कुछ हद तक डार्थ वाडर के डेथ स्टार को हराने के लिए गठबंधन के गठन की तरह, एक दशक से भी पहले खगोलविदों ने नेचर डेथ रे गन (उर्फ) को समझने के लिए पूरी पृथ्वी ब्लाजर टेलिस्कोप कंसोर्टियम का गठन किया और इसके मौत के दरवाजे की आवाज के नाम के विपरीत, GASP ने प्रकृति के "LHC" के रहस्यों को उजागर करने के लिए महत्वपूर्ण साबित किया है।
कवाली इंस्टीट्यूट फॉर पार्टिकल एस्ट्रोफिजिक्स एंड कॉस्मोलॉजी (केआईपीएसी) के रिसर्च फेलो मसाकी हयाशिदा के अनुसार, "ब्रह्मांड के सबसे बड़े एक्सेलेरेटर, ब्लाजर जेट को समझना जरूरी है। हाल ही में पेपर पर इसी लेखक ने KIPAC एस्ट्रोफिजिसिस्ट ग्रेग मेड्स्की के साथ नए परिणाम पेश किए हैं।" “लेकिन वे कैसे उत्पन्न होते हैं और वे कैसे संरचित होते हैं, यह अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। हम अभी भी मूल बातें समझना चाहते हैं। ”
ब्लेज़र गामा-रे आकाश पर हावी है, ब्रह्मांड की अंधेरी पृष्ठभूमि पर धब्बे को मिटा देता है। जैसा कि नज़दीकी द्रव्य सुपरमैसिव ब्लैक होल में एक धमाके के केंद्र में गिरता है, ब्लैक होल को "खिला", यह इस ऊर्जा के कुछ हिस्सों को वापस ब्रह्मांड में कणों के जेट के रूप में फैला देता है।
शोधकर्ताओं ने पहले यह प्रमाणित किया था कि इस तरह के जेट को मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की निविदाओं द्वारा एक साथ रखा जाता है, जबकि जेट का प्रकाश इन बुद्धिमान-पतले चुंबकीय क्षेत्र "लाइनों" के चारों ओर घूमने वाले कणों द्वारा बनाया जाता है।
फिर भी, अब तक, विवरण अपेक्षाकृत खराब रूप से समझा गया है। हाल के अध्ययन ने जेट की संरचना की मौजूदा समझ को बढ़ा दिया है, जिससे इन रहस्यमय अभी तक शक्तिशाली जानवरों में नई अंतर्दृष्टि का पता चलता है।
"यह काम इन जेट्स के भौतिकी को समझने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है," KIPAC के निदेशक रोजर ब्लैंडफोर्ड ने कहा। "यह इस प्रकार का अवलोकन है जो हमें उनके शरीर रचना विज्ञान का पता लगाने के लिए संभव बनाने जा रहा है।"
प्रेक्षणों के एक पूरे वर्ष के दौरान, शोधकर्ताओं ने एक विशेष ब्लाजर जेट, 3C279, जो कि नक्षत्र कन्या राशि में स्थित है, को कई अलग-अलग तरंगों में निगरानी करते हुए गामा-रे, एक्स-रे, ऑप्टिकल, अवरक्त और रेडियो पर केंद्रित किया। ब्लेज़र्स लगातार झिलमिलाहट करते हैं, और शोधकर्ताओं ने सभी वेवबैंड्स में लगातार बदलाव की उम्मीद की है। वर्ष के मध्य में, हालांकि, शोधकर्ताओं ने जेट के ऑप्टिकल और गामा-किरण उत्सर्जन में एक शानदार बदलाव देखा: गामा किरणों में 20-दिवसीय एक लंबा प्रवाह जेट के ऑप्टिकल प्रकाश में एक नाटकीय बदलाव के साथ था।
यद्यपि अधिकांश प्रकाशीय प्रकाश एकध्रुवीय होते हैं - सभी ध्रुवीकरणों के समान मिश्रण के साथ प्रकाश से मिलकर - एक चुंबकीय क्षेत्र रेखा के चारों ओर ऊर्जावान कणों का अत्यधिक झुकाव प्रकाश का ध्रुवीकरण कर सकता है। 20-दिवसीय गामा-किरण भड़कने के दौरान, जेट से ऑप्टिकल प्रकाश ने अपने ध्रुवीकरण को बदल दिया। गामा-किरण प्रकाश में परिवर्तन और ऑप्टिकल ध्रुवीकरण में परिवर्तन के बीच यह अस्थायी संबंध बताता है कि दोनों तरंगों में प्रकाश जेट के एक ही हिस्से में बनाया गया है; उन 20 दिनों के दौरान, स्थानीय वातावरण में कुछ बदल गया, जिससे ऑप्टिकल और गामा-किरण दोनों प्रकाश भिन्न हो गए।
"हम एक काफी अच्छा विचार है कि जेट ऑप्टिकल प्रकाश में कहाँ बनाया गया है; अब जब हम जानते हैं कि गामा किरणें और प्रकाशीय प्रकाश एक ही स्थान पर निर्मित होते हैं, तो हम पहली बार यह निर्धारित कर सकते हैं कि गामा किरणें कहाँ से आती हैं, ”हयाशिदा ने कहा।
इस ज्ञान के दूरगामी प्रभाव हैं कि कैसे एक सुपरमैसिव ब्लैक होल ध्रुवीय जेट का निर्माण करता है। एक जेट में जारी ऊर्जा का अधिकांश भाग गामा किरणों के रूप में बच जाता है, और शोधकर्ताओं ने पहले सोचा था कि इस ऊर्जा का सभी ब्लैक होल के पास छोड़ा जाना चाहिए, जहां ब्लैक होल में बहने वाली बात अपनी ऊर्जा छोड़ देती है। पहले स्थान पर। फिर भी नए परिणाम बताते हैं कि - जैसे ऑप्टिकल प्रकाश - गामा किरणों को ब्लैक होल से अपेक्षाकृत दूर उत्सर्जित किया जाता है। यह, हैशिदा और मेडजस्की ने कहा, बदले में चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को गामा किरणों के रूप में जारी होने से पहले किसी भी तरह ब्लैक होल से ऊर्जा यात्रा में मदद करनी चाहिए।
मेडजस्की ने कहा, "हमने जो पाया उससे बहुत अलग था, जिसकी हम उम्मीद कर रहे थे।" “आंकड़ों से पता चलता है कि गामा किरणें ब्लैक होल से एक या दो प्रकाश दिनों में उत्पन्न नहीं होती हैं [जैसा कि अपेक्षित था] लेकिन एक प्रकाश वर्ष के करीब। आश्चर्य की बात है। ”
यह पता लगाने के अलावा कि जेट प्रकाश का उत्पादन कहां होता है, ऑप्टिकल प्रकाश के ध्रुवीकरण के क्रमिक परिवर्तन से भी जेट के समग्र आकार के बारे में कुछ अप्रत्याशित पता चलता है: ब्लैक होल से दूर यात्रा करते समय जेट वक्र प्रतीत होता है।
"एक गामा-किरण भड़कने के दौरान, ध्रुवीकरण ने प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन के रूप में लगभग 180 डिग्री घुमाया," हैशीदा ने कहा। "इससे पता चलता है कि पूरा जेट घटता है।"
एक आंतरिक जेट के आंतरिक कामकाज और निर्माण की इस नई समझ के लिए जेट की संरचना के एक नए कार्यशील मॉडल की आवश्यकता होती है, जिसमें से एक जेट नाटकीय रूप से घटता है और सबसे ऊर्जावान प्रकाश ब्लैक होल से दूर निकलता है। यह, मेडजस्की ने कहा, जहां सिद्धांतवादी आते हैं। "हमारा अध्ययन सिद्धांतकारों के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण चुनौती है: आप एक ऐसे जेट का निर्माण कैसे करेंगे जो संभवतः ब्लैक होल से ऊर्जा ले जा सकता है? और फिर हम इसका पता कैसे लगा सकते हैं? चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को ध्यान में रखना सरल नहीं है। संबंधित गणना विश्लेषणात्मक रूप से करना मुश्किल है, और अत्यंत जटिल संख्यात्मक योजनाओं के साथ हल किया जाना चाहिए। ”
सिद्धांतकार जोनाथन मैककिनी, एक स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी आइंस्टीन फेलो और मैग्नेटाइज्ड जेट के गठन पर विशेषज्ञ सहमत हैं कि परिणाम उतने ही प्रश्नों का जवाब देते हैं जितने कि वे जवाब देते हैं। "इन जेट्स के बारे में लंबे समय से विवाद रहा है - वास्तव में जहां गामा-किरण उत्सर्जन हो रहा है। यह कार्य उन जेट मॉडल के प्रकारों को बाधित करता है जो संभव हैं, ”मैककिनी ने कहा, जो हाल के अध्ययन से अनसुना है। "एक सिद्धांतवादी दृष्टिकोण से, मैं उत्साहित हूं क्योंकि इसका मतलब है कि हमें अपने मॉडल पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता है।"
जैसा कि सिद्धांतकार मानते हैं कि नए अवलोकन कैसे जेट विमानों के मॉडल को फिट करते हैं, हयाशिदा, मेडजस्की और अनुसंधान टीम के अन्य सदस्य अधिक डेटा एकत्र करना जारी रखेंगे। मेडजेस्की ने कहा, "इस बेहतर को समझने के लिए सभी प्रकार के प्रकाश में इस तरह की टिप्पणियों का संचालन करने की स्पष्ट आवश्यकता है।" “इस प्रकार के अध्ययन को पूरा करने के लिए बड़े पैमाने पर समन्वय होता है, जिसमें लगभग 20 दूरबीनों से 250 से अधिक वैज्ञानिक और डेटा शामिल होते हैं। लेकिन ये इसके लायक है।"
इस और भविष्य के बहु-तरंगदैर्ध्य अध्ययनों के साथ, सिद्धांतकारों के पास नई अंतर्दृष्टि होगी कि किस तरह से मॉडल को शिल्प किया जाए कि ब्रह्मांड के सबसे बड़े त्वरक कैसे काम करते हैं। डार्थ वाडर को इन शोध परिणामों तक पहुंचने से वंचित कर दिया गया है।
स्रोत: डीओई / एसएलएसी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला प्रेस विज्ञप्ति, प्रकृति का 18 फरवरी, 2010 का अंक।
