आकाशगंगा गठन के एक नए कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि बढ़ते हुए ब्लैक होल ऊर्जा का एक विस्फोट करते हैं जो मूल रूप से आकाशगंगा के विकास और ब्लैक होल के विकास को नियंत्रित करता है। मॉडल पहली बार देखी गई घटनाओं के बारे में बताता है और अपने रचनाकारों के अनुसार, आकाशगंगा गठन की हमारी समझ और ब्रह्मांड के इतिहास में ब्लैक होल की भूमिका के बारे में गहरी जानकारी देने का वादा करता है। नेचर के 10 फरवरी के अंक में प्रकाशित, परिणाम कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के खगोलविद टिज़ियाना डि मटेओ और उनके सहयोगियों द्वारा तैयार किए गए थे, जबकि जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फर एस्ट्रोफिलिक में। Di Matteo? के सहयोगियों में हॉर्वर्ड यूनिवर्सिटी में मैक्स-प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स और लार्स हर्क्विस्ट में वोल्कर स्प्रिंगल शामिल हैं।
"हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने सराहना करना शुरू कर दिया है कि आज के सितारों का कुल द्रव्यमान? आकाशगंगाओं सीधे आकाशगंगा के आकार से मेल खाती है? ब्लैक होल, लेकिन अब तक, कोई भी इस देखे गए रिश्ते का हिसाब नहीं दे सकता था," दी ने कहा। मैटेयो, कार्नेगी मेलन में भौतिकी के सहायक प्रोफेसर। "हमारे सिमुलेशन का उपयोग करने से हमें इस समस्या का पता लगाने का एक नया तरीका मिल गया है।"
शोधकर्ताओं के लिए महत्वपूर्ण? सफलता आकाशगंगा गठन के एक कम्प्यूटेशनल मॉडल में ब्लैक होल डायनामिक्स के लिए गणना को शामिल कर रही थी।
जैसा कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं का गठन किया गया था, वे अपने केंद्रों में छोटे ब्लैक होल की संभावना रखते थे। आकाशगंगा निर्माण के मानक परिदृश्य में, गुरुत्वाकर्षण के खींचाव से एक दूसरे के साथ आने से आकाशगंगाएँ बढ़ती हैं। इस प्रक्रिया में, उनके केंद्र में ब्लैक होल एक साथ विलीन हो जाते हैं और सूर्य के एक अरब गुना बड़े पैमाने पर उनके देखे हुए द्रव्यमान तक पहुंचने के लिए तेजी से बढ़ते हैं; इसलिए, उन्हें सुपरमैसिव ब्लैक होल कहा जाता है। विलय के समय भी, अधिकांश तारे उपलब्ध गैस से बनते हैं। आज की आकाशगंगाएँ और उनके केंद्रीय ब्लैक होल ऐसी घटनाओं की एक श्रृंखला का परिणाम होना चाहिए।
डि माटेओ और उनके सहयोगियों ने दो नवजात आकाशगंगाओं की टक्कर का अनुकरण किया और पाया कि जब दो आकाशगंगाएँ एक साथ आईं, तो उनके दो सुपरमैसिव ब्लैक होल विलीन हो गए और शुरू में आसपास की गैस का उपभोग किया। लेकिन यह गतिविधि आत्म-सीमित थी। शेष आकाशगंगा के रूप में सुपरमैसिव ब्लैक होल ने गैस को चूसा, इसने एक ल्यूमिनेन्सेंट राज्य को संचालित किया जिसे कैसर कहा जाता है। क्वासर ने आसपास की गैस को इस स्तर तक सक्रिय कर दिया कि वह सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र से आकाशगंगा के बाहर तक उड़ गई। पास की गैस के बिना, आकाशगंगा के सुपरमैसिव ब्लैक होल खुद को बनाए रखने के लिए "खा" नहीं सकते थे और निष्क्रिय हो गए। उसी समय, गैस अब किसी भी अधिक तारे के रूप में उपलब्ध नहीं थी।
"हमें पता चला है कि एक क्वास चरण के दौरान ब्लैक होल द्वारा जारी ऊर्जा एक मजबूत हवा को रोकती है जो सामग्री को ब्लैक होल में गिरने से रोकती है," स्प्रिंगल ने कहा। “यह प्रक्रिया आगे ब्लैक होल के विकास को रोकती है और क्वासर को बंद कर देती है, जिस तरह एक आकाशगंगा के अंदर तारा बनना बंद हो जाता है। नतीजतन, ब्लैक होल का द्रव्यमान और एक आकाशगंगा में तारों का द्रव्यमान निकटता से जुड़ा हुआ है। हमारे परिणाम पहली बार यह भी समझाते हैं कि कासर का जीवनकाल एक आकाशगंगा के जीवन की तुलना में इतना छोटा चरण क्यों होता है। ”
उनके सिमुलेशन में, डि मट्टो, स्प्रिंगल और हर्क्विस्ट ने पाया कि छोटी आकाशगंगाओं में ब्लैक होल बड़ी आकाशगंगाओं की तुलना में उनकी वृद्धि को अधिक प्रभावी ढंग से सीमित करते हैं। एक छोटी आकाशगंगा में छोटी मात्रा में गैस होती है ताकि ब्लैक होल से थोड़ी मात्रा में ऊर्जा इस गैस को जल्दी से उड़ा सके। एक बड़ी आकाशगंगा में, ब्लैक होल बड़े आकार तक पहुँच सकता है, इससे पहले कि उसके आस-पास की गैस को गिरने से रोकने के लिए पर्याप्त ऊर्जा मिल जाए। उनकी गैस जल्दी से खर्च होने के साथ, छोटी आकाशगंगाएँ कम तारे बनाती हैं। गैस के लंबे समय तक रहने वाले पूल के साथ, बड़ी आकाशगंगाएं अधिक तारे बनाती हैं। ये निष्कर्ष ब्लैक होल आकार और आकाशगंगाओं में सितारों के कुल द्रव्यमान के बीच देखे गए संबंध से मेल खाते हैं।
"हमारे सिमुलेशन प्रदर्शित करते हैं कि स्व-नियमन मात्रात्मक रूप से ब्लैक होल और आकाशगंगा से जुड़े तथ्यों के लिए जिम्मेदार हो सकता है," हार्वर्ड के प्रोफेसर, हार्वर्ड के कला और विज्ञान संकाय में खगोल विज्ञान के अध्यक्ष ने कहा। "यह क्वासर के जीवनकाल की उत्पत्ति के लिए एक स्पष्टीकरण प्रदान करता है और हमें यह समझने की अनुमति देनी चाहिए कि आज के ब्रह्मांड की तुलना में क्वैसर प्रारंभिक ब्रह्मांड में अधिक बहुतायत में क्यों थे।"
"इन संगणनाओं के साथ, अब हम देखते हैं कि ब्लैक होल का आकाशगंगाओं के बनने और विकसित होने के तरीके पर बहुत प्रभाव पड़ता है," डि मैटेओ ने कहा। "अब तक प्राप्त सफलताएं हमें इन मॉडलों को बड़े सिम्युलेटेड ब्रह्मांडों के भीतर लागू करने की अनुमति देंगी, ताकि हम यह समझ सकें कि ब्लैक होल और आकाशगंगाओं की बड़ी आबादी एक दूसरे को ब्रह्मांड के संदर्भ में कैसे प्रभावित करती है।"
टीम ने अपने सिमुलेशन को हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिज़िक्स के सेंटर फॉर पैरेलल एस्ट्रोफिजिकल कम्प्यूटिंग के व्यापक कंप्यूटिंग संसाधनों और रिचेन्जेंट्रम डेर मैक्स-प्लैंक-गेसल्सचफ्ट में गार्चिंग में चलाया।
मूल स्रोत: मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट न्यूज रिलीज
