एरीज के वैज्ञानिक सहित एक अंतर्राष्ट्रीय टीम ने सुदूर आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल में लगातार हो रही “हिचकियों” को सुलझाया।

एरीज के वैज्ञानिक सहित एक अंतर्राष्ट्रीय टीम ने सुदूर आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल में लगातार हो रही “हिचकियों” को सुलझाया

खगोलविदों ने एक छोटे ब्लैक होल को बड़े ब्लैक होल की गैस की डिस्क में बार-बार छेद करते हुए पाया।

एक अभूतपूर्व खोज में, खगोलविदों ने एक दूर की आकाशगंगा के केंद्र में एक अनोखी घटना देखी है जिसने वैज्ञानिकों को भ्रमित कर दिया है। यह खोज शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा की गई है, जिसमें आर्यभट्ट विज्ञान शोध संस्थान (एरीज), जो कि विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी), भारत सरकार के तहत एक स्वायत्त संस्थान है, के एक वैज्ञानिक भी शामिल हैं। यह खोज ब्लैक होलों में अब तक अनदेखे व्यवहार पर प्रकाश डालती है।

लगभग 80 करोड़ प्रकाश-वर्ष दूर एक आकाशगंगा के केंद्र में स्थित एक महाविशाल ब्लैक होल द्वारा प्रदर्शित इस व्यव्हार को वैज्ञानिक “लगातार हो रही हिचकियाँ” कहते हैं। ये हिचकियाँ हर 8.5 दिनों में गैस उत्सर्जन के आवधिक विस्फोट के रूप में प्रकट होती हैं, जिसके बाद यह अपनी सामान्य, निष्क्रिय अवस्था में लौट आती हैं।

यह अभूतपूर्व व्यवहार ब्लैक होल अभिवृद्धि डिस्क, जिसे पहले केंद्रीय ब्लैक होल के चारों ओर घूमने वाली अपेक्षाकृत समान संरचना माना जाता था, की पारंपरिक समझ को चुनौती देता है। इस शोध के मुख्य लेखक और एमआईटी के कावली इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स एंड स्पेस रिसर्च के शोध वैज्ञानिक डॉ. धीरज पाशम ने टिप्पणी की, “हमने सोचा था कि हम ब्लैक होल के बारे में बहुत कुछ जानते हैं, लेकिन यह शोध दिखाता है कि ये और भी बहुत कुछ कर सकते हैं।”

इस टीम में केंद्रीय सुपरमैसिव ब्लैक होल के द्रव्यमान का अनुमान लगाने और नई घटनाओं की व्याख्या में महत्वपूर्ण योगदान देने में एरीज के डॉ. सुवेन्दु रक्षित शामिल हैं। साइंस एडवांसेज नामक पत्रिका में प्रकाशित इस शोध के निष्कर्ष से इन आवधिक विस्फोटों के लिए एक दिलचस्प स्पष्टीकरण प्रस्तावित किया गया है। ऐसा माना गया है कि एक छोटा ब्लैक होल केंद्रीय सुपरमैसिव ब्लैक होल की परिक्रमा करते हुए, समय-समय पर इसकी गैस की डिस्क को बाधित करता है और इस प्रक्रिया में गैस के गुबार छोड़ता है। इस खोज से पता चलता है कि अभिवृद्धि डिस्क में विभिन्न पिंड हो सकते हैं, जिनमें अन्य ब्लैक होल और यहां तक कि संपूर्ण तारे भी शामिल हैं। डॉ. रक्षित कहते हैं, “हम इस घटना को देखकर आश्चर्यचकित थे और इस व्यवहार का स्पष्टीकरण देने में बहुत मेहनत करनी पड़ी।”

यह खोज ऑटोमेटेड सर्वे फॉर सुपरनोवा (असास-एसएन), रोबोटिक दूरबीनों का एक नेटवर्क जिसने दूरस्थ आकाशगंगा में प्रकाश के विस्फोट का पता लगाया, द्वारा संभव हुई। डॉ. पाशम, जिन्होंने इस पर ध्यान दिया, ने विस्फोट के दौरान आकाशगंगा के एक्स-रे उत्सर्जन की बारीकी से निगरानी करने के लिए नासा के न्यूट्रॉन स्टार इंटीरियर कंपोज़िशन एक्सप्लोरर (नाइसर) दूरबीन का उपयोग किया।

टीम ने पाया कि दिसंबर 2020 की खोज से पहले आकाशगंगा अपेक्षाकृत शांत थी। डॉ. रक्षित ने पाया कि आकाशगंगा का केंद्रीय महाविशाल ब्लैक होल 5 करोड़ सूर्यों जितना भीमकाय है। विस्फोट से पहले, ब्लैक होल के चारों ओर एक धुंधली, फैली हुई अभिवृद्धि डिस्क घूम रही होगी, जिसके साथ 100 से 10,000 सौर द्रव्यमान वाला एक दूसरा, छोटा ब्लैक होल, अनभिज्ञता से परिक्रमा कर रहा था।

शोधकर्ताओं को संदेह है कि, दिसंबर 2020 में, एक तीसरा पिंड – संभवतः पास का एक तारा – इस तंत्र के बहुत करीब आ गया और महाविशाल ब्लैक होल के प्रचंड गुरुत्वाकर्षण द्वारा टुकड़े टुकड़े हो गया। ऐसी घटना को खगोलविद “ज्वारीय व्यवधान घटना” कहते हैं। जब तारे का मलबा ब्लैक होल में समाने लगा, तब तारकीय पदार्थ के अचानक प्रवाह ने क्षणभर के लिए ब्लैक होल की अभिवृद्धि डिस्क को उज्ज्वल कर दिया। चार महीनों में महाविशाल ब्लैक होल ने तारकीय मलबे को खा लिया और दूसरा ब्लैक होल परिक्रमा करता रहा। जैसे ही यह डिस्क से गुजरा, इसने सामान्य से कहीं अधिक बड़ा गुबार उत्सर्जित किया, जो सीधे नाइसर के दृष्टिकोण की तरफ था।

आगे के विश्लेषण से हर 8.5 दिनों में होने वाले एक्स-रे उत्सर्जन में गिरावट का एक अजीब पैटर्न सामने आया, जो डिस्क के बीच से गुजरते एक दूसरे ब्लैक होल की उपस्थिति का संकेत देता है। चेक गणराज्य के सैद्धांतिक भौतिकविदों के साथ सहयोग करते हुए, टीम ने ऐसे सिमुलेशन किए जो इस परिकल्पना का समर्थन करते हैं, जो हाथी और चींटी के सामान तंत्र के अस्तित्व का सुझाव देते हैं जहां एक छोटा ब्लैक होल एक बड़े ब्लैक होल की परिक्रमा करता है।

“यह एक अजूबा है” डॉ. पाशम ने टिप्पणी की। “यह ब्लैक होल के चारों ओर एक साधारण गैसीय डिस्क की पारंपरिक तस्वीर को चुनौती देता है।” यह खोज अध्ययन की गई एक व्यक्तिगत आकाशगंगा से परे, ऐसे अनेकों तंत्रों की एक विशाल आबादी के उजागर होने की संभावना दर्शाती है। डॉ. रक्षित ने कहा, “ऐसी उल्लेखनीय घटनाओं को ढूंढने के लिए उच्च बारंबारता वाली निगरानी आवश्यक है और हम भविष्य में ऐसी और घटनाओं की उम्मीद करते हैं।”

जैसे-जैसे खगोलशास्त्री ब्रह्मांड के रहस्यों को सुलझाते जा रहे हैं, यह खोज ब्रह्मांडीय घटनाओं की असीमित जटिलता और विविधता दर्शाती है। साथ ही हमारी समझ को चुनौती देती है और नई दिशा में अनुसंधान प्रेरित करती है।

कल्पना चित्र: एक मध्यवर्ती-द्रव्यमान वाला ब्लैक होल एक महाविशाल ब्लैक होल की परिक्रमा कर रहा है, और समय-समय पर गैस के गुबार उत्सर्जित कर रहा है जो अवलोकनों की व्याख्या कर सकता है।
श्रेय: जोस-लुइस ओलिवारेस, एमआईटी