बड़े ब्लैकहोल और विशालकाय कैसे होते हैं, देखें वीडियो

एक्सरे अवलोकनों से खगोल विज्ञान में नई जानकारी

• अत्यंत प्राचीन कालखंड से गणना की

• सूर्य से बहुत बड़े असंख्य ब्लैकहोल मौजूद

• आकाशगंगाओं के संघर्ष से भी बढ़ता है आकार

राष्ट्रीय खबर

रांचीः खगोल विज्ञान में अभी एक रोचक विषय ब्लैक होल है। अब तक इसे देखने की तकनीक तो विकसित नहीं हुई लेकिन आस पास के परिदृश्यों के आधार पर उसका आकलन संभव हो पाया है। इसी क्रम में एक्स-रे अवलोकनों को ब्रह्मांडीय इतिहास में आकाशगंगाओं के निर्माण के अत्याधुनिक सुपरकंप्यूटर सिमुलेशन के साथ जोड़कर, शोधकर्ताओं ने आकाशगंगाओं के केंद्रों में पाए जाने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल के विकास का अब तक का सबसे अच्छा मॉडलिंग प्रदान किया है।

इस हाइब्रिड दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, पेन स्टेट यूनिवर्सिटी के खगोलविदों के नेतृत्व में एक शोध दल ने 12 बिलियन वर्षों में ब्लैक-होल के विकास की पूरी तस्वीर तैयार की। इसमें ब्रह्मांड की प्रारंभिक अवस्था से लेकर लगभग 1.8 बिलियन वर्ष की आयु से लेकर अब 13.8 बिलियन वर्ष की आयु तक का समावेश है।

कैसे होता है यह देखें इस वीडियो में

पेन स्टेट के स्नातक छात्र और शोधपत्रों के प्रथम लेखक फैन ज़ू ने कहा, आकाशगंगा के केंद्रों में मौजूद विशालकाय ब्लैक होल का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से लाखों-करोड़ों गुना ज़्यादा है। वे इतने बड़े राक्षस कैसे बन जाते हैं? यह एक ऐसा सवाल है जिसका खगोलशास्त्री दशकों से अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन ब्लैक होल के बढ़ने के सभी तरीकों को ट्रैक करना मुश्किल रहा है।

विशालकाय ब्लैक होल दो मुख्य चैनलों के संयोजन के ज़रिए बढ़ते हैं। वे अपनी मेजबान आकाशगंगा से ठंडी गैस का उपभोग करते हैं – एक प्रक्रिया जिसे अभिवृद्धि कहा जाता है – और जब आकाशगंगाएँ आपस में टकराती हैं तो वे अन्य विशालकाय ब्लैक होल के साथ विलीन हो सकते हैं।

अपनी मेजबान आकाशगंगाओं से गैस का उपभोग करने की प्रक्रिया के दौरान, ब्लैक होल तेज़ एक्स-रे उत्सर्जित करते हैं, और अभिवृद्धि द्वारा उनके विकास को ट्रैक करने की यही कुंजी है, पेन स्टेट में खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी के एबरली फ़ैमिली चेयर प्रोफ़ेसर और भौतिकी के प्रोफ़ेसर और शोध दल के नेता डब्ल्यू. नील ब्रैंडट ने कहा। हमने अंतरिक्ष में लॉन्च की गई तीन सबसे शक्तिशाली एक्स-रे सुविधाओं से 20 से अधिक वर्षों में एकत्रित एक्स-रे आकाश सर्वेक्षण डेटा का उपयोग करके अभिवृद्धि-संचालित वृद्धि को मापा।

शोध दल ने नासा के चंद्रा एक्स-रे वेधशाला, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के एक्स-रे मल्टी-मिरर मिशन-न्यूटन और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल फिजिक्स के ईरोसिटा टेलीस्कोप से पूरक डेटा का उपयोग किया। कुल मिलाकर, उन्होंने 1.3 मिलियन आकाशगंगाओं के नमूने में अभिवृद्धि-संचालित वृद्धि को मापा, जिसमें 8,000 से अधिक तेजी से बढ़ते ब्लैक होल शामिल थे।

ज़ू ने कहा, हमारे नमूने में सभी आकाशगंगाएँ और ब्लैक होल कई तरंग दैर्ध्य पर बहुत अच्छी तरह से चिह्नित हैं, जिसमें अवरक्त, ऑप्टिकल, पराबैंगनी और एक्स-रे बैंड में शानदार माप हैं। इससे ठोस निष्कर्ष निकलते हैं, और डेटा से पता चलता है कि सभी ब्रह्मांडीय युगों में, अधिक विशाल आकाशगंगाओं ने अपने ब्लैक होल को तेजी से वृद्धि करके विकसित किया। डेटा की गुणवत्ता के साथ, हम पिछले कार्यों की तुलना में इस महत्वपूर्ण घटना को बेहतर ढंग से मापने में सक्षम थे।

सुपरमैसिव ब्लैक होल के बढ़ने का दूसरा तरीका विलय के माध्यम से है, जहाँ दो सुपरमैसिव ब्लैक होल आपस में टकराते हैं और एक साथ मिलकर एक एकल, और भी अधिक विशाल ब्लैक होल बनाते हैं। विलय द्वारा वृद्धि को ट्रैक करने के लिए, टीम ने इलस्ट्रिसटीएनजी का उपयोग किया, जो सुपरकंप्यूटर सिमुलेशन का एक सेट है जो बिग बैंग के तुरंत बाद से लेकर वर्तमान तक आकाशगंगा निर्माण, विकास और विलय को मॉडल करता है।

ज़ू ने कहा, हमारे दृष्टिकोण से, हम यह ट्रैक कर सकते हैं कि स्थानीय ब्रह्मांड में केंद्रीय ब्लैक होल ब्रह्मांडीय समय में किस तरह से बढ़े हैं। एक उदाहरण के रूप में, हमने हमारी आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल के विकास पर विचार किया, जिसका द्रव्यमान 4 मिलियन सौर द्रव्यमान है। हमारे परिणाम संकेत देते हैं कि हमारी आकाशगंगा का ब्लैक होल ब्रह्मांडीय समय में अपेक्षाकृत देर से बढ़ा।