ब्लैक होल प्रकृति के सबसे पेचीदा और विस्मयकारी बल हैं। जिस तरह से पारंपरिक भौतिकी के नियम उनकी उपस्थिति को तोड़ते हैं, वे भी सबसे रहस्यमय में से एक हैं। दशकों के शोध और टिप्पणियों के बावजूद अभी भी हम उनके बारे में नहीं जानते हैं। वास्तव में, हाल ही में जब तक, खगोलविदों ने कभी ब्लैक होल की छवि नहीं देखी थी और वे अपने द्रव्यमान को निर्देशित करने में असमर्थ थे।
हालांकि, मास्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी (एमआईपीटी) के भौतिक विज्ञानी की एक टीम ने हाल ही में घोषणा की कि उन्होंने अपने अस्तित्व की पुष्टि करते हुए एक ब्लैक होल के द्रव्यमान को अप्रत्यक्ष रूप से मापने का एक तरीका तैयार किया है। हाल के एक अध्ययन में, उन्होंने दिखाया कि कैसे उन्होंने मेसियर 87 सक्रिय आकाशगंगा के केंद्र में हाल ही में imaged सुपरमैसिव ब्लैक होल पर इस पद्धति का परीक्षण किया।
अध्ययन अगस्त के अंक में दिखाई दिया रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस। एमआईपीटी के शोधकर्ताओं के अलावा, टीम में नीदरलैंड स्थित ज्वाइंट इंस्टीट्यूट फॉर वीएलबीआई ईआरआईसी (जेआईवाई), ताइवान में एकेडेमिया सिनिका इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स और जापान में एनओएजे के मिजुसावा वीएलबीआई ऑब्जर्वेटरी के सदस्य शामिल थे।
दशकों से, खगोलविदों ने जाना है कि अधिकांश विशाल आकाशगंगाओं के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल (SMBH) है। इस एसयूएस की उपस्थिति से कोर में काफी मात्रा में गतिविधि होती है, जहां गैस और धूल एक अभिवृद्धि डिस्क में गिर जाती है और गति में तेजी लाती है जिससे उन्हें प्रकाश, साथ ही साथ रेडियो, माइक्रोवेव, एक्स-रे और गामा- किरण विकिरण।
कुछ आकाशगंगाओं के लिए, कोर क्षेत्र द्वारा उत्पादित विकिरण की मात्रा इतनी उज्ज्वल है कि यह वास्तव में संयुक्त रूप से इसके डिस्क में सभी तारों से आने वाले प्रकाश को ओवरपॉवर करता है। इन्हें सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (AGN) आकाशगंगाओं के रूप में जाना जाता है क्योंकि इनमें सक्रिय कोर होते हैं और अन्य आकाशगंगाएँ तुलनात्मक रूप से "शांत" होती हैं। एक अन्य गप्पी पहचानकर्ता कि एक आकाशगंगा सक्रिय है सुपरहिट पदार्थ के लंबे बीम हैं जो विस्तार करते हैं।
ये "सापेक्षवादी जेट", जो लाखों प्रकाश-वर्ष तक बाहर की ओर बढ़ सकते हैं, इसलिए इसका नामकरण किया गया है क्योंकि इनमें सामग्री प्रकाश की गति के एक अंश तक त्वरित होती है। हालांकि इन जेट्स को अभी पूरी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन वर्तमान सहमति यह है कि वे एक निश्चित "मोटर प्रभाव" द्वारा उत्पादित होते हैं जो तेजी से घूमने वाले एसबीएस के कारण होता है।
एक सापेक्ष आकाशगंगा के साथ एक सक्रिय आकाशगंगा का एक अच्छा उदाहरण मेसियर 87 (उर्फ। कन्या ए) है, जो कि कन्या नक्षत्र की दिशा में स्थित एक शानदार आकाशगंगा है। यह आकाशगंगा, पृथ्वी की सबसे नज़दीकी सक्रिय आकाशगंगा है, और इसलिए सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की जाती है। मूल रूप से 1781 में चार्ल्स मेसियर (जिन्होंने इसे एक नेबुला के लिए गलत समझा था) द्वारा खोजा गया था, यह अब तक नियमित रूप से अध्ययन किया गया है। 1918 तक, इसका ऑप्टिकल जेट मनाया जाने वाला अपनी तरह का पहला बन गया।
इसकी निकटता के लिए धन्यवाद, खगोलविद मेसियर 87 के जेट का सूक्ष्मता से अध्ययन करने में सक्षम रहे हैं - इसकी संरचना और प्लाज्मा वेगों की मैपिंग और जेट की धारा के पास तापमान और कण घनत्वों को मापना। जेट की सीमाओं का बारीक विस्तार से अध्ययन किया गया है कि शोधकर्ताओं ने पाया कि यह अपनी लंबाई के साथ समरूप थी और इसने आगे बढ़ने वाले आकार को बदल दिया (पैराबोलिक से शंक्वाकार तक)।
इन सभी टिप्पणियों ने खगोलविदों को सक्रिय आकाशगंगाओं की संरचना और जेट के आकार में परिवर्तन और गैलेक्टिक नाभिक में ब्लैक होल के प्रभाव के बीच संबंधों के बारे में परिकल्पना का परीक्षण करने की अनुमति दी है। इस मामले में, अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान दल ने इस संबंध का लाभ उठाया और M87s SMBH के द्रव्यमान का निर्धारण किया।
टीम एक जेट के ब्रेक की भविष्यवाणी करने वाले सैद्धांतिक मॉडल पर भी निर्भर करती थी, जो उन्हें एक मॉडल बनाने की अनुमति देता था जहां एक एसबीएस का द्रव्यमान M87 के जेट के देखे गए आकार को सटीक रूप से पुन: पेश करेगा। जेट की चौड़ाई और कोर और उसके आकार के टूटने के बीच की दूरी को मापकर, उन्होंने यह भी पाया कि M87 की जेट की सीमा दो विशिष्ट वक्रों के साथ दो खंडों से बनी है।
अंत में, सैद्धांतिक मॉडल, टिप्पणियों और कंप्यूटर गणना के संयोजन ने टीम को ब्लैक होल के द्रव्यमान और स्पिन दर का अप्रत्यक्ष माप प्राप्त करने की अनुमति दी। यह अध्ययन न केवल ब्लैक होल आकलन के लिए एक नया मॉडल और जेट के लिए माप का एक नया साधन प्रदान करता है, बल्कि जेट की संरचना में निहित परिकल्पना की भी पुष्टि करता है
अनिवार्य रूप से, टीम के परिणाम जेट को चुंबकित द्रव के प्रवाह के रूप में वर्णित करते हैं, जहां आकार विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह, बदले में, जेट कणों की गति और आवेश, जेट के भीतर विद्युत प्रवाह, और SMBH के आसपास की डिस्क से जिस दर पर अभिवृद्धि करता है, उस पर निर्भर है।
इन सभी कारकों के बीच परस्पर क्रिया वह है जो जेट के आकार में देखे गए विराम को जन्म देती है, जो तब SMBH के द्रव्यमान को एक्सट्रपलेट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और यह कितनी तेजी से घूम रहा है। अध्ययन में शामिल MIPT प्रयोगशाला के उप प्रमुख और टीम के कागज पर प्रमुख लेखक, ऐलेना नोखरीना, उस विधि का वर्णन करती हैं, जो उन्होंने निम्नलिखित तरीके से विकसित की है:
“ब्लैक होल द्रव्यमान और स्पिन के आकलन के लिए नई स्वतंत्र पद्धति हमारे काम का महत्वपूर्ण परिणाम है। भले ही इसकी सटीकता मौजूदा तरीकों की तुलना में है, लेकिन इसमें एक फायदा यह है कि यह हमें अंतिम लक्ष्य के करीब लाता है। धीरे-धीरे, इसकी प्रकृति को समझने के लिए कोर 'मोटर' के मापदंडों को परिष्कृत करना। "
SBNs (इवेंट होराइज़न टेलीस्कोप की तरह) और अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष दूरबीनों के अध्ययन के लिए परिष्कृत उपकरणों की उपलब्धता के लिए धन्यवाद, जो जल्द ही चालू हो जाएंगे, इस नए मॉडल को पूरी तरह से परीक्षण करने में लंबा समय नहीं लगा। एक अच्छा उम्मीदवार धनु A * होगा, हमारी आकाशगंगा के केंद्र में SMBH है जो 3.5 मिलियन 4.7 मिलियन सौर द्रव्यमान के बीच होने का अनुमान है।
इस द्रव्यमान पर अधिक सटीक अवरोधों को रखने के अलावा, भविष्य के अवलोकन यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि हमारी आकाशगंगा का नाभिक कितना सक्रिय (या निष्क्रिय) है। इन और अन्य ब्लैक होल रहस्यों का इंतजार!
