छवि क्रेडिट: हबल
कई उदाहरणों से पता चलता है कि एक आकाशगंगा गुरुत्वाकर्षण लेंस के रूप में कहां काम करती है, और अधिक दूर की वस्तु के आकाश पर कई छवियों का निर्माण करती है जैसे कि इसके पीछे छिपा हुआ एक उज्ज्वल क्वासर। लेकिन 20 वर्षों से लगातार एक रहस्य बना हुआ है: आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की भविष्यवाणी की गई है कि इसमें विषम संख्या में चित्र हों, फिर भी लगभग सभी अवलोकन किए गए लेंसों में केवल 2 या 4 ज्ञात चित्र हैं। अब, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए) के खगोलशास्त्री जोशुआ विन्न और दो पूर्व सीएफए सहयोगियों, डेविड रुसिन (अब पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में) और क्रिस्टोफर कोचनक (ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी) ने एक तीसरी, केंद्रीय छवि की पहचान की है एक लेंसदार क्वासर। तारामंडल Ophiuchus में PMN J1632-0033 के रूप में जानी जाने वाली प्रणाली की रेडियो टिप्पणियों ने एक बेहोश केंद्रीय छवि को उजागर किया, जिसका उपयोग लेंसिंग आकाशगंगा के गुणों की जांच करने के लिए किया जा सकता है और सुपरमैसिव ब्लैक होल के इसके केंद्र में होने की आशंका है।
“इस केंद्रीय छवि को खोजना अपने आप में दिलचस्प है, लेकिन इससे भी अधिक महत्वपूर्ण है कि यह हमें लेंसिंग आकाशगंगा के बारे में क्या बता सकती है। यह हमें आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के लिए एक नया उपकरण प्रदान करता है, यहां तक कि हबल स्पेस टेलीस्कोप तक, वे केवल धुंधले धुएं हैं, ”विन्न ने कहा।
क्वासर बेहद दूर की और चमकीली वस्तुएं हैं जिन्हें माना जाता है कि यह सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा संचालित होती हैं। वे पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा को प्रकाश और अन्य प्रकार के विकिरण, जैसे रेडियो तरंगों, में ब्लैक होल में गिरने से चमकते हैं।
गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग में, एक क्वैसर से प्रकाश किरणें जो एक आकाशगंगा के करीब से गुजरती हैं, आकाशगंगा के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से झुकती हैं, जितना कि वे एक ग्लास लेंस से गुजरते समय झुकती होंगी। एक आकाशगंगा के केंद्र को सघन करता है, और इसका गुरुत्वाकर्षण जितना मजबूत होगा, केंद्रीय छवि उतनी ही धूमिल होगी। फिर भी यह केंद्रीय छवि, जिसका प्रकाश लेंसिंग आकाशगंगा के मध्य के सबसे करीब से गुजरा है, हमें उस आकाशगंगा की कोर के बारे में बहुत कुछ बता सकता है। यह अवसर ऐसी केंद्रीय छवियों को विशेष रूप से वांछनीय पाता है।
सिस्टम में PMN J1632-0033, रेडशिफ्ट z = 3.42 पर एक रेडियो-लाउड क्वासर (लगभग 11.5 बिलियन प्रकाश-वर्ष की दूरी पर) को redshift z 1 (लगभग 8 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर) पर एक अण्डाकार आकाशगंगा द्वारा लेंस किया जा रहा है । क्वासर की दो छवियों को ज्ञात किया गया था, और एक तिहाई, बहुत बेहोश रेडियो स्रोत को केंद्रीय छवि होने का संदेह था। हालांकि, वह तीसरा स्रोत लेंसिंग आकाशगंगा के शीर्ष पर सही था, और इसलिए लेंसिंग आकाशगंगा के लिए आंतरिक रूप से हो सकता है।
राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन के बहुत बड़े ऐरे और बहुत लंबे बेसलाइन एरे का उपयोग करके तीनों छवियों में से रेडियो "रंग," या स्पेक्ट्रम का अवलोकन करके, विन्न और उनके सहयोगियों ने यह सुनिश्चित करने के लिए साक्ष्य प्रदान किया कि तीसरा स्रोत वास्तव में क्वासर की केंद्रीय छवि है। इसका स्पेक्ट्रम अनिवार्य रूप से अन्य दो छवियों के समान है, कम आवृत्तियों को छोड़कर जहां कुछ रेडियो ऊर्जा लेंसिंग आकाशगंगा द्वारा अवशोषित की गई थी।
कैसर की तीन छवियों की ज्यामिति और गुण पहले से ही हमें लेंसिंग आकाशगंगा के मूल के बारे में बता रहे हैं। उदाहरण के लिए, इसके केंद्रीय ब्लैक होल का वजन 200 मिलियन सौर द्रव्यमान से कम है। इसके अलावा, केंद्रीय छवि के स्थान पर इसकी सतह का घनत्व (आकाश के विमान के खिलाफ अनुमानित पदार्थ की मात्रा) 20,000 वर्ग मीटर प्रति वर्ग से अधिक है। (तुलना के लिए, हमारे सूर्य के पास मिल्की वे की सतह का घनत्व लगभग 50 सौर द्रव्यमान प्रति वर्ग पार्स है।) लेंसिंग आकाशगंगा के लिए दोनों आंकड़े पृथ्वी के करीब सैकड़ों बार आकाशगंगाओं की विस्तृत टिप्पणियों के आधार पर अपेक्षाओं से सहमत हैं।
“आकाशगंगा केंद्रों के बारे में हमारे लगभग सभी ज्ञान बहुत निकटवर्ती आकाशगंगाओं का अध्ययन करने से आते हैं। केंद्रीय छवियों के बारे में उल्लेखनीय बात यह है कि आप आकाशगंगाओं के कोर के बारे में इसी तरह की जानकारी सैकड़ों बार दूर से प्राप्त कर सकते हैं, और हमारे पड़ोसी आकाशगंगाओं की तुलना में अरबों साल छोटे हैं, ”विन्न ने कहा।
यह शोध http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136 पर ऑनलाइन उपलब्ध है और यह जर्नल नेचर के 12 फरवरी, 2004 अंक में प्रकाशित किया जाएगा।
कैम्ब्रिज, मास में मुख्यालय। हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी और हार्वर्ड कॉलेज ऑब्जर्वेटरी के बीच एक संयुक्त सहयोग है। छह अनुसंधान प्रभागों में आयोजित CfA के वैज्ञानिकों ने ब्रह्मांड की उत्पत्ति, विकास और अंतिम भाग्य का अध्ययन किया।
मूल स्रोत: हार्वर्ड CfA समाचार रिलीज़
