छवि क्रेडिट: ईएसओ
खगोलविदों की एक टीम ने एक अन्यथा सामान्य तारे को देखा है, जो हमारे मिल्की वे गैलेक्सी के केंद्र में स्थित अतिसुंदर ब्लैक होल के निकट है। अपने निकटतम दृष्टिकोण पर, यह तारा ब्लैक होल (सूर्य से प्लूटो की दूरी का तीन गुना) से केवल 17 प्रकाश-घंटे की दूरी पर था। यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के पैरानल वेधशाला पर अनुकूली प्रकाशिकी प्रणाली का उपयोग करके क्षेत्र की छवियों को 10 वर्षों में इकट्ठा किया गया था।
मैक्स-प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एक्सट्रैटरैस्ट्रियल फिजिक्स (एमपीई) के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में खगोलविदों [2] की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने मिल्की वे गैलेक्सी के केंद्र में सुपरमासिव ब्लैक होल की परिक्रमा करते हुए एक सामान्य रूप से एक सामान्य स्टार को सीधे देखा है।
ईएसओ पैरानल वेधशाला में 8.2-मीटर वीएलटी यपुन दूरबीन पर एडेप्टिव ऑप्टिक्स (एओ) नाओस-सोनिक (एनएसीओ) इंस्ट्रूमेंट [3] द्वारा प्राप्त अद्वितीय चित्रों की एक श्रृंखला द्वारा दस साल के श्रमसाध्य माप का ताज पहनाया गया है। यह पता चला है कि इस साल की शुरुआत में स्टार ने केंद्रीय ब्लैक होल से 17 प्रकाश-घंटों के भीतर संपर्क किया था - सूर्य और ग्रह प्लूटो के बीच केवल तीन गुना दूरी पर - 5000 किमी / सेकंड से कम नहीं की यात्रा करते हुए।
मिल्की वे के केंद्र के पास तारों के वेगों की पिछली माप और इस क्षेत्र से चर एक्स-रे उत्सर्जन ने हमारे घर आकाशगंगा में एक केंद्रीय ब्लैक होल के अस्तित्व और अब तक के सबसे मजबूत सबूत प्रदान किए हैं, जो कि अंधेरे द्रव्यमान है। अन्य आकाशगंगाओं के कई नाभिकों में देखी जाने वाली सांद्रताएं शायद सुपरमैसिव ब्लैक होल भी हैं। हालांकि, कई वैकल्पिक कॉन्फ़िगरेशनों को बाहर करना अभी तक संभव नहीं हो पाया है।
शोध पत्रिका नेचर में 17 अक्टूबर, 2002 को प्रदर्शित ब्रेक-थ्रू पेपर में, वर्तमान टीम अपने रोमांचक परिणामों की रिपोर्ट करती है, जिसमें उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां शामिल हैं जो "S2" नामित एक स्टार की कक्षा के दो-तिहाई का पता लगाने की अनुमति देती हैं। वर्तमान में यह मिल्की वे के बहुत केंद्र में कॉम्पैक्ट रेडियो स्रोत और बड़े पैमाने पर ब्लैक होल उम्मीदवार "SgrA *" ("धनु ए") के लिए सबसे नज़दीकी अवलोकन योग्य तारा है। कक्षीय अवधि सिर्फ 15 साल से अधिक है।
नए माप उच्च विश्वास के साथ बाहर करते हैं कि केंद्रीय अंधेरे द्रव्यमान में असामान्य सितारों या प्राथमिक कणों का एक समूह होता है, और आकाशगंगा के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की उपस्थिति का थोड़ा संदेह छोड़ते हैं जिसमें हम रहते हैं।
क्वासर और ब्लैक होल
1963 में क्वासरों (अर्ध-तारकीय रेडियो स्रोतों) की खोज के बाद से, खगोलविदों ने ब्रह्मांड में इन सबसे चमकदार वस्तुओं में ऊर्जा उत्पादन की व्याख्या के लिए खोज की है। क्वासर आकाशगंगाओं के केंद्रों पर रहते हैं, और यह माना जाता है कि इन वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित होने वाली भारी ऊर्जा एक सुपरमैसिव ब्लैक होल पर गिरने के कारण होती है, इससे पहले कि सामग्री में छेद में गायब होने से पहले तीव्र विकिरण के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा जारी होती है (भौतिकी शब्दावली में: "घटना क्षितिज से परे" [4])।
क्वासर और अन्य सक्रिय आकाशगंगाओं के विलक्षण ऊर्जा उत्पादन की व्याख्या करने के लिए, सूर्य के द्रव्यमान के एक मिलियन से कई अरब गुना बड़े पैमाने पर ब्लैक होल की उपस्थिति को व्यक्त करने की आवश्यकता है। पिछले कुछ वर्षों के दौरान क्वासरों और अन्य आकाशगंगाओं के लिए उपरोक्त "ब्लैक होल" मॉडल के समर्थन में बहुत साक्ष्य जमा हो रहे हैं, जिसमें उनके मध्य क्षेत्रों में काले द्रव्यमान की सांद्रता का पता लगाना भी शामिल है।
हालांकि, एक निष्पक्ष प्रमाण के लिए केंद्रीय द्रव्यमान एकाग्रता के अन्य सभी संभव, गैर-ब्लैक होल कॉन्फ़िगरेशन को छोड़कर आवश्यक है। इसके लिए, केंद्रीय क्षेत्र के बहुत करीब गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के आकार को निर्धारित करना अत्यावश्यक है - और यह वर्तमान में उपलब्ध दूरबीनों की तकनीकी सीमाओं के कारण दूर के क्वासरों के लिए संभव नहीं है।
मिल्की वे का केंद्र
हमारी मिल्की वे आकाशगंगा का केंद्र दक्षिणी नक्षत्र धनु (द आर्चर) में स्थित है और यह "केवल" 26,000 प्रकाश वर्ष दूर है [5]। उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियों पर, केंद्रीय, एक प्रकाश-वर्ष चौड़ा क्षेत्र (यह प्रॉक्सिमा सेंतौरी ", सौर मंडल के सबसे निकट का तारा) से दूरी के लगभग एक-चौथाई भाग में हजारों अलग-अलग सितारों को समझाना संभव है। ।
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की जांच के लिए इन सितारों की गति का उपयोग करते हुए, ESO ला सिला ऑब्जर्वेटरी (चिली) में 3.5-मीटर न्यू टेक्नोलॉजी टेलीस्कोप (एनटीटी) के साथ अवलोकन (और बाद में 10-मीटर केकेस्कोप, हवाई, यूएसए) में। पिछले दशक ने दिखाया है कि सूर्य के लगभग 3 मिलियन बार द्रव्यमान का केंद्र के केवल 10 प्रकाश-दिनों [5] के कॉम्पैक्ट रेडियो और एक्स-रे स्रोत SgrA * ("धनु ए") के दायरे में केंद्रित है। स्टार क्लस्टर का।
इसका मतलब यह है कि SgrA * पुष्ठीय ब्लैक होल का सबसे संभावित प्रतिरूप है और एक ही समय में, यह इस तरह के सुपरमैसिव ब्लैक होल के अस्तित्व के लिए गेलेक्टिक सेंटर को सबूत का सबसे अच्छा टुकड़ा बनाता है। हालांकि, पहले की जांच कई अन्य, गैर-ब्लैक होल कॉन्फ़िगरेशन को बाहर नहीं कर सकती थी।
मैक्सिकन-प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एक्सट्रैटरेट्रियल फिजिक्स के निदेशक रेइनहार्ड जेनजेल बताते हैं, '' इसके बाद हमें ब्लैक होल के अलावा किसी भी कॉन्फ़िगरेशन को संभव बनाने के लिए और अगर हम ब्लैक होल के अलावा किसी भी विन्यास को संभव बनाने के लिए तेज चित्रों की आवश्यकता है, तो हमने ईएसओ वीएलटी टेलीस्कोप पर भरोसा किया। म्यूनिख (जर्मनी) के पास गारचिंग में एमपीई) और वर्तमान टीम के सदस्य। "नया NAOS-CONICA (NACO) उपकरण, जो हमारे संस्थान, खगोल विज्ञान के लिए मैक्स-प्लैंक इंस्टीट्यूट (MPIA: हाइडेलबर्ग, जर्मनी), ESO और पेरिस-मेउडन और ग्रेनोबल ऑब्जर्वेटरीज़ (फ्रांस) के बीच घनिष्ठ सहयोग में बनाया गया था। हमें इस निर्णायक कदम को आगे बढ़ाने के लिए क्या चाहिए ”।
मिल्की वे केंद्र का नाको अवलोकन
नया NACO साधन [3] 2001 के अंत में VLT 8.2-m YEPUN दूरबीन में स्थापित किया गया था। पहले से ही शुरुआती परीक्षणों के दौरान, इसने कई प्रभावशाली छवियां पैदा कीं, जिनमें से कुछ पहले के ईएसओ प्रेस रिलीज [6] का विषय रही हैं।
"नाको के साथ इस साल की पहली टिप्पणियों ने हमें मिल्की वे सेंटर की सबसे तेज और 'सबसे गहरी' छवियों को तुरंत दूर कर दिया, जो उस क्षेत्र में बड़ी संख्या में सितारों को बहुत विस्तार से दिखा रहा है," कोलोन विश्वविद्यालय के एंड्रियास एकार्ट ने कहा, अंतर्राष्ट्रीय टीम का एक और सदस्य जिसका नेतृत्व MPE के रेनर Sch? del, थॉमस ओट और रेइनहार्ड जेनजेल कर रहे हैं। "लेकिन हम अभी भी उन डेटा के अद्भुत परिणाम से अभिभूत थे!"
उच्च-रिज़ॉल्यूशन रेडियो डेटा के साथ उनकी अवरक्त छवियों को मिलाकर, टीम निर्धारित करने में सक्षम थी - दस साल की अवधि के दौरान - कॉम्पैक्ट रेडियो स्रोत SgrA * के संबंध में केंद्रीय क्षेत्र में लगभग एक हजार सितारों की बहुत सटीक स्थिति, पीआर फोटो देखें 23 सी / 02।
“जब हमने मई 2002 में अपने विश्लेषण में नवीनतम एनएसीओ डेटा को शामिल किया, तो हमें अपनी आँखों पर विश्वास नहीं हुआ। स्टार S2, जो कि वर्तमान में SgrA * के सबसे करीब है, ने रेडियो स्रोत के पास तेजी से स्विंग-प्रदर्शन किया था। हमें अचानक एहसास हुआ कि हम वास्तव में केंद्रीय ब्लैक होल के चारों ओर कक्षा में एक तारे की गति को देख रहे थे, इसे अविश्वसनीय रूप से उस रहस्यमय वस्तु के करीब ले जा रहे थे ", एक बहुत खुश थॉमस ओट कहते हैं, जो अब अपने पीएचडी थीसिस पर एमपीई टीम में काम कर रहा है। ।
केंद्रीय ब्लैक होल के चारों ओर कक्षा में
इस तरह की कोई घटना कभी दर्ज नहीं की गई है। ये अनूठे डेटा स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि S2 एक ध्यान के साथ SgrA * के साथ एक अण्डाकार कक्षा में घूम रहा है, अर्थात S2 कक्षा SgrA * जैसे पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है, cf. पीआर फोटो 23c / 02 के दाहिने पैनल।
शानदार डेटा भी कक्षीय मापदंडों (आकार, आकार, आदि) के सटीक निर्धारण की अनुमति देता है। यह पता चला है कि S2 2002 के वसंत में SgrA * के निकटतम दूरी पर पहुंच गया था, जिस क्षण यह रेडियो स्रोत से केवल 17 प्रकाश-घंटे [5] दूर था, या सूर्य-प्लूटो की दूरी से केवल 3 गुना था। यह तब ५००० किमी / से अधिक की गति से आगे बढ़ रहा था, या सूर्य के चारों ओर अपनी कक्षा में पृथ्वी की गति का लगभग दो सौ गुना था। कक्षीय अवधि 15.2 वर्ष है। कक्षा को अधिक लम्बा किया गया है - सनकी 0.87 है - यह दर्शाता है कि S2 केंद्रीय द्रव्यमान से सबसे दूर कक्षीय बिंदु [7] पर लगभग 10 प्रकाश-दिन दूर है।
“अब हम निश्चितता के साथ प्रदर्शित करने में सक्षम हैं कि SgrA * वास्तव में हमारे द्वारा ज्ञात केंद्रीय अंधेरे द्रव्यमान का स्थान है। इससे भी महत्वपूर्ण यह है कि हमारे नए डेटा में कई हज़ार वॉल्यूम का एक कारक "सिकुड़" गया है, जिसके भीतर कई मिलियन सौर द्रव्यमान समाहित हैं ", MPE में रेनर Sch? Del, PhD छात्र और परिणामस्वरूप पेपर के पहले लेखक भी कहते हैं।
वास्तव में, मॉडल गणना अब संकेत करती है कि मिल्की वे के केंद्र में ब्लैक होल के द्रव्यमान का सबसे अच्छा अनुमान 2.6 है? सूर्य के द्रव्यमान का 0.2 मिलियन गुना।
कोई अन्य संभावनाएं नहीं
नेचर लेख में प्रस्तुत विस्तृत विश्लेषण के अनुसार, अन्य पहले से संभव कॉन्फ़िगरेशन, जैसे कि न्यूट्रॉन सितारों के बहुत कॉम्पैक्ट क्लस्टर, तारकीय आकार के ब्लैक होल या कम द्रव्यमान वाले सितारे, या यहां तक कि पुटीय भारी न्यूट्रिनो की एक गेंद, अब निश्चित रूप से बाहर रखा जा सकता है।
केवल अभी भी व्यवहार्य गैर-ब्लैक होल कॉन्फ़िगरेशन भारी प्राथमिक कणों का एक काल्पनिक तारा है, जिसे बोसॉन कहा जाता है, जो ब्लैक होल के समान होगा। "हालांकि", रेइनहार्ड जेनजेल कहते हैं, "यहां तक कि अगर इस तरह के बोसॉन स्टार सिद्धांत रूप में संभव है, तो यह किसी भी तरह से एक सुपरमैसिव ब्लैक होल में तेजी से गिर जाएगा, इसलिए मुझे लगता है कि हमने मामले को बहुत बढ़ा दिया है!"
अगला अवलोकन
“अधिकांश खगोलविद यह स्वीकार करेंगे कि नया डेटा सम्मोहक साक्ष्य प्रदान करता है कि मिल्की वे के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल मौजूद है। ईएसओ के वीएलटी प्रोग्राम साइंटिस्ट, अल्वियो रेनजिनी ने कहा, "यह कई अन्य आकाशगंगाओं के केंद्र में पाए जाने वाले अंधेरे द्रव्यमान की भारी एकाग्रता के लिए सुपरमासिव ब्लैक होल व्याख्या की भी संभावना है।"
तो क्या किया जाना बाकी है? अब अगली बड़ी खोज यह समझने की है कि ये सुपरमैसिव ब्लैक होल कब और कैसे बने और क्यों लगभग हर विशाल आकाशगंगा में एक दिखाई देता है। केंद्रीय ब्लैक होल का गठन और उनके मेजबान आकाशगंगाओं का तेजी से बस एक समस्या और एक ही प्रतीत होता है। दरअसल, वीएलटी के लिए अगले कुछ वर्षों में हल करने के लिए बकाया चुनौतियों में से एक है।
इसमें भी कोई संदेह नहीं है कि वीएलटी इंटरफेरोमीटर (वीएलटीआई) और बड़े दूरबीन टेलीस्कोप (एलबीटी) में उपकरणों के साथ इंटरफेरोमेट्रिक अवलोकन आने से अनुसंधान के इस रोमांचक क्षेत्र में एक और विशाल छलांग होगी।
एंड्रियास एक्कार्ट आशावादी हैं: "शायद यह अगले कुछ वर्षों में एक्स-रे और रेडियो टिप्पणियों के साथ भी संभव होगा ताकि घटना क्षितिज के अस्तित्व को सीधे प्रदर्शित किया जा सके।"
मूल स्रोत: ESO समाचार रिलीज़
