गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग घटना से बड़े मैगेलैनिक बादल में 3 चंद्र द्रव्यमान वाली वस्तु का पता चलता है

18 दिसंबर, 2019 को बड़े मैगेलैनिक बादल में एक तारे की चमक में अस्थायी वृद्धि का अनुभव हुआ, यह घटना खगोलविदों द्वारा देखी गई। लगभग एक घंटे तक चलने वाली चमक में सहज और सममित वृद्धि और गिरावट की विशेषता वाली यह घटना, इसके सामने एक विशाल वस्तु के गुजरने का सुझाव देती है। यूनिवर्स टुडे में मार्क थॉम्पसन द्वारा प्रकाशित अवलोकन, एक गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग घटना की ओर इशारा करता है।

जिम्मेदार वस्तु का नाम फोबे था और यह आधुनिक खगोल विज्ञान में सबसे दिलचस्प रहस्यों में से एक बन गया है। आइंस्टीन का सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग की भविष्यवाणी करता है, जहां एक कॉम्पैक्ट, विशाल वस्तु का गुरुत्वाकर्षण एक लेंस की तरह काम करता है, जो दूर के तारे से प्रकाश को संक्षेप में बढ़ाता है। देखा गया चमक पैटर्न अद्वितीय है, जो इसे तारकीय विविधताओं, सौर ज्वालाओं या क्षुद्रग्रहों से अलग करता है।

खगोलविदों ने गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग घटना की पहचान की

मेलबर्न में स्विनबर्न विश्वविद्यालय की टीमों ने बड़े मैगेलैनिक क्लाउड के अपने उच्च-ताल सर्वेक्षण के डेटा में फोएबे की पहचान की। विश्लेषण ने चमक के अनूठे आकार के कारण वास्तविक गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग घटना की पुष्टि की। मुख्य प्रश्न अब फ़ीबी के स्वभाव की सटीक पहचान करना है।

खगोलशास्त्री इस रहस्यमय वस्तु की संरचना के लिए तीन मुख्य संभावनाओं पर विचार करते हैं। इनमें से प्रत्येक परिकल्पना का ग्रहों के निर्माण और प्रारंभिक ब्रह्मांड को समझने के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। इन विकल्पों की खोज करना उस रहस्य को उजागर करने के लिए आवश्यक है जिसने फोएबे का पता लगने के बाद से उसे घेर रखा है।

फोएबे की उत्पत्ति के लिए तीन परिकल्पनाएँ

स्विनबर्न विश्वविद्यालय के खगोलविदों की टीम फोएबे की पहचान के लिए तीन परिदृश्य लेकर आई, जिनमें से प्रत्येक का खगोल भौतिकी पर अलग-अलग प्रभाव था। इन संभावनाओं में शामिल हैं:

• बहती ग्रह:एक विश्व अपने मूल सौर मंडल से बाहर निकल गया है जो अब आकाशगंगा में अकेले घूमता है, किसी तारे के चारों ओर कोई निश्चित कक्षा नहीं है।
• एक्सट्रागैलेक्टिक ग्रह:बहते ग्रह के समान, लेकिन बड़े मैगेलैनिक बादल से संबंधित, जो इसे गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग द्वारा पता लगाया गया पहला एक्स्ट्रागैलेक्टिक ग्रह बना देगा।
• मौलिक ब्लैक होल:एक अधिक विदेशी इकाई, एक सूक्ष्म ब्लैक होल जो किसी तारे के ढहने से नहीं बना था, बल्कि बिग बैंग के बाद एक सेकंड के शुरुआती अंशों में घनत्व में उतार-चढ़ाव से बना था।

फोएबे का द्रव्यमान और चमक की अवधि महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करती है

गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग घटना की अवधि, लगभग 60 मिनट, वस्तु के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण डेटा है। गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग की भौतिकी इंगित करती है कि वस्तु जितनी हल्की होगी, वह उतनी ही तेजी से दृष्टि की रेखा को पार करेगी और चमक में वृद्धि की अवधि उतनी ही कम होगी। इस जानकारी के साथ, टीम ने गणना की कि फोएबे का द्रव्यमान पृथ्वी के चंद्रमा के द्रव्यमान का लगभग तीन गुना है।

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यह द्रव्यमान किसी भी ज्ञात ग्रह की तुलना में काफी कम है और तारकीय ब्लैक होल के लिए न्यूनतम सीमा से काफी नीचे है, जिसका द्रव्यमान सूर्य से कम से कम पांच गुना अधिक है। केवल बिग बैंग के दौरान बने प्राइमर्डियल ब्लैक होल का द्रव्यमान इतना कम हो सकता है। यह गणना किसी भी प्रकार के तारे-अवशेष ब्लैक होल के लिए पहली दो संभावनाओं को समाप्त कर देती है।

डार्क मैटर हेलो फोएबे के लिए सबसे संभावित स्पष्टीकरण है

फोएबे की उत्पत्ति की संभावनाओं का विश्लेषण तीन संभावित आबादी पर केंद्रित है: आकाशगंगा में तारे, बड़े मैगेलैनिक बादल में तारे, और इन आकाशगंगाओं के बीच और आसपास मौजूद काले पदार्थ का प्रभामंडल। डार्क मैटर का प्रभामंडल उभरकर सामने आया, जिससे इसमें फोएबे के शामिल होने की संभावना 100,000 गुना अधिक हो गई। यह डेटा इंगित करता है कि वस्तु परिमाण के पांच क्रम की है और सामान्य तारकीय पदार्थ से जुड़ी किसी भी चीज़ की तुलना में डार्क मैटर का एक घटक होने की अधिक संभावना है।

यदि इस व्याख्या की पुष्टि हो जाती है, तो फोएबे अब तक पहचानी गई सबसे पुरानी वस्तुओं में से एक का प्रतिनिधित्व करेगा। इसका निर्माण ब्रह्माण्ड की आदिम अराजकता के दौरान, पहले तारों और यहाँ तक कि पहले परमाणुओं से भी पहले हुआ होगा। यह वस्तु लगभग 13 अरब वर्षों तक ब्रह्मांड में चुपचाप घूमती रही होगी, और 2019 में एक दूर के तारे के प्रकाश को विक्षेपित करके केवल संक्षेप में अपने अस्तित्व की घोषणा की होगी। फोएबे की खोज डार्क मैटर और प्रारंभिक ब्रह्मांड के अध्ययन के लिए नए दृष्टिकोण खोलती है।