दर मागील मॉडेल्सना आव्हान देतो ज्याने भागांमध्ये दीर्घकाळ व्यत्यय येण्याचा अंदाज लावला होता. J022248−060934 मध्ये पाहिलेल्या शांततेचे लहान अंतर असे सूचित करते की ब्लॅक होलला वायूचा पुरवठा पुन्हा सुरू होण्यापूर्वी काही काळासाठी खंडित केला जाऊ शकतो. डेटा प्रत्येक सक्रिय टप्प्याचे योगदान वेगळे करण्यासाठी एकाधिक फ्रिक्वेन्सीवर निरीक्षणांचे महत्त्व अधिक मजबूत करतो.
आकाशगंगा अंदाजे 0.94 च्या स्पेक्ट्रोस्कोपिक रेडशिफ्टवर आहे, जे 7.5 अब्ज प्रकाश वर्षांच्या अंतराशी संबंधित आहे. त्या वेळी, विश्व त्याच्या वर्तमान वयाच्या सुमारे एक तृतीयांश होते आणि आकाशगंगा अजूनही उत्क्रांतीच्या तीव्र प्रक्रियेतून जात होत्या. या स्त्रोताच्या तपशीलवार अभ्यासामुळे विविध वैश्विक टप्प्यांवर कृष्णविवरांच्या वाढीची तुलना करणे शक्य होते.
नवीन दुर्बिणीसह दृष्टीकोन
स्क्वेअर किलोमीटर ॲरे ऑब्झर्व्हेटरी सारख्या उपकरणांच्या प्रगतीमुळे या वर्गातील अधिक वस्तूंचा पद्धतशीरपणे शोध घेणे शक्य झाले पाहिजे. पुढच्या पिढीतील दुर्बिणी अधिक संवेदनशीलता आणि दूरच्या रेडिओ आकाशगंगेतील सूक्ष्म संरचना ओळखण्यास सक्षम कोनीय रिझोल्यूशन ऑफर करतील. शोधासाठी जबाबदार असलेल्या टीमने हायलाइट केले आहे की मोठ्या प्रमाणात डेटामध्ये स्वयंचलित शोध डझनभर नवीन उमेदवार प्रकट करू शकतात.
ही भविष्यातील निरीक्षणे तिहेरी-दुहेरी आकाशगंगांच्या वारंवारता आणि गुणधर्मांवर अधिक मजबूत आकडेवारी तयार करण्यात मदत करतील. संशोधकांना अशी सैद्धांतिक मॉडेल्स परिष्कृत करण्याची आशा आहे जी कालांतराने सक्रिय आणि शांत स्थितींमध्ये सुपरमॅसिव्ह ब्लॅक होल कसे बदलतात याचे वर्णन करतात. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमच्या इतर बँडमधील निरीक्षणांसह रेडिओ डेटा एकत्रित केल्याने या वस्तूंचा त्यांच्या यजमान आकाशगंगांच्या आंतरतारकीय माध्यमावरील प्रभावाची समज देखील समृद्ध होईल.
लांडग्यांची मॉर्फोलॉजी आणि पोलरीमेट्री
संपूर्ण तीव्रतेचा डेटा लोबच्या कडांवर उत्सर्जन शिखरांसह एक चमकदार कोर दर्शवितो. किनारी-उजळलेले कॉन्फिगरेशन सूचित करते की प्रवेगक कण बाह्य वातावरणाशी जोरदारपणे संवाद साधतात, कडांवर अधिक तीव्र उत्सर्जन निर्माण करतात. अतिरिक्त पोलरीमेट्री घनतेतील स्थानिक फरकांची पुष्टी करते जे जेटच्या मार्गावर प्रभाव टाकतात.
हे आकृतिशास्त्रीय तपशील अब्जावधी वर्षांपूर्वी आकाशगंगेच्या आजूबाजूच्या भौतिक परिस्थितीबद्दल संकेत देतात. अनेक टप्प्यांच्या उपस्थितीमुळे क्रियाकलापांच्या प्रत्येक भागाचा प्रभाव वेगळे करणे आणि लाखो वर्षांमध्ये कृष्णविवर कसे विकसित होते याचा अभ्यास करणे शक्य करते. परिणाम सक्रिय आकाशगंगा आणि कृष्णविवर अभिप्रायाच्या खगोल भौतिकशास्त्राच्या विस्तृत क्षेत्रात योगदान देतात.
रॉयल ॲस्ट्रॉनॉमिकल सोसायटीच्या मासिक नोटिसमध्ये प्रकाशित झालेल्या एका लेखात या शोधाची सविस्तर माहिती देण्यात आली आहे. प्रारंभिक ओळख आणि त्यानंतरचे विश्लेषण करण्यासाठी लेखकांनी MIGHTEE सर्वेक्षणाच्या पहिल्या प्रकाशनातील डेटासेटचा वापर केला. ऑब्जेक्ट J022248−060934 आता फक्त सात ट्रिपल-डबल आकाशगंगांच्या निवडक गटात सामील होतो.
ब्लॅक होल क्रियाकलाप चक्र
आकाशगंगेचे मध्यवर्ती कृष्णविवर त्याच्या संपूर्ण निरीक्षणीय इतिहासात उच्च क्रियाकलापांच्या टप्प्यांमध्ये आणि संक्षिप्त विश्रांती दरम्यान बदलले आहे. या बदलामुळे रेडिओ उत्सर्जनाचे लागोपाठ स्तर तयार होतात जे अवकाशात जमा होतात आणि ओव्हरलॅप होतात. यासारख्या प्रकरणांचा अभ्यास आपल्याला दूरच्या वैश्विक वातावरणात अणु पुनर्सक्रियतेचा वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ थेट मोजू देतो.
संशोधकांनी प्रत्येक घटकाच्या वैयक्तिक वर्णक्रमीय फिटवरून सुमारे 16 दशलक्ष वर्षांच्या प्रणालीच्या एकूण वयासाठी कमी मर्यादा काढली. या तपशीलवार कालगणनेवरून असे दिसून येते की क्रियाकलापाच्या एकूण कालावधीच्या तुलनेत टप्प्यांमधील व्यत्यय कमी होता. निष्कर्ष असे सूचित करतात की ब्लॅक होल फीडिंग यंत्रणा खगोल भौतिक टाइमस्केलवर तुलनेने सतत कार्य करतात.
तिहेरी रचना महाकाय रेडिओ आकाशगंगांच्या उत्क्रांती मॉडेल्सचे कॅलिब्रेट करण्याची अनोखी संधी देते. उच्च रिझोल्यूशनसह अतिरिक्त निरीक्षणे कणांच्या हालचालींचा नकाशा बनवू शकतात आणि वयाचा अंदाज परिष्कृत करू शकतात. रेडिओ खगोलशास्त्रातील तांत्रिक प्रगती या दुर्मिळ वस्तूंच्या कॅटलॉगचा वेगाने विस्तार करण्याचे वचन देते.
आकाशगंगेच्या उत्क्रांतीच्या अभ्यासासाठी महत्त्व
J022248−060934 सारख्या रेडिओ आकाशगंगा त्यांच्या यजमानांच्या विकासात कृष्णविवरांची मध्यवर्ती भूमिका स्पष्ट करतात. बाहेर काढलेले जेट्स आसपासच्या वायूमध्ये ऊर्जा हस्तांतरित करतात आणि मोठ्या प्रमाणात तारा निर्मितीचे नियमन करू शकतात. मल्टी-फेज डिटेक्शन तुम्हाला या फीडबॅक प्रक्रियेचा अनेक पिढ्यांमधील क्रियाकलाप ट्रॅक करण्यास अनुमती देते.
MeerKAT डेटा दूरच्या स्त्रोतांमध्ये देखील जटिल संरचना प्रकट करण्याची इन्स्ट्रुमेंटची क्षमता प्रदर्शित करतो. MIGHTEE सर्वेक्षण उच्च संवेदनशीलतेसह आकाशातील मोठे क्षेत्र व्यापून संबंधित शोध काढत आहे. भविष्यातील डेटा रिलीझने अधिक उदाहरणे प्रदान केली पाहिजे जी J022248−060934 च्या केसला संदर्भित करण्यात मदत करतात.
खगोलशास्त्रीय समुदाय समान वस्तूंच्या संपूर्ण लोकसंख्येचा नकाशा तयार करण्यासाठी नवीन दुर्बिणींच्या संभाव्यतेचे अनुसरण करीत आहे. संवेदनशीलता आणि कोनीय रिझोल्यूशनच्या संयोजनामुळे केवळ आकारविज्ञानच नव्हे तर रेडिओ लोबमधील प्लाझ्माच्या भौतिक गुणधर्मांची देखील तपासणी करणे शक्य होईल. या सामूहिक प्रयत्नांमुळे विश्वातील मोठ्या आकाराच्या संरचनेच्या वाढीवर नियंत्रण ठेवणाऱ्या यंत्रणांबद्दल ज्ञानाचा विस्तार होतो.