शोधकर्ताओं ने ब्रह्मांडीय टकराव से एक सदी दूर सुपरमैसिव ब्लैक होल की एक जोड़ी देखी

अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय समुदाय ने मार्केरियन 501 आकाशगंगा में टकराव के रास्ते पर सुपरमैसिव ब्लैक होल की एक जोड़ी की पहचान की है। चरम घटना लगभग एक सौ वर्षों में घटित होने की उम्मीद है, यह अवधि ब्रह्मांड के समय पैमाने पर तत्काल मानी जाती है। दोनों खगोलीय पिंड पृथ्वी से 500 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं। प्रत्येक वस्तु का द्रव्यमान विशाल होता है जो सूर्य के द्रव्यमान से 100 मिलियन से 1 बिलियन गुना के बीच होता है। यह खोज समकालीन अंतरिक्ष अवलोकन में एक दुर्लभ क्षण का प्रतीक है।

यह खोज उच्च परिशुद्धता रेडियो दूरबीनों द्वारा की गई दो दशकों से अधिक की निरंतर निगरानी का परिणाम है। वैज्ञानिकों ने गैलेक्टिक नाभिक द्वारा निष्कासित पदार्थ के जेट में विसंगतियों को देखा, जिससे गतिशील जोड़ी की उपस्थिति का पता चला। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी के विशेषज्ञों के नेतृत्व में विस्तृत शोध, रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की वैज्ञानिक पत्रिका मासिक नोटिस में प्रकाशित किया गया था। यह घटना आकाशगंगाओं के विकास और गुरुत्वाकर्षण भौतिकी के अध्ययन के लिए नए मोर्चे खोलती है।

पदार्थ जेटों के विश्लेषण से जटिल कक्षीय गतिशीलता का पता चलता है

दो विशाल वस्तुओं की पहचान के लिए वेरी लॉन्ग बेसलाइन ऐरे के उपयोग की आवश्यकता थी, जो संयुक्त राज्य भर में फैले दस रेडियो एंटेना से बना एक नेटवर्क था। महाद्वीपीय अनुपात का एक आभासी दूरबीन बनाने के लिए उपकरण एक साथ काम करते हैं। विस्तारित अवलोकनों के दौरान, शोधकर्ताओं ने प्रकाश के करीब गति वाले कणों के उत्सर्जन पर ध्यान केंद्रित किया। मार्केरियन 501 ब्लेज़र का इतिहास पहले से ही अपने तीव्र दिशात्मक विकिरण के लिए जाना जाता था।

पिछले कुछ वर्षों में ली गई छवियों में आकाशगंगा के केंद्र में असामान्य व्यवहार दिखाया गया है। पदार्थ का एक मुख्य जेट स्पष्ट रूप से उभरा, जबकि एक द्वितीयक प्रवाह विपरीत दिशा में घुमावदार दिखाई दिया। इन जेटों के प्रक्षेप पथ में लगातार परिवर्तन से संकेत मिलता है कि वे एक ही स्रोत से उत्पन्न नहीं हो सकते। जर्मन टीम ने निष्कर्ष निकाला कि कणों की प्रत्येक धारा एक अलग ब्लैक होल से निकलती है।

जेट की गति सीधे तौर पर दो खगोलीय पिंडों के बीच गुरुत्वाकर्षण नृत्य को दर्शाती है। वे केवल 121 दिनों की अवधि में द्रव्यमान के सामान्य केंद्र के चारों ओर एक चक्कर पूरा करते हैं। दिग्गजों के बीच वर्तमान भौतिक पृथक्करण पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी से 250 से 540 गुना तक भिन्न है। खगोलीय दृष्टि से यह अत्यधिक निकटता संलयन प्रक्रिया के उन्नत चरण की पुष्टि करती है।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों के उत्सर्जन से पिंडों के करीब आने की गति तेज हो जाती है

ब्लैक होल के बीच निरंतर दृष्टिकोण अल्बर्ट आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की गई एक मौलिक तंत्र के कारण होता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के उत्सर्जन के माध्यम से बाइनरी प्रणाली लगातार कक्षीय ऊर्जा खोती रहती है। ये अदृश्य तरंगें ब्रह्मांड में यात्रा करते समय अंतरिक्ष-समय के ताने-बाने को विकृत कर देती हैं। जैसे-जैसे ऊर्जा नष्ट होती जाती है, कक्षा सिकुड़ती जाती है और घूर्णन गति उत्तरोत्तर बढ़ती जाती है।

अवलोकन डेटा पर लागू गणितीय मॉडल से संकेत मिलता है कि निश्चित झटका एक सदी से भी कम समय में लगेगा। इस परिमाण का विलय अक्सर संपूर्ण आकाशगंगाओं के बीच पिछले टकरावों के अंतिम अध्याय का प्रतिनिधित्व करता है। जब दो गैलेक्टिक संरचनाएं विलीन हो जाती हैं, तो उनके केंद्रीय ब्लैक होल नवगठित नाभिक में स्थानांतरित हो जाते हैं। मार्केरियन 501 का वर्तमान परिदृश्य आधुनिक खगोल भौतिकी के लिए एक अभूतपूर्व अवलोकन खिड़की प्रदान करता है।

इन ब्रह्मांडीय दिग्गजों का विकास उनके द्रव्यमान में वृद्धि को बनाए रखने के लिए आसपास की सामग्री पर निरंतर कब्जा करने पर निर्भर करता है।

• तीव्र गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा आकर्षित अंतरतारकीय गैस।
• सिस्टम के घटना क्षितिज को पार करने वाले सितारे।
• क्षेत्र में मौजूद अन्य कम द्रव्यमान वाले ब्लैक होल।
• ब्रह्मांडीय धूल जो अभिवृद्धि डिस्क को पोषण देती है।

ब्रह्मांड की लगभग हर बड़ी आकाशगंगा के केंद्र में एक महाविशाल ब्लैक होल होता है। ऐसे करीबी और सक्रिय जोड़े को ढूंढना खगोलविदों के लिए एक बड़ी तकनीकी चुनौती है। अधिकांश ज्ञात बाइनरी सिस्टम में घटकों के बीच बहुत अधिक दूरी होती है।

पल्सर का नेटवर्क पता लगाने के लिए एक ब्रह्मांडीय घड़ी के रूप में कार्य करता है

आसन्न प्रभाव से बहुत कम आवृत्ति वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में भारी मात्रा में ऊर्जा निकलेगी। ये विक्षोभ पूरे ब्रह्मांड में घूमते हैं और अपने रास्ते में आने वाली हर चीज को सूक्ष्म रूप से प्रभावित करते हैं। इस घटना को रिकॉर्ड करने के लिए, वैज्ञानिक अंतरराष्ट्रीय निगरानी नेटवर्क पर भरोसा करते हैं जिन्हें पल्सर टाइमिंग एरेज़ के नाम से जाना जाता है। ये कंसोर्टिया माप उपकरणों के रूप में अत्यधिक चुंबकीय, तेजी से घूमने वाले न्यूट्रॉन सितारों का उपयोग करते हैं।

पल्सर विकिरण की नियमित किरणें उत्सर्जित करते हैं जो परमाणु घड़ियों की तुलना में सटीकता के साथ पृथ्वी तक पहुंचती हैं। जब एक गुरुत्वाकर्षण तरंग पल्सर और जमीन-आधारित दूरबीनों के बीच की जगह को पार करती है, तो सिग्नल के आगमन के समय में एक छोटा सा बदलाव होता है। यूरोपीय और उत्तरी अमेरिकी परियोजनाएं पहले से ही इस प्रकार के हस्ताक्षर की तलाश के लिए अपने उपकरणों को कैलिब्रेट कर रही हैं। तरंग आवृत्ति में क्रमिक वृद्धि टकराव से पहले अंतिम क्षणों का संकेत देगी।

LIGO वेधशाला जैसे पारंपरिक उपकरण सुपरमैसिव ब्लैक होल के विलय को नहीं पकड़ सकते। वर्तमान ग्राउंड-आधारित इंटरफेरोमीटर तकनीक को बहुत छोटे तारकीय द्रव्यमान वाली घटनाओं के लिए कैलिब्रेट किया गया है। पल्सर समय पर आधारित तकनीक इस मामले के लिए एक व्यवहार्य विकल्प के रूप में दिखाई देती है। मार्केरियन 501 आकाशगंगा एक ज्ञात दृश्य स्रोत के साथ गुरुत्वाकर्षण संकेत को जोड़ने के लिए प्राथमिकता लक्ष्य के रूप में उभरती है।

अध्ययन गांगेय विकास के बारे में सैद्धांतिक दुविधाओं का समाधान करता है

बाइनरी सिस्टम पर नज़र रखने से ब्रह्मांड में संरचनाओं के विकास के बारे में लंबे समय से चले आ रहे सवालों को हल करने में मदद मिलती है। सुपरमैसिव ब्लैक होल के बीच सीधा विलय इन वस्तुओं के तेजी से बड़े पैमाने पर लाभ के मुख्य चालकों में से एक है। यह प्रक्रिया परिणामी आकाशगंगा के केंद्रक में तारों के वितरण को भी बदल देती है। वर्तमान शोध जटिल कंप्यूटर सिमुलेशन को मान्य करने के लिए कठिन डेटा प्रदान करता है।

खगोल भौतिकी के सबसे महान रहस्यों में से एक, जिसे अंतिम पारसेक समस्या के रूप में जाना जाता है, की खोज के साथ नई रूपरेखाएँ प्राप्त होती हैं। पिछले सिद्धांतों ने सुझाव दिया था कि कक्षीय ऊर्जा को नष्ट करने के लिए सामग्री की कमी के कारण ब्लैक होल के पास जाना अंतिम झटके से पहले रुक सकता है। मार्केरियन 501 के अवलोकन से साबित होता है कि प्रकृति इस सैद्धांतिक बाधा को दूर करने के तरीके ढूंढती है। गांगेय वातावरण के साथ अंतःक्रिया मृत्यु चक्र की निरंतरता सुनिश्चित करती है।

शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि चरम घटना हमारे ग्रह या सौर मंडल के लिए किसी भी प्रकार का खतरा पैदा नहीं करती है। 500 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी किसी भी महत्वपूर्ण विकिरण या गुरुत्वाकर्षण गड़बड़ी के खिलाफ एक पूर्ण प्राकृतिक ढाल के रूप में कार्य करती है। पृथ्वी पर प्रभाव अनुसंधान केंद्रों पर कंप्यूटर द्वारा उत्पन्न ग्राफिक्स तक ही सीमित रहेगा।

कक्षा मापदंडों को और भी अधिक सटीकता के साथ परिष्कृत करने के लिए भविष्य के अवलोकन अभियान पहले से ही निर्धारित हैं। नया रेडियो डेटा एकत्र करने से हमें निश्चित प्रभाव के लिए उलटी गिनती को समायोजित करने की अनुमति मिलेगी। यह प्रणाली विषम परिस्थितियों में भौतिकी के अध्ययन के लिए एक अपूरणीय प्राकृतिक प्रयोगशाला के रूप में कार्य करती है। सदियों पुराने इस गुरुत्वाकर्षण नृत्य के परिणाम को रिकॉर्ड करने के लिए विज्ञान आकाश की निगरानी करना जारी रखेगा।