पॉडकास्ट: गांगेय निर्वासन

युवा हॉट ब्लू स्टार - सुपरमेसिव ब्लैक होल ने बात की है, यह आपके लिए आकाशगंगा छोड़ने का समय है। एक तारा सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर एक अण्डाकार कक्षा में रखा जाता है, और दूसरे को आकाशगंगा के ठीक बाहर मार दिया जाता है। हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के डॉ। वारेन ब्राउन उन खगोलविदों में से एक थे जिन्होंने हाल ही में दो निर्वासित सितारों को बदल दिया।

साक्षात्कार सुनें: गेलेक्टिक निर्वासन (6.2 एमबी)

या पॉडकास्ट की सदस्यता लें: universetoday.com/audio.xml

फ्रेजर कैन: क्या आप मुझे उन सितारों के बारे में बता सकते हैं जिन्हें आपने देखा है और वे हमारी आकाशगंगा से बाहर आने के लिए कैसे तैयार हैं?

डॉ। वारेन ब्राउन: हमने जो खोजा वह मिल्की वे के सुदूरवर्ती क्षेत्रों के दो तारे हैं जो इस गति से यात्रा कर रहे हैं कि किसी ने भी वास्तव में हमारी आकाशगंगा में तारों को नहीं देखा है, कम से कम तारों को गांगेय केंद्र के बाहर। सिवाय इसके कि ये तारे गैलक्टिक केंद्र से सैकड़ों प्रकाश वर्ष दूर हैं। और फिर भी, उनके वेग के लिए एकमात्र प्रशंसनीय व्याख्या यह है कि उन्हें आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा निकाला गया था।

फ्रेजर: तो वे सुपरमैसिव ब्लैक होल के बहुत करीब से भटक गए थे और बाहर तरह तरह से लात मारी गई थी?

भूरा: हाँ, तो यहाँ चित्र है। इस परिदृश्य को तीन निकायों की आवश्यकता होती है, और खगोलविदों का कहना है कि ऐसा होने की सबसे अधिक संभावना है कि यदि आपके पास सितारों की एक जोड़ी है। जैसा कि आप जानते हैं, आकाश में आधे सितारों की तरह कुछ वास्तव में एक जोड़ी या कभी-कभी अधिक सितारों वाले सिस्टम हैं। और इसलिए यदि आपके पास तारों की एक कसकर बंधी हुई जोड़ी है, जो किसी कारण से, सुपरमैसिव ब्लैक होल के बहुत करीब है, तो कुछ बिंदु पर ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण सितारों की जोड़ी के बीच बाध्यकारी ऊर्जा को पार कर जाएगा और उन तारों में से एक को चीर देगा। । यह एक तारे को पकड़ लेगा, लेकिन दूसरा तारा इस प्रणाली को जोड़ी की कक्षीय ऊर्जा के साथ छोड़ देता है। और यह कि आपको वेग का यह अतिरिक्त बढ़ावा कैसे मिलता है। यह सुपरमैसिव ब्लैक होल मूल रूप से एक तारे को खोलना, उसे पकड़ना और दूसरे को पूरी ऊर्जा के साथ छोड़ देने में सक्षम है, जो उस जोड़े के पास थी। और फिर उस तारे को आकाशगंगा से बाहर निकाल दिया जाता है।

फ्रेजर: फिर अगर एक नियमित, एकल सितारा बहुत करीब आ गया, तो उसे बाहर निकालने की ऊर्जा नहीं होगी। मुझे लगता है कि मैंने कुछ सिमुलेशन देखे हैं जहाँ तारा ब्लैक होल के बहुत करीब पहुँच जाता है और अपनी कक्षा की दिशा बदल देता है, लेकिन यह अभी भी चारों ओर चक्कर लगा रहा है।

भूरा: यकीन है, आप इसे एक अंतरिक्ष यान की तरह समझ सकते हैं जो बृहस्पति या कुछ के आसपास गुलेल हो जाता है। आप कल्पना कर सकते हैं कि आप प्रक्षेपवक्र बदल रहे हैं, और कुछ गति प्राप्त कर सकते हैं। लेकिन 3-4 सौर द्रव्यमान वाले तारे के द्रव्यमान के लिए इस गति को प्राप्त करने के लिए आकाशगंगा में कोई तंत्र नहीं है। हमारे द्वारा देखे जाने वाले वेग को बनाने के लिए तीन बॉडी इंटरैक्शन की आवश्यकता होती है। और हम जो निरीक्षण करते हैं, वह हमारे संबंध में उनकी गति है। वे लगभग 1-1.5 मिलियन मील प्रति घंटे के वेग से हमसे दूर जा रहे हैं।

फ्रेजर: जब वे अपने ब्रेकअप को पूरा करने के लिए आते हैं तो सितारे कितनी तेजी से आगे बढ़ते होंगे?

भूरा: मुझे पक्का पता नहीं है। संभवत: 10 बार ऐसा कुछ हुआ, उस पल से ठीक पहले जब वे ब्लैक होल से आगे झूल रहे थे। बेशक, जैसा कि आप ब्लैक होल के उस गुरुत्वाकर्षण क्षमता को अच्छी तरह से छोड़ देते हैं, वे अचानक बहुत धीमा हो जाते हैं। उनका अंतिम भागने का वेग है जिसे हम अभी देखते हैं; यह एक लाख मील प्रति घंटे के आदेश पर है। और यह पूरी तरह से हमारी आकाशगंगा से बचने के लिए आवश्यक वेग से दोगुना है। ये सितारे वास्तव में निर्वासित हैं। वे आकाशगंगा से बाहर निकले जा रहे हैं और वे कभी नहीं लौटेंगे।

फ्रेजर: और एक स्टार को बाहर निकाल दिया जाता है। दूसरे तारे का क्या होता है?

भूरा: यह एक दिलचस्प सवाल है। वास्तव में एक थ्योरी पेपर है जो कुछ सिद्धांतकारों ने लिखा है कि सुझाव दिया है कि केंद्रीय बड़े पैमाने पर ब्लैक होल के चारों ओर बहुत लंबी दीर्घवृत्तीय कक्षाओं में ये सितारे इन तथाकथित हाइपरवेलेन्स तारों के पूर्व साथी हो सकते हैं जिन्हें हमने खोजा है। और उस तरह की कक्षा जिसकी आप अपेक्षा कर रहे हैं। जब तक तारा ब्लैक होल में सीधे गिरने के लिए इतना अशुभ होता है, अगर यह बस थोड़ा सा चूक जाता है, तो यह बस घूमने वाला है और फिर केंद्रीय बड़े पैमाने पर ब्लैक होल के चारों ओर एक बहुत लंबी अण्डाकार कक्षा में होगा।

फ्रेजर: और इस जोड़ी की उत्पत्ति कहां से हुई? क्या यह एक भाग्य है जो कुछ पास के बाइनरी सितारों को प्रभावित कर सकता है?

ब्राउन: ठीक है, कि वास्तव में बड़ी तस्वीर के लिए हो जाता है। गांगेय केंद्र एक दिलचस्प जगह है। इसमें बहुत से युवा सितारे हैं। आकाशगंगा में खोजे गए सबसे कम उम्र के बड़े स्टार समूहों में से तीन सही आकाशगंगा केंद्र के पास से आते हैं। और उनमें आकाशगंगा के कुछ सबसे बड़े तारे हैं। इसलिए बहुत से युवा सितारे वहां परिक्रमा कर रहे हैं। सवाल यह है कि आपको अपनी कक्षा को मोड़ने के लिए एक तारा कैसे मिलता है ताकि वह सीधे पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाने के बजाय सुपरमेसिव ब्लैक होल की ओर गोली मारे, जैसे कि पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है। और यह एक खुला प्रश्न है। और एक बात यह है कि इन हाइपरवेलेन्स तारों को हमने खोजा है कि शायद हमें यह संकेत देना शुरू कर दें कि यह कैसे काम करता है। क्योंकि, उदाहरण के लिए, एक विचार यह है कि इन स्टार समूहों के साथ हमने अवलोकन किया है। शायद डायनेमिक घर्षण द्वारा, जैसे ही वे अन्य तारों का सामना करते हैं, वे धीरे-धीरे नीचे की ओर गैलेक्टिक केंद्र की ओर डूब सकते हैं जहां ब्लैक होल है। और यह होने वाला था, आप कल्पना कर सकते हैं कि अचानक उस बड़े पैमाने पर ब्लैक होल द्वारा तारों का एक पूरा झुंड था। आप इन हाइपरवेलेन्स तारों का एक विस्फोट प्राप्त कर सकते हैं। सभी प्रकार के सितारों को बेदखल करना है। और फिर भी जिन तारों का हम सभी निरीक्षण करते हैं, वे गेलेक्टिक केंद्र से अलग-अलग यात्रा समय होते हैं। यह केवल विचारोत्तेजक है, लेकिन पहले से ही हम सुपरमाइज़र ब्लैक होल के साथ बातचीत करने वाले सितारों के इतिहास के बारे में कुछ कहने में सक्षम होना शुरू कर रहे हैं। और जो अब तक दिखाई देता है, वह यह है कि गांगेय केंद्र में गिरने वाले स्टार समूहों के लिए कोई सबूत नहीं है।

फ्रेजर: कुछ प्रकार के कन्वेयर बेल्ट हो सकते हैं जो सितारे पैदा होते हैं और फिर वे धीरे-धीरे नीचे गिरते हैं और फिर वे बहुत करीब पहुंच जाते हैं।

भूरा: हाँ, यह एक प्रकार का विचार है। काम करने के लिए उस कन्वेयर बेल्ट के लिए, आपको उस कन्वेयर को काम करने के लिए स्टार क्लस्टर जैसे किसी विशाल स्थान की आवश्यकता होती है। बड़े पैमाने पर ब्लैक होल की ओर कुछ नीचे गिराने में सक्षम होना। एक विशाल वस्तु के रूप में बहुत सी विशाल वस्तुओं का सामना होता है, यह पता चलता है कि कम विशाल वस्तुएं थोड़ी अधिक ऊर्जा को छोड़ देंगी। बड़े पैमाने पर ऑब्जेक्ट के रूप में, इस मामले में एक स्टार क्लस्टर ऊर्जा खो देता है, इसकी कक्षा में गिरावट होती है और यह गैलेक्टिक केंद्र के करीब हो जाता है।

फ्रेजर: आपके द्वारा पाए गए कुछ सितारों और आकाशगंगा में बड़ी संख्या में सितारों के साथ, इन लोगों को नीचे ट्रैक करने के लिए यह एक बहुत मुश्किल काम रहा होगा। आपके द्वारा उपयोग की जाने वाली विधि क्या थी?

ब्राउन: हाँ, यह वास्तव में इस समय के रोमांचक परिणामों में से एक है। पहली खोज, एक साल पहले, पहली हाइपरवेलोसिटी स्टार के बाद, यह एक गंभीर खोज थी। और इस बार हम सक्रिय रूप से उनकी तलाश कर रहे थे। और चाल यह थी कि इन चीजों को बहुत दुर्लभ होना चाहिए। सिद्धांतकारों का अनुमान है कि पूरी आकाशगंगा में इन तारों में से शायद एक हजार हैं। और आकाशगंगा में 100 बिलियन से अधिक तारे हैं। इसलिए हमें एक तरह से देखना पड़ा जिससे हमें उनमें से अधिक खोजने का एक अच्छा मौका मिला। और हमारी रणनीति दुगनी थी। एक यह है कि मिल्की वे के बाहरी इलाके में ज्यादातर पुराने, बौने तारे हैं। सूर्य जैसे तारे, या कम तारे जो लाल हैं। कोई युवा, नीला विशाल तारा नहीं है, और उस तरह का तारा है जिसे हमने देखने का फैसला किया है; वे तारे जो युवा हैं, और प्रकाशमान हैं ताकि हम उन्हें दूर से देख सकें, लेकिन जहाँ ये तारे नहीं होंगे, वे आकाशगंगा के बाहरी इलाके में होंगे। और रणनीति का दूसरा हिस्सा बेहोश सितारों की तलाश करना था। जितना आगे आप जाएंगे, उतनी ही कम पृष्ठभूमि की आकाशगंगा सितारों के साथ आपको संघर्ष करना होगा। और जितनी अधिक संभावना है कि आप इन हाइपरवेलेन्स तारों के पार आएंगे, एक अन्य तारे के विपरीत जो आकाशगंगा की परिक्रमा कर रहा है।

फ्रेजर: और वास्तव में यह बताने के लिए आपके द्वारा उपयोग की जाने वाली विधि क्या है कि तारा कितना तेजी से आगे बढ़ रहा है?

भूरा: इसके लिए हमें स्टार का एक स्पेक्ट्रम लेना था। एरिज़ोना में 6.5 एमएमटी टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, हमने अपने एक उम्मीदवार स्टार पर स्टार को इंगित किया और हम उस स्टार से प्रकाश लेते हैं और हम इसे एक इंद्रधनुष स्पेक्ट्रम में डालते हैं और उस स्पेक्ट्रम की तस्वीर लेते हैं। और तारकीय वातावरण में तत्व फिंगरप्रिंट के रूप में काम करते हैं। आप हाइड्रोजन और हीलियम और अन्य तत्वों के कारण अवशोषण रेखाएँ देख सकते हैं। और यह गतियों का उपयोग कर रहा था, डॉपलर बदलाव - इस मामले में लाल पारियों - उन तरंग दैर्ध्य ने हमें बताया कि तारे हमसे कितनी तेजी से दूर जा रहे थे। और हमारे नमूने के अधिकांश तारे सामान्य आकाशगंगा तारे थे; वे काफी धीमे वेग से आगे बढ़ रहे थे, और फिर इनमें से दो काफी तेजी से यात्रा कर रहे थे, और यह कि हमने अभी घोषणा की थी।

फ्रेजर: और आपको क्या लगता है कि यह हमें तारों के निर्माण, या आकाशगंगा के केंद्र के बारे में बताता है, या ...

ब्राउन: ठीक है, यह वास्तव में कहानी का एक दिलचस्प हिस्सा है। अब जब हमारे पास वास्तव में इनका एक नमूना है, तो ये वास्तव में वस्तुओं का एक नया वर्ग हैं, ये हाइपरवेलोस सितारे, हम कुछ कहना शुरू कर सकते हैं कि वे कहां से आते हैं, जो कि गैलेक्टिक केंद्र है। ये सितारे हमें इस बात के लिए विशिष्ट रूप से अनुकूल हैं कि हम गेलेक्टिक सेंटर में क्या हो रहा है। उनकी यात्रा के समय हमें इतिहास के बारे में कुछ बताते हैं कि क्या हो रहा है, लेकिन हम जिस तरह के सितारे देख रहे हैं, वे भी। इस मामले में, ये युवा, नीले तारे - ये 3-4 सौर द्रव्यमान तारे - जिन्हें खगोलविद इन्हें बी-प्रकार के तारे कहते हैं। यह तथ्य कि हमने अपने सर्वेक्षण क्षेत्र में दो देखे हैं, जिन्हें हमने लगभग 5% आकाश में ले जाया है, यह उन तारों के औसत वितरण के अनुरूप है जिन्हें आप आकाशगंगा में देखते हैं। लेकिन इन सितारों के बहुत सारे गुटों के साथ असंगत आप गेलेक्टिक केंद्र में देखते हैं। तो बस सितारों के प्रकार का तथ्य जो आप देख रहे हैं, वह हमें बताना शुरू कर रहा है कि आकाशगंगा के बाहर क्या-क्या हुआ है। इस मामले में, यह सितारों के इन सबसे शानदार समूहों की तरह नहीं दिखता है, बल्कि आपका औसत सितारा है जो आकाशगंगा के माध्यम से भटक रहा है।

फ्रेजर: और अगर आपके पास अपने निपटान में किसी प्रकार का सुपर हबल दूरबीन है, तो आप क्या देखना चाहेंगे?

ब्राउन: ओह, हम आकाश में इन सितारों की गति की तलाश करना चाहते हैं। तो हम सभी जानते हैं कि क्या उनका न्यूनतम वेग है। केवल एक चीज जिसे हम माप सकते हैं, वह है हमारे संबंध में दृष्टि की रेखा में उनका वेग। जो हम नहीं जानते कि आकाश के तल में वेग है, जिसे उचित गति कहा जाता है। यह संभव है कि हबल के साथ, यदि आपके पास 3-5 साल की आधार रेखा है, जिसके साथ ये सितारे चलते हैं। यह बहुत छोटी गति होनी चाहिए। यदि आपके पास एक सुपर हबल था, तो शायद आप इसे एक वर्ष में देख सकते थे। तो यह जानना बेहद दिलचस्प होगा। न केवल आपको यह सुनिश्चित करने के लिए कहेंगे कि ये वास्तव में गांगेय केंद्र से आ रहे हैं, और कुछ जगह से नहीं, बल्कि उनके प्रक्षेपवक्र भी हैं। यदि आप वास्तव में जानते हैं कि वे कैसे आगे बढ़ रहे हैं, तो गैलेक्टिक केंद्र से एक सीधी रेखा से कोई भी विचलन आपको बताता है कि कैसे आकाशगंगा का गुरुत्वाकर्षण समय के साथ उनके प्रक्षेपवक्र को प्रभावित कर रहा है। और यह जानना भी बहुत दिलचस्प है।

फ्रेजर: राइट, ताकि डार्क मैटर के वितरण की साजिश रचने में मदद मिले।

भूरा: बिल्कुल, बिल्कुल। इसलिए खगोलविदों ने काले पदार्थ की उपस्थिति का अनुमान लगाया। हम तारों को तेजी से आकाशगंगा की परिक्रमा करते हुए देखते हैं क्योंकि उन्हें केवल इसलिए होना चाहिए क्योंकि वहां ऐसा प्रतीत होता है कि हम उनकी कक्षाओं में उन्हें रखने के लिए जिम्मेदार नहीं हैं। और यह डार्क मैटर, इसे आकाशगंगा के चारों ओर कैसे वितरित किया जाता है, इस पर एक हैंडल प्राप्त करना कठिन है। लेकिन ये तारे पहले से ही आकाशगंगा के बाहरी इलाके में हैं, और जैसे ही वे वहां से गुजरते हैं, यह गड़बड़ी, काले पदार्थ का यह गुरुत्वीय खिंचाव होता है क्योंकि ये चीजें आकाशगंगा से गुजरती हुई धीरे-धीरे ऊपर जाती हैं जैसे वे चलते हैं। इसलिए वे वास्तव में इस काले पदार्थ के वितरण को माप रहे हैं, बस अपनी कक्षाओं पर। इसलिए यदि आप उनकी गति को माप सकते हैं, तो सितारों का एक नमूना, यह वास्तव में आपको इस बात की जानकारी देना शुरू कर देता है कि आकाशगंगा के चारों ओर काले पदार्थ कैसे वितरित होते हैं।