2019 के अप्रैल में, इवेंट होराइजन टेलीस्कोप सहयोग इतिहास ने इतिहास बनाया जब उसने एक ब्लैक होल की पहली छवि जारी की। इस उपलब्धि को बनाने में दशकों लग गए और एक अंतरराष्ट्रीय मीडिया सर्कस शुरू हो गया। चित्र एक तकनीक का परिणाम था जिसे इंटरफेरोमेट्री के रूप में जाना जाता है, जहां दुनिया भर की वेधशालाओं ने एक समग्र छवि बनाने के लिए अपनी दूरबीनों से प्रकाश को जोड़ा।
इस छवि ने दिखाया कि खगोल भौतिकीविदों ने लंबे समय तक भविष्यवाणी की है, कि अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण झुकने से फोटॉन घटना क्षितिज के चारों ओर गिरते हैं, जो चारों ओर चमकते हुए छल्ले में योगदान करते हैं। पिछले हफ्ते, 18 मार्च को, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (CfA) के शोधकर्ताओं की एक टीम ने नए शोध की घोषणा की, जिसमें दिखाया गया है कि ब्लैक होल की छवियां उनके भीतर एक जटिल अवरोध को कैसे प्रकट कर सकती हैं।
अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का वर्णन करता है, जिसका शीर्षक "ब्लैक होल के फोटॉन रिंग के यूनिवर्सल इंटरफेरोमेट्रिक हस्ताक्षर," हाल ही में पत्रिका में दिखाई दिया विज्ञान अग्रिम। टीम का नेतृत्व माइकल जॉनसन ने किया था, जो CfA के एक खगोल वैज्ञानिक थे, और हार्वर्ड के ब्लैक होल इनिशिएटिव (BHI), लॉस अल्मोस नेशनल लेबोरेटरी, प्रिंसटन सेंटर फॉर थियोरेटिकल साइंस और कई विश्वविद्यालयों से प्रेरित सदस्य थे।
जैसा कि जॉनसन ने हाल ही में CfA प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
“एक ब्लैक होल की छवि में वास्तव में एक नेस्टेड श्रृंखला के छल्ले होते हैं। प्रत्येक क्रमिक रिंग में लगभग एक ही व्यास होता है लेकिन यह तेजी से तेज हो जाता है क्योंकि इसका प्रकाश पर्यवेक्षक तक पहुंचने से पहले ब्लैक होल की अधिक परिक्रमा करता है। वर्तमान ईएचटी छवि के साथ, हमने पूरी जटिलता की एक झलक पकड़ी है जो किसी भी ब्लैक होल की छवि में उभरनी चाहिए। "
जैसा कि जनरल रिलेटिविटी का कानून हमें बताता है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र स्पेसटाइम की वक्रता को बदलते हैं। एक ब्लैक होल के मामले में, प्रभाव चरम है और यहां तक कि प्रकाश (फोटॉनों) को उनके चारों ओर फैलाने का कारण बनता है। इन फोटॉनों ने इन्फ्लेस्टिंग गैस और धूल के चमकीले वलय पर छाया डाली जो ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण द्वारा सापेक्ष गति को तेज करता है।
इस छायांकित क्षेत्र में फोटॉन से उत्पन्न एक "फोटॉन रिंग" है जो ब्लैक होल के पास मजबूत गुरुत्वाकर्षण द्वारा केंद्रित है। यह अंगूठी खगोलविदों को ब्लैक होल के बारे में बहुत कुछ बता सकती है क्योंकि इसके आकार और आकार से ब्लैक होल के द्रव्यमान और रोटेशन (उर्फ "स्पिन") का पता चलता है। ईएचटी छवियों के कारण, ब्लैक होल शोधकर्ताओं के पास अब एक उपकरण है जिसके साथ ब्लैक होल का अध्ययन करना है।
1950 के दशक से, खगोलविदों ने उनके आसपास के वातावरण पर उनके प्रभाव का अध्ययन करके उनके बारे में बहुत कुछ सीखा है। दूसरे शब्दों में, ब्लैक होल का अध्ययन प्रकृति में अप्रत्यक्ष और सैद्धांतिक रहा है। लेकिन इन खगोलीय पिंडों की छवियों को लेने की क्षमता के साथ, खगोलविद आखिरकार सीधे उनका अध्ययन कर सकते हैं और वास्तविक डेटा को चमका सकते हैं।
जॉर्ज वोंग, उरबाना-शैंपेन विश्वविद्यालय में इलिनोइस विश्वविद्यालय में एक भौतिकी स्नातक छात्र, नकली रंगीन चित्रों का उत्पादन करने के लिए सॉफ्टवेयर विकसित करने के लिए जिम्मेदार था। इस सॉफ़्टवेयर को उन छवियों के लिए अनुमति दी जाती है जो गणना करने के लिए उच्चतम रिज़ॉल्यूशन के थे और उनकी टीम ने उन्हें उप-छवियों की अनुमानित श्रृंखला में विघटित करने की अनुमति दी। वोंग ने संकेत दिया:
“विभिन्न क्षेत्रों के विशेषज्ञों को एक साथ लाने से हमें वास्तव में फोटॉन रिंग की एक सैद्धांतिक समझ जुड़ सकती है जो अवलोकन से संभव है। क्लासिक पेन्सिल-एंड-पेपर गणनाओं के रूप में जो शुरू हुआ, उसने हमें हमारे सिमुलेशन को नई सीमाओं पर धकेलने के लिए प्रेरित किया। ”
शोधकर्ताओं के लिए विशेष रूप से आश्चर्य की बात थी, हालांकि, यह था कि ब्लैक होल छवि द्वारा प्रकट किया गया उप-निर्माण कैसे अनुसंधान के नए अवसर पैदा करता है। जबकि उनके द्वारा प्रकट की गई झुमके आमतौर पर छवियों पर नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं, वे इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करके दूरबीनों के सरणियों द्वारा मनाए जाने पर बहुत स्पष्ट संकेत उत्पन्न करते हैं।
यह खगोलविदों को ईएचटी सहयोग द्वारा अब तक किए गए कार्य पर विस्तार करने के लिए अपेक्षाकृत आसान तरीका प्रस्तुत करता है। जॉनसन ने कहा, "ब्लैक होल इमेज को कैप्चर करने के लिए आमतौर पर कई डिस्ट्रिब्यूटेड टेलीस्कोप की जरूरत होती है। सबर केवल दो टेलिस्कोप का उपयोग करके अध्ययन करने के लिए परफेक्ट हैं जो बहुत दूर हैं।" "EHT में एक स्पेस टेलीस्कोप जोड़ना काफी होगा।"
खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी के क्षेत्रों ने हाल के वर्षों में कई क्रांतियों का अनुभव किया है। इंटरस्टेलर ऑब्जेक्ट्स के पहले-कभी अवलोकनों के बीच, गुरुत्वाकर्षण तरंगों की पुष्टि, और एक ब्लैक होल का पहला प्रत्यक्ष अवलोकन। इन प्रथम ने शोध को सक्षम किया है जो ब्रह्मांड के बारे में कई स्थायी रहस्यों को अनलॉक करने का वादा करता है।
टीम का अनुसंधान नासा द्वारा जारी अनुदान, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (NSF), ऊर्जा विभाग (DoE), और कई वैज्ञानिक और अनुसंधान फाउंडेशनों द्वारा संभव बनाया गया था।
