2017 के अगस्त में, एक और बड़ी सफलता तब हुई जब लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (एलआईजीओ) ने उन तरंगों का पता लगाया, जिनके बारे में माना जाता था कि यह एक न्यूट्रॉन स्टार विलय के कारण होती हैं। इसके तुरंत बाद, LIGO, उन्नत कन्या और फ़र्मि गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप के वैज्ञानिक यह निर्धारित करने में सक्षम थे कि आकाश में यह घटना (किलोनोवा के रूप में ज्ञात) कहाँ हुई थी।
यह स्रोत, जिसे GW170817 / GRB के रूप में जाना जाता है, कई अनुवर्ती सर्वेक्षणों का लक्ष्य रहा है क्योंकि यह माना जाता था कि मर्ज एक ब्लैक होल के गठन का कारण बन सकता था। घटना के बाद से नासा के चंद्र एक्स-रे वेधशाला के डेटा का विश्लेषण करने वाली एक टीम के एक नए अध्ययन के अनुसार, वैज्ञानिक अब अधिक आत्मविश्वास के साथ कह सकते हैं कि विलय ने हमारी आकाशगंगा में एक नया ब्लैक होल बनाया।
"GW170817 मोस्ट लाइकली मेड अ ब्लैक होल" शीर्षक से अध्ययन, हाल ही में सामने आया द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स। अध्ययन का नेतृत्व ट्रॉनिटी विश्वविद्यालय, सैन एंटोनियो में भौतिकी और खगोल विज्ञान में सहायक प्रोफेसर डेविड पॉले द्वारा किया गया था, और इसमें ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले और कजाखस्तान में नज़रबयेव विश्वविद्यालय की एनजेटिक्स कॉस्मॉस प्रयोगशाला के सदस्य शामिल थे।
उनके अध्ययन के लिए, टीम ने नासा के फर्मी मिशन द्वारा LIGO और गामा किरणों द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के बाद के दिनों, हफ्तों और महीनों में लिए गए चंद्रा के एक्स-रे डेटा का विश्लेषण किया। जबकि दुनिया के लगभग हर दूरबीन ने स्रोत का अवलोकन किया था, दो न्यूट्रॉन सितारों के टकराने के बाद जो हुआ उसे समझने के लिए एक्स-रे डेटा महत्वपूर्ण था।
जबकि चंद्रा दो से तीन दिन बाद घटना का एक्स-रे स्रोत का पता लगाने में विफल रहा, बाद में 9, 15 और 16 दिनों के बाद की टिप्पणियों में नजरबंदी हुई। यह स्रोत कुछ समय के लिए गायब हो गया क्योंकि GW170817 सूर्य के पीछे से गुजरा, लेकिन इस घटना के लगभग 110 और 160 दिन बाद अतिरिक्त अवलोकन किए गए, जिसमें दोनों में महत्वपूर्ण चमक दिखाई दी।
जबकि LIGO डेटा ने खगोलविदों को न्यूट्रॉन सितारों के विलय (2.7 सौर द्रव्यमान) के बाद परिणामी वस्तु के द्रव्यमान का एक अच्छा अनुमान प्रदान किया, यह निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं था कि यह क्या बन गया था। मूल रूप से, द्रव्यमान की इस मात्रा का मतलब था कि यह या तो अब तक का सबसे भारी न्यूट्रॉन तारा था या अब तक का सबसे कम द्रव्यमान वाला ब्लैक होल था (पिछले रिकॉर्ड धारक चार या पांच सौर द्रव्यमान वाले)। जैसा कि डेव पोले ने नासा / चंद्रा प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
“जबकि न्यूट्रॉन तारे और ब्लैक होल रहस्यमय हैं, हमने चन्द्र जैसे दूरबीनों का उपयोग करके पूरे ब्रह्मांड में कई अध्ययन किए हैं। इसका मतलब है कि हमारे पास डेटा और सिद्धांत दोनों हैं कि हम एक्स-रे में ऐसी वस्तुओं के व्यवहार की अपेक्षा कैसे करते हैं। ”
यदि न्युट्रान तारे विलयन न्युट्रान तारे के रूप में विलय हो जाते हैं, तो खगोलविदों को यह उम्मीद होगी कि यह तेजी से घूमेगा और बहुत मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगा। इसने उच्च-ऊर्जा कणों का एक विस्तारित बुलबुला भी बनाया होगा जिसके परिणामस्वरूप उज्ज्वल एक्स-रे उत्सर्जन होगा। हालांकि, चंद्रा डेटा ने एक्स-रे उत्सर्जन का खुलासा किया जो बड़े पैमाने पर, तेजी से घूमने वाले न्यूट्रॉन स्टार से उम्मीद से कई सौ गुना कम था।
एनएसएफ के कार्ल जी। जैंस्की वेरी लार्ज एरे (वीएलए) के लोगों के साथ चंद्र टिप्पणियों की तुलना करके, पोले और उनकी टीम यह भी कटौती करने में सक्षम थे कि एक्स-रे उत्सर्जन पूरी तरह से आसपास के स्मैश की वजह से सदमे की लहर के कारण थे। गैस। संक्षेप में, न्यूट्रॉन तारे से उत्पन्न एक्स-रे का कोई संकेत नहीं था।
इसका तात्पर्य यह है कि परिणामस्वरूप वस्तु वास्तव में एक ब्लैक होल थी। यदि पुष्टि की जाती है, तो ये परिणाम इंगित करते हैं कि ब्लैकहोल की गठन प्रक्रिया कभी-कभी जटिल हो सकती है। अनिवार्य रूप से, GW170817 एक सुपरनोवा विस्फोट से गुजरने वाले दो तारों का परिणाम होगा जो दो न्यूट्रॉन सितारों को पर्याप्त रूप से तंग कक्षा में पीछे छोड़ दिया था कि वे अंततः एक साथ आए थे। जैसा कि पवन कुमार ने समझाया:
“हमने इस चमकदार घटना के बारे में सबसे बुनियादी सवालों में से एक का जवाब दिया हो सकता है: यह क्या बना? खगोलविदों को लंबे समय से संदेह है कि न्यूट्रॉन स्टार विलय एक ब्लैक होल का निर्माण करेगा और विकिरण के फटने का उत्पादन करेगा, लेकिन हमारे पास अब तक इसके लिए एक मजबूत मामला नहीं था। "
आगे देखते हुए, पोले और उनके सहयोगियों द्वारा लगाए गए दावों का भविष्य के एक्स-रे और रेडियो टिप्पणियों द्वारा परीक्षण किया जा सकता है। अगली पीढ़ी के उपकरण - जैसे कि स्क्वायर किलोमीटर एरे (SKA) वर्तमान में दक्षिण अफ्रीका और ऑस्ट्रेलिया में निर्माणाधीन है, और ESA का उन्नत टेलीस्कोप हाई-एलर्जी एलर्जी (एथेना +) के लिए - इस संबंध में विशेष रूप से सहायक होगा।
यदि अवशेष सभी के बाद एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक बड़े न्यूट्रॉन स्टार के रूप में निकलता है, तो स्रोत को आने वाले वर्षों में एक्स-रे और रेडियो तरंग दैर्ध्य में बहुत तेज होना चाहिए क्योंकि उच्च-ऊर्जा बुलबुला डिकेलरेटिंग सदमे के साथ पकड़ लेता है लहर। जैसा कि सदमे की लहर कमजोर हो जाती है, खगोलविदों को उम्मीद है कि हाल ही में देखा गया था, तब से यह बेहोश होता रहेगा।
भले ही, GW170817 के भविष्य के अवलोकन टेक्सास विश्वविद्यालय के अध्ययन के सह-लेखक जे क्रेग व्हीलर के अनुसार, जानकारी का खजाना प्रदान करने के लिए बाध्य हैं। "GW170817 खगोलीय घटना है जो देता रहता है," उन्होंने कहा। "हम इस एक घटना से घनीभूत ज्ञात वस्तुओं की खगोल भौतिकी के बारे में बहुत कुछ सीख रहे हैं।"
यदि इन अनुवर्ती टिप्पणियों से पता चलता है कि विलय के परिणामस्वरूप एक भारी न्यूट्रॉन स्टार है, तो यह खोज न्यूट्रॉन सितारों की संरचना और वे कितने बड़े पैमाने पर प्राप्त कर सकते हैं के बारे में सिद्धांतों को चुनौती देंगे। दूसरी ओर, यदि वे पाते हैं कि इसने एक छोटे ब्लैक होल का निर्माण किया है, तो यह खगोलविदों के ब्लैक होल की कम सामूहिक सीमाओं के बारे में धारणाओं को चुनौती देगा। खगोलविदों के लिए, यह मूल रूप से एक जीत-जीत परिदृश्य है।
बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के सह-लेखक ब्रूस ग्रॉसन ने कहा:
"मेरे करियर की शुरुआत में, खगोलविदों ने हमारी अपनी आकाशगंगा में केवल न्यूट्रॉन सितारों और ब्लैक होल का निरीक्षण किया, और अब हम इन विदेशी सितारों को ब्रह्मांड में देख रहे हैं। जीवित रहने के लिए एक रोमांचक समय क्या है, LIGO और चंद्रा जैसे उपकरणों को देखने के लिए हमें इतने सारे रोमांचकारी चीजों की पेशकश करना है जो प्रकृति को पेश करना है। ”
वास्तव में, ब्रह्मांड को दूर से देखना और समय के साथ गहरा होना ब्रह्मांड के बारे में बहुत कुछ बता चुका है जो पहले अज्ञात था। और बेहतर उपकरणों को विकसित करने के लिए और अधिक विस्तार से और अधिक से अधिक दूरी पर खगोलीय घटना का अध्ययन करने के एकमात्र उद्देश्य के लिए विकसित किया जा रहा है, जो हम सीख सकते हैं, उसके लिए कोई सीमा नहीं है। और GW170817 विलय के इस वीडियो को देखना सुनिश्चित करें, चंद्रा एक्स-रे वेधशाला के सौजन्य से:
