एक ब्लैक होल या दो? - स्टारडस्ट के बादलों ने वैज्ञानिकों की शंकाओं को दूर किया। ब्लैक होल का टकराव - गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न करने वाली प्रलय

पृथ्वी से 4.2 अरब प्रकाश-वर्ष दूर आकाशगंगा में दो निकट दूरी वाले ब्लैक होल लहरदार जेट उत्सर्जित करते हैं, जबकि एक तिहाई ब्लैक होल थोड़ा आगे सीधे जेट का उत्सर्जन करता है। अध्ययन से पता चलता है कि इस तरह की प्रणाली पहले की तुलना में अधिक सामान्य है।

वैज्ञानिकों ने एक दूर की आकाशगंगा की खोज की है जिसके मूल में एक नहीं, बल्कि तीन सुपरमैसिव ब्लैक होल हैं। नई खोज से पता चलता है कि इस तरह के विशालकाय ब्लैक होल के करीब समूह पहले की तुलना में बहुत अधिक सामान्य हैं, संभावित रूप से उन्हें आसानी से पहचानने का एक नया तरीका खोल रहे हैं, शोधकर्ताओं का कहना है।

माना जाता है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल, जो लाखों या अरबों सूर्यों के बराबर भी हो सकते हैं, माना जाता है कि वे ब्रह्मांड की लगभग हर बड़ी आकाशगंगा के दिलों में दुबके रहते हैं। अधिकांश आकाशगंगाओं के केंद्र में केवल एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है। हालाँकि, आकाशगंगाएँ विलय से विकसित होती हैं, और विलय की गई आकाशगंगाओं में कभी-कभी कई सुपरमैसिव ब्लैक होल हो सकते हैं।

खगोलविदों ने एक जटिल नाम वाली आकाशगंगा का अवलोकन किया है एसडीएसएस J150243.09+111557.3, जिसके बारे में उन्हें लगा कि इसमें दो विशाल ब्लैक होल हो सकते हैं। यह पृथ्वी से 4.2 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर है, "ब्रह्मांड में लगभग एक तिहाई रास्ता," दक्षिण अफ्रीका में केप टाउन विश्वविद्यालय के एक रेडियो खगोलशास्त्री, अध्ययन के प्रमुख लेखक रोजर डीन ने कहा। इस आकाशगंगा का अध्ययन करने के लिए, वैज्ञानिकों ने बड़े रेडियो एंटेना से 10,000 किमी तक के संकेतों को संयोजित किया और बहुत लंबी बेसलाइन रेडियो इंटरफेरोमेट्री (VLBI) नामक तकनीक का उपयोग किया। यूरोपीय वीएलबीआई नेटवर्क की मदद से, शोधकर्ता हबल स्पेस टेलीस्कोप की क्षमताओं की तुलना में 50 गुना अधिक बारीक विवरण देखने में सक्षम थे।

खगोलविदों ने अप्रत्याशित रूप से पता लगाया कि आकाशगंगा में दो विशाल ब्लैक होल नहीं, बल्कि एक साथ तीन ब्लैक होल हैं। उनमें से दो एक-दूसरे के बहुत करीब हैं, जिससे ऐसा लगता है कि वे एक ही पूरे हैं।

रोजर डीन

तीन ब्लैक होल में से प्रत्येक का द्रव्यमान लगभग 100 मिलियन सूर्य है।

इससे पहले, वैज्ञानिक ब्लैक होल के चार ट्रिपल सिस्टम से परिचित थे। हालांकि, निकटतम जोड़ी की दो वस्तुओं के बीच लगभग 7,825 प्रकाश-वर्ष हैं। सुपरमैसिव ब्लैक होल की नई तिकड़ी में, उनके बीच की निकटतम दूरी केवल 455 प्रकाश-वर्ष है, जो ब्लैक होल की दूसरी निकटतम जोड़ी है।

शोधकर्ताओं ने सिर्फ छह आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के बाद ब्लैक होल की इस जोड़ी की खोज की। इससे पता चलता है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल के घने जोड़े "पिछले अवलोकनों की तुलना में बहुत अधिक सामान्य हैं।" यह जानकर कि सुपरमैसिव ब्लैक होल कितनी बार विलीन होते हैं, कोई यह समझ सकता है कि यह उनकी आकाशगंगाओं को कैसे प्रभावित करता है, शोधकर्ताओं ने नोट किया।

सुपरमैसिव ब्लैक होल आकाशगंगाओं के विकास में योगदान दे सकते हैं, जिसमें ब्लैक होल द्वारा निगले गए अशांत पदार्थ द्वारा जारी ऊर्जा के विस्फोट होते हैं। हालांकि यह संभव है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल के करीबी जोड़े को अलग करना पहले मुश्किल था, शोधकर्ताओं ने पाया कि नई जोड़ी इसके द्वारा उत्सर्जित रेडियो तरंगों के एक सर्पिल जैसे निशान को पीछे छोड़ देती है। इससे पता चलता है कि ये घूमते हुए जेट करीबी जोड़ों की पहचान बन सकते हैं। इस मामले में, यूरोपीय वीएलबीआई नेटवर्क जैसे उच्च-रिज़ॉल्यूशन दूरबीन अवलोकनों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

रोजर डीनरेडियो खगोलशास्त्री, केप टाउन विश्वविद्यालय, दक्षिण अफ्रीका

सर्पिल रेडियो जेट, करीबी जोड़े की विशेषता, इन प्रणालियों की पहचान करने का एक बहुत प्रभावी तरीका हो सकता है, जो एक दूसरे के और भी करीब हैं।

ऐसा माना जाता है कि ब्लैक होल की बारीकी से परिक्रमा करने से अंतरिक्ष और समय के ताने-बाने में तरंगें उत्पन्न होती हैं, जिन्हें गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में जाना जाता है, जिन्हें सैद्धांतिक रूप से पूरे ब्रह्मांड में पाया जा सकता है। डीन ने कहा कि ब्लैक होल के करीब जोड़े ढूंढकर, वैज्ञानिक बेहतर अनुमान लगा सकते हैं कि ये जोड़े कितना गुरुत्वाकर्षण विकिरण उत्पन्न करते हैं।

रोजर डीनरेडियो खगोलशास्त्री, केप टाउन विश्वविद्यालय, दक्षिण अफ्रीका

अंतिम लक्ष्य एक आत्म-संगत समझ है कि कैसे दो अलग-अलग ब्लैक होल दो परस्पर क्रिया करने वाली आकाशगंगाओं से धीरे-धीरे एक-दूसरे की ओर बढ़ते हैं, उनकी आकाशगंगाओं को प्रभावित करते हैं, गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्सर्जन करते हैं, और धीरे-धीरे एक में विलीन हो जाते हैं, जिसे एक डरावनी घटना होने की भविष्यवाणी की जाती है।

ब्लैक होल जुड़वां हैं।

यह ब्रह्मांड विज्ञान और तारकीय विकास के मुख्य रहस्यों में से एक है। प्रारंभिक ब्रह्मांड में सुपरमैसिव ब्लैक होल इतने सुपरमैसिव कैसे हो गए? आखिरकार, उनके पास इतना समय नहीं था कि वे अकेले स्थिर विकास प्रक्रियाओं के माध्यम से अपना द्रव्यमान जमा कर सकें।

दो नवजात ब्लैक होल, एक सुपरजाइंट स्टार की मृत्यु के परिणामस्वरूप बने। कलात्मक प्रतिनिधित्व।

सबसे पहले आपको एक अरब सूरज के पदार्थों को "खाने" की ज़रूरत है, यहां तक ​​​​कि स्वस्थ भूख और अच्छे गुरुत्वाकर्षण बल की उपस्थिति के साथ, इसमें कुछ सौ साल लगते हैं। लेकिन फिर भी वे हैं, ये विशाल ब्लैक होल जो दूर की आकाशगंगाओं में उत्पन्न हुए, जहाँ उन्होंने पहले ही अपना आकार दिखा दिया जब ब्रह्मांड ने अपना मिलियनवां जन्मदिन मनाया।

कैलिफ़ोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के हालिया शोध से पता चला है कि ये सुपरमैसिव ब्लैक होल कुछ प्रकार के मूल रूप से विशाल सितारों, विदेशी तारकीय डायनासोर की मृत्यु से बने थे जो युवा थे। उनके विनाश के दौरान, एक नहीं, बल्कि दो ब्लैक होल एक साथ बनते हैं, प्रत्येक का अपना द्रव्यमान प्राप्त होता है, फिर वे एक सुपरमैसिव राक्षस में विलीन हो जाते हैं।

युवा सुपरमैसिव ब्लैक होल की उत्पत्ति को समझने के लिए, क्रिस्चियन रीसविग, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में खगोल भौतिकी में पोस्टडॉक्टरल फेलो और सैद्धांतिक खगोल भौतिकी के सहायक प्रोफेसर क्रिश्चियन ओट ने सुपरमैसिव सितारों का उपयोग करने वाले मॉडल की ओर रुख किया। माना जाता है कि ये विशाल, अपेक्षाकृत विदेशी तारे प्रारंभिक ब्रह्मांड में थोड़े समय के लिए मौजूद थे।

साधारण तारों के विपरीत, सुपरमैसिव तारे गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध स्थिर होते हैं, मुख्यतः अपने स्वयं के फोटॉन विकिरण के कारण।

एक बहुत विशाल तारे में, फोटॉन विकिरण (तारे के बहुत अधिक आंतरिक तापमान के कारण फोटॉन का बाहरी प्रवाह) गैस को तारे से दूर धकेलता है, और गुरुत्वाकर्षण बल, इसके विपरीत, इसे अपनी ओर निर्देशित करता है।

फोटॉन विकिरण के उत्सर्जन से ऊर्जा हानि के कारण सुपरमैसिव तारा धीरे-धीरे ठंडा हो रहा है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, यह अधिक कॉम्पैक्ट हो जाता है, और केंद्र में इसका घनत्व धीरे-धीरे बढ़ता है। यह प्रक्रिया कई मिलियन वर्षों तक चलती है, जब तक तारा अपनी सघनता के कारण गुरुत्वाकर्षण की दृष्टि से अस्थिर नहीं हो जाता, तब तक वह ढहने लगता है।

पिछले शोध से पता चला है कि जब सुपरमैसिव तारे ढह जाते हैं, तो वे आकार में गोलाकार हो जाते हैं, जो तेजी से घूमने के कारण धुंधले हो जाते हैं। इस आकार को अक्षीय सममित विन्यास कहा जाता है।

इस तथ्य को देखते हुए कि बहुत तेजी से घूमने वाले तारे कम से कम गड़बड़ी की संभावना रखते हैं, रीसविग और उनके सहयोगियों ने सोचा कि इन गड़बड़ी के कारण तारे की मृत्यु के दौरान एक गैर-अक्षीय आकार में विचलन हो सकता है। छोटे-छोटे उतार-चढ़ाव बहुत तेजी से बढ़ने लगे, परिणामस्वरूप तारे की गैस से उच्च घनत्व वाले टुकड़े बन गए।

क्रिश्चियन रीसविगकैलटेक में पोस्टडॉक्टरल फेलो

एक युवा ब्रह्मांड में ब्लैक होल का सुपरमैसिव स्केल में विकास काफी संभव लगता है यदि "बीज" का द्रव्यमान काफी बड़ा होता

चंद्रा और हबल की छवियां प्रारंभिक ब्रह्मांड में सुपरमैसिव ब्लैक होल दिखा रही हैं।

ये टुकड़े तारे के केंद्र के चारों ओर घूमते थे और जैसे-जैसे वे पदार्थ एकत्र करते गए, तेजी से घने और गर्म होते गए।

फिर "कुछ बहुत दिलचस्प" होता है।

पर्याप्त उच्च तापमान पर, ऊर्जा उत्पन्न होती है जो इलेक्ट्रॉनों और उनके एंटीपार्टिकल्स, पॉज़िट्रॉन को इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े बनाने की अनुमति देती है। इन वाष्पों के निर्माण से दबाव में कमी आई, जिससे विनाश प्रक्रिया में तेजी आई। नतीजतन, दो कक्षीय टुकड़े इतने घने हो गए कि उन्होंने दो ब्लैक होल बनाए। इसके अलावा, लगातार बढ़ते हुए, वे एक बड़े ब्लैक होल में विलीन हो गए।

ब्लैक होल एक तरह से टिकट है। सामान्य सापेक्षता के अनुसार, जो कुछ भी अपनी सीमा को पार करता है, घटना क्षितिज, कभी वापस नहीं आएगा। कणों के लिए, ब्लैक होल भविष्य होगा। हम कभी नहीं देख पाएंगे कि फ़नल में प्रवेश करने वाले कणों का क्या होता है। कण जो प्रकाश उत्सर्जित करता है (और उसके अंतिम चरणों का पालन करने का यही एकमात्र तरीका है) तब तक फैलता रहेगा, जब तक वह गायब नहीं हो जाता।

वास्तव में, कहानी बहुत अजनबी है। यदि हम एक कण को ​​गिरते हुए देखते हैं, तो हम इसे घटना क्षितिज को पार करते हुए देखने के लिए कभी जीवित नहीं रह सकते हैं। ब्लैक होल का अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण समय को "खा जाता है", इसलिए बाहरी पर्यवेक्षक के लिए, इसके आसपास का समय बहुत अधिक धीरे-धीरे जाएगा। हमें ऐसा प्रतीत होगा कि कण अनिश्चित काल तक घटना क्षितिज की ओर गति करता है। कण के दृष्टिकोण से, यह समय और स्थान में किसी भी असामान्य घटना के बिना, अगोचर रूप से होगा।

यदि कोई ब्लैक होल कहीं जाने का द्वार है, तो यह पूछना तर्कसंगत होगा कि क्या कोई रास्ता है?

सामान्य सापेक्षता, जो 100 वर्षों से गुरुत्वाकर्षण का मानक सिद्धांत रहा है, अतीत और भविष्य, समय आगे बढ़ने और समय के पीछे जाने के बीच कोई अंतर नहीं करता है। न्यूटनियन भौतिकी भी समय के संदर्भ में सममित है। इस प्रकार, ब्लैक होल के प्रतिबिंब के रूप में "व्हाइट होल" के अस्तित्व के विचार का अपना सैद्धांतिक अर्थ है। एक सफेद छेद का अपना घटना क्षितिज भी होता है, जिसे विपरीत दिशा में पार नहीं किया जा सकता है। हालाँकि, इसका क्षितिज अतीत में निहित है। इसमें दिखाई देने वाले कण ऊर्जा प्राप्त करेंगे और अपने प्रकाश को बढ़ाएंगे। यदि कण किसी तरह घटना क्षितिज पर दिखाई देता है, लेकिन इसे "धक्का" दिया जाता है।

मूल रूप से, व्हाइट होल उल्टा ब्लैक होल होता है। एक सामान्य सिद्धांत ऐसी वस्तुओं की भविष्यवाणी करने और उनका गणितीय रूप से वर्णन करने में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से सक्षम है।

लेकिन क्या व्हाइट होल मौजूद हैं? और यदि हां, तो यह समय की समरूपता के बारे में क्या कहता है?

कुछ नहीं और कुछ

अंतरिक्ष में ब्लैक होल एक आम दृश्य है, और लगभग हर बड़ी आकाशगंगा के केंद्र में एक विशाल छेद होता है, छोटे वाले का उल्लेख नहीं करना। हालांकि, खगोलविदों को एक भी सफेद छेद नहीं मिला है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि वे मौजूद नहीं हैं, शायद उन्हें बस तलाशने की जरूरत है। यदि वे कणों को पीछे हटाते हैं, तो उनके अदृश्य होने की बहुत कम संभावना है।

एक और सवाल: सफेद छेद कैसे बनते हैं? ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण के पतन का परिणाम है। जब एक तारा जो सूर्य के आकार से कम से कम 8 से 20 गुना बड़ा होता है, उसके परमाणु ईंधन से बाहर हो जाता है, तो वह गुरुत्वाकर्षण के आंतरिक बल को संतुलन में रखने के लिए पर्याप्त ऊर्जा का उत्पादन नहीं कर सकता है। कोर फट जाता है, घनत्व बढ़ जाता है और गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत हो जाता है कि प्रकाश भी इससे बच नहीं पाता है। परिणाम एक बड़े तारे के बराबर एक ब्लैक होल है।

सुपरमैसिव ब्लैक होल, जो लाखों या अरबों गुना भारी होते हैं, किसी अज्ञात तरीके से बनते हैं। किसी भी मामले में, वे भी, गुरुत्वाकर्षण के पतन का परिणाम हैं, चाहे वह ब्रह्मांड के शुरुआती दिनों में दिखाई देने वाला एक विशाल सुपरस्टार हो, एक आदिम आकाशगंगा के दिल में गैस का एक विशाल बादल, या कोई अन्य घटना हो।

व्हाइट होल का बनना भी गुरुत्वाकर्षण विस्फोट के समान कुछ का तात्पर्य है, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि वे वास्तव में कैसे होते हैं। एक विकल्प यह है कि सफेद छिद्रों को काले लोगों से "चिपकाया" जा सकता है। इस दृष्टि से ब्लैक एंड व्हाइट होल एक ही वस्तु के दो पहलू हैं, जो आपस में जुड़े हुए हैं वर्महोल(जैसा कि कई विज्ञान कथा कहानियों में है)। दुर्भाग्य से, यह विकल्प एक समस्या का समाधान नहीं करता है: सिद्धांत के अनुसार, यदि पदार्थ वर्महोल में चला जाता है, तो इससे उसका पतन हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप ब्लैक एंड व्हाइट होल के बीच का मार्ग बंद हो जाएगा। (तकनीकी रूप से, नकारात्मक ऊर्जा के साथ "विदेशी पदार्थ" होने पर एक स्थिर वर्महोल बनाना संभव है, लेकिन यह पदार्थ अभी तक नहीं मिला है)।

यह समय का सवाल है

तो, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि हमारे ब्रह्मांड में कई ब्लैक होल हैं, लेकिन सफेद नहीं हैं। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि समय विषम है। सामान्य सापेक्षता अभी भी काम करती है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण पतन की प्रकृति ऐसी है कि समय केवल एक दिशा में बहता है। यह समग्र रूप से अंतरिक्ष के साथ स्थिति से मेल खाती है।

एक बार एक बड़ा धमाका हुआ था, जिसके परिणामस्वरूप एक तेजी से विस्तार शुरू हुआ, जाहिरा तौर पर एक बिंदु से। साथ ही, सब कुछ बड़े संपीड़न के संभावित अस्तित्व के खिलाफ बोलता है, जो कुछ भी दूर भविष्य में कभी-कभी एक बिंदु में मौजूद होता है। यदि वर्तमान रुझान जारी रहता है (उदाहरण के लिए, यदि डार्क एनर्जी नाटकीय रूप से अपने गुणों को नहीं बदलती है), तो ब्रह्मांड का विस्तार त्वरित दर से होता रहेगा। इस मामले में, ब्रह्मांड की समरूपता स्पष्ट रूप से अनुपस्थित है।

कुछ मायनों में, बिग बैंग एक सफेद छेद के समान है। सभी पर्यवेक्षकों के लिए, यह अतीत में है, और कण बाहर जाते हैं। हालाँकि, इसमें कोई घटना क्षितिज नहीं था (जिसका अर्थ है कि हम "नग्न विलक्षणता" के साथ काम कर रहे हैं, जो वास्तव में उससे कहीं अधिक अजीब लगता है)। इसके बावजूद, यह अभी भी विपरीत दिशा में एक गुरुत्वाकर्षण पतन जैसा दिखता है। सिर्फ इसलिए कि सामान्य सापेक्षता के समीकरण सफेद छेद, बड़े ढहने और वर्महोल की भविष्यवाणी करते हैं, इसका मतलब यह नहीं है कि वे वास्तव में मौजूद हैं। गुरुत्वाकर्षण समय की विषमता अंतर्निहित नहीं है, लेकिन यह पदार्थ और ऊर्जा के व्यवहार से उत्पन्न होती है। भौतिक विज्ञानी अभी तक इसका पता नहीं लगा पाए हैं।

स्रोत

http://www.qwrt.ru/news/2274

http://www.qwrt.ru/news/1029

http://www.qwrt.ru/news/2024

http://www.qwrt.ru/news/1462

http://www.qwrt.ru/news/757

सामान्य तौर पर, हम पहले ही विस्तार से बात कर चुके हैं। यहाँ भी है . यहाँ एक और नज़र है मूल लेख वेबसाइट पर है InfoGlaz.rfउस लेख का लिंक जिससे यह प्रति बनाई गई है -

यदि आप आकाशीय पिंडों की "अकेलापन रेटिंग" जैसा कुछ बनाते हैं, और न केवल खगोलीय पिंड, तो तारे पहले स्थान पर एक व्यापक अंतर से होंगे। लगभग दस लाख किलोमीटर के विशिष्ट आकार के साथ, वे खरबों और दसियों खरब किलोमीटर की विशिष्ट दूरी पर स्थित हैं। यदि तारे मानव-आकार के होते, तो पैमाने पर, ये नायक एक-दूसरे से हजारों और दसियों हज़ार किलोमीटर की दूरी पर रहते, और कुछ ही प्रकाशमान हमारी पूरी पृथ्वी पर फिट होते।

लोगों को सौर मंडल के ग्रहों से तुलना करने का प्रयास करें, और वे केवल किलोमीटर और दसियों किलोमीटर से अलग हो जाएंगे। वास्तव में एक विकसित समुदाय नहीं है, लेकिन रूसी साइबेरिया में 55 वीं समानांतर या ऑस्ट्रेलिया में महाद्वीप के आबादी वाले पूर्वी तट से दूर औसत जनसंख्या घनत्व जैसा कुछ है।

लेकिन ब्रह्मांड की अधिकांश आकाशगंगाएं खुलकर भीड़ में रहती हैं।

आकाशगंगाओं के बीच की औसत दूरी केवल परिमाण का एक क्रम है या अपने स्वयं के आकार से दो अधिक है। यह शहरों का घनत्व है। उदाहरण के लिए, मॉस्को में, औसत व्यक्ति के पास केवल 100 वर्ग मीटर क्षेत्र है - आवासीय नहीं, बल्कि सामान्य, कारखानों, कार्यालयों, औद्योगिक क्षेत्रों, सड़कों और हरे भरे पार्कों के साथ; यह स्पष्ट है कि ऐसे मामलों में ऊँचे-ऊँचे मकानों से बचने का कोई उपाय नहीं है।

विलय के माध्यम से विकास

इस घनत्व पर, आकाशगंगाओं को अंतरिक्ष में लगातार टकराना चाहिए, और खगोलविद ऐसे बहुत से टकरावों का निरीक्षण करते हैं। सच है, वास्तव में, केवल गेलेक्टिक इंटरस्टेलर गैस हिट होती है - बादल जो चुंबकीय क्षेत्रों के कारण एक दूसरे को पूरी तरह से महसूस करते हैं जो उन्हें पकड़ते हैं। तारे लगभग नहीं टकराते (वे अंतरिक्ष में बहुत कम बिखरे होते हैं), और डार्क मैटर नहीं टकराते - इसके कण, संभवत:और एक दूसरे को बिल्कुल भी नोटिस न करें।

फिर भी, आकाशगंगाओं का परस्पर आकर्षण उन्हें, पहले दृष्टिकोण के बाद, बार-बार लौटता है और एक-दूसरे से होकर गिरता है। एक नियम के रूप में, दसियों और करोड़ों वर्षों के बाद, ऐसी कई पारस्परिक "उड़ानों" के बाद, एक नया संतुलन राज्य उत्पन्न होता है, और दो आकाशगंगाओं के बजाय, हम एक, बड़ी तारा प्रणाली देखते हैं।

अब वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि इस तरह सबसे बड़ी आकाशगंगाओं का विकास हुआ, एक स्पष्टीकरण के साथ - एक नियम के रूप में, विलय में एक प्रमुख खिलाड़ी होता है जो उप-प्रमुख खिलाड़ी को अवशोषित करता है। लेकिन अपवाद हैं - उदाहरण के लिए, कुछ अरब वर्षों में, हमारी अपनी आकाशगंगा को एंड्रोमेडा नेबुला के साथ विलय करना चाहिए। ये दोनों आकाशगंगाएँ विशाल हैं, जो स्थानीय समूह में बसेरा करती हैं, और यहाँ मुख्य को चुनना मुश्किल है।

और क्या होता है जब आप सुपरमैसिव ब्लैक होल में विलीन हो जाते हैं, जो हर स्वाभिमानी बड़ी आकाशगंगा के केंद्र में स्थित होते हैं?

यदि आप सिद्धांत पर विश्वास करते हैं, तो उन्हें उभरती आकाशगंगा के एक केंद्र में डूब जाना चाहिए और समय के साथ विलय भी हो जाना चाहिए। इसके अलावा, वे न केवल आसपास के अंतरिक्ष से सितारों और गैस को खाकर, बल्कि विलय करके भी अपने विशाल आकार में बढ़ते हैं (दो प्रक्रियाओं का सापेक्ष योगदान विवाद का विषय बना हुआ है)। यहाँ सिर्फ डबल सुपरमैसिव होल हैं, जो खगोलीय मानकों द्वारा निकट भविष्य में विलय करने के लिए तैयार हैं, हम लगभग नहीं देखते हैं।

छेद जोड़े

खगोलविदों को ज्ञात सुपरमैसिव ब्लैक होल के जोड़े आमतौर पर एक हाथ की उंगलियों पर गिने जा सकते हैं, भले ही आपने उनमें से एक को उत्पादन में खो दिया हो। आकाशगंगाओं का यह एक्स-रे दृश्यमान द्विआधारी सक्रिय नाभिक NGC6240 और 3C75, ब्लेज़र OJ 287 (इस जोड़ी का मुख्य घटक, संभवतः सबसे विशाल हैज्ञात ब्लैक होल), साथ ही क्वासर SDSS J0927+2943।

ये सभी पिंड सक्रिय गांगेय नाभिक हैं जो एक सुपरमैसिव ब्लैक होल में गिरने वाली गैस को अत्यधिक तापमान तक गर्म करके चमकते हैं। तो ब्लैक होल जरूर हैं। हालांकि, अगर अपेक्षाकृत करीब (400 मिलियन प्रकाश-वर्ष) NGC6240 में हम सीधे दो कोर देखते हैं, तो बहुत अधिक दूर के ब्लेज़र OJ287 और क्वासर SDSS J0927 + 2943 में द्विपद के बारे में निष्कर्ष काफी सूक्ष्म प्रभावों से बने हैं। इसलिए खुद लेखक भी इस तरह की व्याख्या के लिए काटने के लिए कम से कम एक उंगली देने की संभावना नहीं रखते हैं।

अब आप पांचवीं उंगली को सुरक्षित रूप से मोड़ सकते हैं - क्वासर एसडीएसएस जे 1537 + 0441 के लिए।

यूएस नेशनल ऑप्टिकल एस्ट्रोनॉमिकल ऑब्जर्वेटरी के टॉड बोरोसन और टॉड लॉयर के अनुसार, ब्लैक होल की यह जोड़ी बहुत करीब, अधिक विश्वसनीय और अधिक दिलचस्प है। एसडीएसएस जे1537+0441 4.1 अरब प्रकाश वर्ष दूर (जेड=0.38) नक्षत्र सर्पेंस की ओर है। एक क्वासर में दो ब्लैक होल होते हैं जो 1 प्रकाश वर्ष से अधिक की दूरी पर परिक्रमा नहीं करते हैं। संबंधित वैज्ञानिकों ने प्रकृति के नवीनतम अंक में प्रकाशित किया।

बोरोसन और लॉयर ने "संदिग्ध" वस्तुओं की खोज के लिए अपनी तकनीक विकसित की, जो स्वचालित रूप से स्पेक्ट्रा के साथ क्वासर की पहचान करती है जो नमूने के अन्य सभी सदस्यों के विपरीत हैं। खगोलविदों ने इस विधि को अपेक्षाकृत निकट की वस्तुओं से लिए गए 17,500 उच्च-गुणवत्ता वाले स्पेक्ट्रा के एक सेट पर लागू किया, जो दृश्य ब्रह्मांड के किनारे तक आधे से अधिक नहीं था (6.3 बिलियन प्रकाश-वर्ष, z = 0.7)। गणना ने केवल दो वस्तुओं को दिखाया जो अन्य सभी से तेजी से भिन्न हैं।

उसके बाद, खगोलविदों ने इस वस्तु के स्पेक्ट्रम का विस्तार से अध्ययन किया और पता लगाया कि यह अन्य सभी से इतनी तेजी से किस चीज से अलग है।

एक बार संकरी, दुगुनी चौड़ी

क्वासर में दो प्रकार की वर्णक्रमीय रेखाएँ होती हैं - संकरी और चौड़ी। क्वासर के शक्तिशाली विकिरण द्वारा आसपास की गैस के गर्म होने के कारण कई प्रकाश वर्ष की दूरी पर, ब्लैक होल से बहुत दूर दिखाई देते हैं। एक प्रकाश वर्ष के सौवें हिस्से की दूरी पर, छेद के बहुत करीब वाइड बनते हैं। यहाँ का तापमान और भी अधिक होता है, और कण और भी तेज़ गति से चलते हैं, जिसके कारण रेखाओं का विस्तार होता है प्रभावडॉपलर (प्रत्येक परमाणु अपने आप उत्सर्जित और अवशोषित करता है, थोड़ा स्थानांतरित तरंगदैर्ध्य, ताकि पूरी रेखा को धुंधला कर दिया जाए)।

क्वासर एसडीएसएस जे1537+0441 में व्यापक रेखाओं की दो प्रणालियाँ हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष एक दूरी से स्थानांतरित होती हैं जो 3600 किमी/सेकेंड के सापेक्ष वेग से मेल खाती हैं। लेकिन संकीर्ण रेखाओं की प्रणाली एक है। सब कुछ ऐसा लगता है जैसे आकाशगंगा के केंद्र में, संकीर्ण रेखाओं के एक क्षेत्र के भीतर कुछ प्रकाश वर्ष आकार में, दो ब्लैक होल द्रव्यमान के एक सामान्य केंद्र के चारों ओर घूम रहे हैं, प्रत्येक का अपना क्षेत्र विस्तृत रेखाओं का है। SDSS J0927+2943 में संकीर्ण रेखाओं की दो प्रणालियाँ एक दूसरे से ऑफसेट थीं, इसलिए इस बाइनरी के घटक SDSS J1537+0441 की तुलना में बहुत दूर हैं।

चूंकि डॉपलर प्रभाव कुल वेग को नहीं, बल्कि दृष्टि रेखा के साथ केवल इसके घटक को माप सकता है, 3600 किमी/सेकंड वास्तविक कुल स्थानिक वेग की केवल निचली सीमा है। उत्तरार्द्ध का सबसे संभावित मूल्य लगभग 6 हजार किमी / सेकंड है, हालांकि यह और भी अधिक हो सकता है। वैज्ञानिकों ने दो ब्लैक होल के द्रव्यमान का अनुमान व्यापक रेखा H β के आकार से लगाया; यह 800 मिलियन और 20 मिलियन सौर द्रव्यमान निकला।

ब्लैक होल के द्रव्यमान और कुल गति को जानकर, सिस्टम के अन्य सभी मापदंडों को निर्धारित करना संभव है - घटकों के बीच की दूरी और सिस्टम की क्रांति की अवधि। चूंकि दूरी के साथ गति कम हो जाती है, न्यूनतम (डॉपलर प्रभाव द्वारा देखी गई) गति अधिकतम संभव दूरी से मेल खाती है।

यह लगभग 1 प्रकाश वर्ष निकलता है - सूर्य से निकटतम तारे की तुलना में चार गुना (और उसके अनुसार OJ287 के घटकों के बीच की दूरी से 4 गुना अधिक) व्याख्याओंब्लेज़र फ्लेरेस, जैसा कि मौरी वाल्टनन द्वारा सुझाया गया है)। 6000 किमी / सेकंड की गति के लिए, यह पहले से ही 0.3 प्रकाश वर्ष है। और शायद इससे भी कम अगर बाइनरी ऑर्बिट पिक्चर प्लेन के करीब है।

इसका मतलब है कि दो ब्लैक होल की कक्षीय अवधि लगभग 100 वर्ष है। शायद कम, लेकिन निश्चित रूप से 500 साल से ज्यादा नहीं। फिर भी

पहले से ही आने वाले वर्षों में, खगोलविदों को सिस्टम के कक्षीय घूर्णन के दौरान वेग वेक्टर में परिवर्तन के कारण स्पेक्ट्रम में रेखाओं की सापेक्ष गति पर ध्यान देना चाहिए।

यह बोरोसन और लॉयर द्वारा प्रस्तावित डेटा की व्याख्या का एक बहुत ही कठोर परीक्षण होगा और यदि पुष्टि की जाती है, तो बाइनरी सिस्टम के मापदंडों को बहुत सटीक रूप से स्थापित करना संभव होगा। अब तक, एक वैकल्पिक व्याख्या अभी भी संभव है: उदाहरण के लिए, लेखक दो क्वासरों के स्पेक्ट्रा को ओवरलैप करने की संभावना का अनुमान लगाते हैं जो दृष्टि की एक ही रेखा पर 1:300 (पूरे नमूने में) होते हैं। बिल्कुल असंभव घटना नहीं है, हालांकि इस मामले में संकीर्ण रेखाओं की दूसरी प्रणाली की अनुपस्थिति के लिए अतिरिक्त स्पष्टीकरण की आवश्यकता होगी।

मृत क्षेत्र में

बाइनरी सिस्टम SDSS J1537+0441 खगोलविदों के लिए विशेष रुचि का होगा, क्योंकि यह अपने विकास में एक बहुत ही दिलचस्प चरण में है - कक्षीय विकास के "मृत क्षेत्र" में। ये ब्लैक होल पहले से ही एक-दूसरे के इतने करीब हैं कि इनके चारों ओर इतने तारे नहीं हैं कि आगे अभिसरण सुनिश्चित किया जा सके गतिशील घर्षण. साथ ही, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के उत्सर्जन के कारण वे ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा को खोने और करीब आने के लिए अभी भी बहुत दूर हैं।

ब्लैक होल कैसे करीब आ सकते हैं और आगे विलीन हो सकते हैं? संभव है कि दोनों छिद्रों पर गिरने वाली गैस अहम भूमिका निभाए। यह संभव है कि कक्षीय गति की ऊर्जा को बाइनरी सितारों द्वारा बहुत करीब से ले जाया जा रहा है, जो कि प्रारंभिक विन्यास के आधार पर, ब्लैक होल की एक जोड़ी न केवल पकड़ सकती है और निगल सकती है, बल्कि बड़ी गति से बाहर भी निकल सकती है। SDSS J1537+0441 की एक परीक्षा से इस मुद्दे को स्पष्ट करने में मदद मिलेगी।

और ब्लैक होल के विकास को समझने के लिए, यह पता लगाने के लिए कि वे कितनी बार विलय करते हैं और ऐसा होने पर क्या होता है, हम शायद ऐसा करने में सक्षम होंगे, इससे पहले कि एलआईएसए लेजर वेधशाला गुरुत्वाकर्षण तरंगों का निरीक्षण करने के लिए कक्षा में जाती है। उनके बाइनरी ब्लैक होल को विकास के सभी चरणों में सक्रिय रूप से उत्सर्जित होना चाहिए - प्रत्यक्ष विलय सहित। हालाँकि, ऐसा लगता है कि हम LISA को 15-20 वर्षों से पहले कक्षा में नहीं देखेंगे। और यह संख्या 8 साल जितनी स्थिर हो जाती है - वह अवधि जिसके बाद हमें पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण तरंगों को दर्ज करने का वादा किया जाता है। किसी कारण से, यह साल-दर-साल कम नहीं होता है।

एक लंबे समय के लिए, खगोलविदों ने माना कि जब दो ब्लैक होल टकराते हैं तो प्रलय होती है, जिसके साथ विशाल ऊर्जा निकलती है, जो गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न करती है। और हाल ही में इस सिद्धांत को पहली व्यावहारिक पुष्टि मिली है। गणना के अनुसार, टकराव की ऊर्जा अंतरिक्ष में 10^23 सितारों द्वारा छोड़ी गई ऊर्जा के बराबर है, जो सूर्य के सभी मापदंडों के बराबर है। जरा सोचिए - 100,000,000,000,000,000,000,000 सितारों की ऊर्जा! और इसमें सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ऊर्जा का यह सारा द्रव्यमान बहुत ही कम समय में निकलता है, पिछले कुछ समय के दौरान आपस में टकराने वाले ब्लैक होल एक-दूसरे के चारों ओर घूमते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विलय हो जाता है और एक बड़ा ब्लैक होल घूमता है।

इस प्रकार, दो ब्लैक होल के सिस्टम वास्तविक ब्रह्मांडीय समय बम हैं। इस बम का टाइमर ब्लैक होल के आकार और द्रव्यमान पर, उनकी गति की प्रारंभिक कक्षाओं की गति और आकार पर, कई मापदंडों पर निर्भर करता है। और जब यह टाइमर बंद हो जाता है, तो एक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण विस्फोट होता है, जिसकी गूंज पूरे ब्रह्मांड में फैल जाती है, जो इस घटना के बारे में गुरुत्वाकर्षण तरंगों को "सुनने" में सक्षम सभी को सूचित करती है।

ब्लैक होल के बाइनरी (डबल) सिस्टम दो अलग-अलग तरीकों से बन सकते हैं। पहला तरीका दो सुपरमैसिव सितारों का एक दूसरे के निकट जन्म लेना है। इस तरह के द्विआधारी तारे काफी सामान्य हैं, जो ब्रह्मांड में सितारों की कुल संख्या के एक तिहाई से आधे के लिए जिम्मेदार हैं। यह ज्ञात है कि इस तरह के विशाल तारे भी बेहद अल्पकालिक होते हैं, वे जल्दी से अपने अशांत जीवन को "जलते" हैं, एक लाख वर्ष की आयु में विस्फोट करते हैं और मर जाते हैं, सितारों के लिए "युवा", ब्लैक होल की एक जोड़ी को पीछे छोड़ देते हैं।

ब्लैक होल के जोड़े बनने का दूसरा तरीका अंतरिक्ष के अलग-अलग हिस्सों में अलग-अलग पैदा हुए दो ब्लैक होल का मिलन है। यह आमतौर पर अपनी मूल संभावित ऊर्जा के ब्लैक होल द्वारा नुकसान की प्रक्रिया के कारण होता है, जो "गुरुत्वाकर्षण" गुलेल के प्रभाव के कारण आस-पास के सितारों को तेज करने, आसपास के स्थान से पदार्थ को आकर्षित करने और अन्य समान प्रक्रियाओं पर खर्च किया जाता है। ऊर्जा के नुकसान के परिणामस्वरूप, ब्लैक होल आकाशगंगा के केंद्र या आकाशगंगाओं के समूह की ओर बढ़ना शुरू कर देता है, जहां यह ब्लैक होल से मिलता है, जो पहले से मौजूद है।

दो जुड़े हुए ब्लैक होल एक ब्लैक होल की तुलना में अंतरिक्ष में अधिक सक्रिय होते हैं। ज्यादातर मामलों में, ऐसे ब्लैक होल का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का 20 से 100 गुना होता है। हालांकि, वे सितारों के आसपास के स्थान को या तो उनके पदार्थ को अवशोषित करके या उन्हें अपने गुरुत्वाकर्षण गड़बड़ी के साथ अंतरिक्ष में "फेंक" देने में बहुत प्रभावी हैं। उच्च गतिविधि के कारण, बाइनरी सिस्टम तेजी से विकसित होते हैं, उनके ब्लैक होल द्रव्यमान प्राप्त करते हैं, जिससे उनके वेग और प्रक्षेपवक्र में परिवर्तन होता है।

ब्लैक होल के बाइनरी सिस्टम के विकास के प्रत्येक चरण में उनकी गतिज और संभावित ऊर्जा का नुकसान होता है, जिससे ब्लैक होल एक-दूसरे के करीब और करीब आते जाते हैं। और नतीजतन, यह प्रक्रिया तेज और तेज हो जाती है, जिससे एक अपरिहार्य टकराव होता है। अभिसरण की प्रक्रिया को बहुत तेज किया जा सकता है जब ब्लैक होल के साथियों में से एक को किसी तारे या आस-पास के अंतरिक्ष में घूमने वाले पदार्थ के अन्य समूह से एक अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षण "किक" प्राप्त होता है।

दो ब्लैक होल का घूमना, एक जोड़ी के गठन के कारणों की परवाह किए बिना, पहले से ही अपने आप में छोटी गुरुत्वाकर्षण तरंगें बनाता है। और ऐसे अरबों जोड़े ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण तरंगों की एक निरंतर पृष्ठभूमि बनाते हैं, जिसका संकेत पूरी तरह से यादृच्छिक है। हालांकि, दो ब्लैक होल के अंतिम विलय से ऐसी गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न होती हैं, जो सामान्य पृष्ठभूमि पर, सामान्य समुद्री लहरों के संबंध में सुनामी तरंगों के बराबर होती हैं।

वर्तमान में केवल ब्लैक होल बाइनरी सिस्टम और उनके द्वारा उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण तरंगें ही वैज्ञानिकों के लिए रुचिकर हैं। वे एक प्रकार के ब्रह्मांडीय "समय कैप्सूल" की तरह हैं जिनके गुरुत्वाकर्षण विस्फोटों में अतीत के बारे में बहुत सारी उपयोगी जानकारी होती है जिसे समझा जा सकता है और जो ब्रह्मांड के कुछ मूलभूत रहस्यों पर प्रकाश डाल सकता है। और हाल ही में, मानव जाति ने अपने निपटान में एक उपकरण, एलआईजीओ गुरुत्वाकर्षण वेधशाला प्राप्त किया है, जो अनुमति देता है

आपके प्रश्न गहरे भौतिक आधारों को छूते हैं। आप उन्हें संक्षेप में उत्तर नहीं दे सकते, बहुत कुछ समझ से बाहर होगा। लेकिन मैं लोकप्रिय रूप से जवाब देने की कोशिश करूंगा, जैसा कि मैं इसे समझता हूं। यह आमतौर पर स्वीकृत स्पष्टीकरण नहीं है। मैं समझाता हूँ क्यों।

1. विज्ञान प्रकाश की गति को अधिकतम संभव मानता है। हां, यह तीन लाख किलोमीटर प्रति सेकंड जितना महत्वपूर्ण है, लेकिन ब्रह्मांडीय तराजू के लिए नगण्य है। उदाहरण के लिए, सूर्य की सतह से प्रकाश की एक मात्रा पूरे आठ मिनट के लिए हमारे पास उड़ती है। लेकिन हम सूर्य से तीसरे ग्रह हैं, और विशाल ग्रहों के बारे में क्या है, जो बहुत आगे हैं? तो यह पता चला कि प्रकाश मिनटों और घंटों में ग्रहों तक पहुंच सकता है। इस समय के दौरान, ग्रहों, दसियों और सैकड़ों किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से भागते हुए, कक्षा में महत्वपूर्ण रूप से स्थानांतरित होने का समय होता है। यह तारे से दूरी की तुलना में बहुत अधिक नहीं है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण बल को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त है, जिसे प्रकाश के समान गति से यात्रा करनी चाहिए। तो, अगर ऐसा होता, तो सौर मंडल सैकड़ों वर्षों तक अस्तित्व में रहे बिना ही विघटित हो जाता। इस बारे में न्यूटन के समय से बहस चल रही है। आखिरकार, उनके गुरुत्वाकर्षण के नियम से पता चलता है कि गुरुत्वाकर्षण बल तुरंत कार्य करते हैं, न कि प्रकाश की गति से! यह सिद्धांत और व्यवहार के बीच पहला विरोधाभास है।

2. दूसरा विरोधाभास ब्लैक होल की प्रकृति में निहित है। हाँ, ब्लैक होल काल्पनिक नहीं हैं, इसकी पुष्टि धनु* में तारों की गति की गतिकी से होती है। यहां तारे (मिल्की वे के केंद्र में - हमारी आकाशगंगा) अदृश्य केंद्र के चारों ओर बड़ी गति से घूमते हैं, जिसे ब्लैक होल माना जाता है। हर आकाशगंगा का केंद्र, केंद्र एक ब्लैक होल है। लेकिन एक ब्लैक होल में गुरुत्वाकर्षण बल कैसे हो सकता है यदि गुरुत्वाकर्षण सहित कोई ऊर्जा इस वस्तु की सीमाओं से बाहर नहीं निकल सकती है?

इन और इसी तरह के अन्य कारणों के लिए (और कई और भी हैं), हमें एक अलग दृष्टिकोण, गुरुत्वाकर्षण की "अलग समझ" की तलाश करनी होगी। और यह पता चला है कि गुरुत्वाकर्षण अन्य कारणों का परिणाम है जिनका शरीर के द्रव्यमान से कोई लेना-देना नहीं है। इसके विपरीत, पिंडों का द्रव्यमान (ब्लैक होल सहित) ऐसे कारणों का परिणाम है। संक्षेप में, अंतरिक्ष में एक बिंदु तक माध्यम के प्रवाह का दबाव क्या गुरुत्वाकर्षण है, जिसे विलक्षणता कहा जा सकता है। विलक्षणता अंतरिक्ष और समय की इतनी महत्वपूर्ण "वक्रता" है कि वे इसे एक अथाह रसातल में बदल देते हैं जिसमें माध्यम विलक्षणता के बाहर और विलक्षणता के भीतर घनत्व में अंतर के कारण भागता है। तो ब्लैक होल एक विलक्षणता है जिसमें पर्यावरण को निर्देशित किया जाता है, जो अपने रास्ते में सब कुछ खींचता है। यह वही है जिसे गुरुत्वाकर्षण बल के रूप में माना जाता है।

माध्यम के घनत्व के स्थानीय विरलन के कारण ब्लैक होल का निर्माण होता है। मैं कारणों में नहीं जाऊंगा, मैं केवल इतना कहूंगा कि यह घटना दुर्लभ नहीं है। चूँकि पर्यावरण एक भौतिक निर्वात है जो सारे स्थान को भर देता है। साथ ही इसमें आभासी कणों और एंटीपार्टिकल्स के उतार-चढ़ाव और विनाश के कारण यह बहुत बेचैन है। हम इस वातावरण में रहते हैं, यह हमें व्याप्त करता है, लेकिन हमें यह सब महसूस नहीं होता है, क्योंकि सब कुछ प्राथमिक कणों के सूक्ष्म स्तर पर होता है। लेकिन ब्लैक होल इस दुनिया के लोग हैं जो ब्रह्मांडीय आयामों में विकसित हो गए हैं।

गुरुत्वाकर्षण के बारे में सवालों के ऐसे "संक्षिप्त" उत्तर यहां दिए गए हैं। मैंने इस साइट पर कई बार यहां जवाब दिया है। यदि आप रुचि रखते हैं तो आप अन्य सामग्री की तलाश कर सकते हैं।
पी.एस. यह जीटा सवालों का जवाब है। मैंने इसे गलत पोस्ट में डाल दिया, क्षमा करें ...

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांताक्रूज (यूसीएससी) के शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि बाइनरी ब्लैक होल के बजाय धूल के बादल, सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (एजीएन) में पाए जाने वाले लक्षणों की व्याख्या कर सकते हैं। उन्होंने रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के मासिक रिकॉर्ड में अपने काम के परिणाम प्रकाशित किए।

कई बड़ी आकाशगंगाओं में एक एजीएन, एक छोटा चमकीला मध्य क्षेत्र है जो एक सुपरमैसिव ब्लैक होल में घूमते हुए पदार्थ द्वारा संचालित होता है। जब ये ब्लैक होल पदार्थ को तेजी से अवशोषित करते हैं, तो वे गर्म, तेज गति वाली गैस से घिरे होते हैं, जिसे "ब्रॉड लाइन क्षेत्र" के रूप में जाना जाता है (तथाकथित क्योंकि इस क्षेत्र से वर्णक्रमीय रेखाएं गैस की तीव्र गति से विस्तारित होती हैं)।

इस गैस से निकलने वाला इजेक्टा केंद्रीय ब्लैक होल के द्रव्यमान और यह कैसे बढ़ता है, के बारे में जानकारी का सबसे अच्छा स्रोत है। हालाँकि, इस गैस की प्रकृति को अभी भी कम समझा जाता है। काफी सरल मॉडल के संकलन ने कुछ खगोल भौतिकीविदों को इस विचार के लिए प्रेरित किया कि कई एजीएन में एक नहीं, बल्कि दो ब्लैक होल हो सकते हैं।

नए अध्ययन का नेतृत्व यूसीएससी में खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी में एक शोध साथी मार्टिन गास्केल ने किया था। दो ब्लैक होल का जिक्र करने के बजाय, उन्होंने छोटे धूल वाले बादलों के परिणामस्वरूप ब्रॉडबैंड उत्सर्जन की स्पष्ट जटिलता और परिवर्तनशीलता के बारे में बताया जो आंशिक रूप से एजीएन गहरे क्षेत्रों को अस्पष्ट कर सकते हैं।

गास्केल ने कहा, "हमने दिखाया है कि सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक के कई रहस्यमय गुणों को इन छोटे धूल भरे बादलों द्वारा समझाया जा सकता है, जो हम जो देखते हैं उसकी तस्वीर को महत्वपूर्ण रूप से बदल देते हैं।"

अध्ययन के सह-लेखक पीटर हैरिंगटन, एक यूसीएससी स्नातक छात्र, जिन्होंने एक स्नातक के रूप में परियोजना पर काम शुरू किया, ने समझाया कि आकाशगंगा के केंद्रीय ब्लैक होल की ओर घूमने वाली गैस एक सपाट "अभिवृद्धि डिस्क" बनाती है, और अभिवृद्धि डिस्क में सुपरहीटेड गैस बारी-बारी से निकलती है तीव्र गर्मी विकिरण। इस प्रकाश में से कुछ व्यापक रेखा क्षेत्र में अभिवृद्धि डिस्क के ऊपर परिसंचारी हाइड्रोजन और अन्य गैसों द्वारा "पुनर्नवीनीकरण" (अवशोषित और परिवर्तित विकिरण) है। ऊपर और बाहर धूल का एक क्षेत्र है।

"एक बार जब धूल एक निश्चित सीमा को पार कर जाती है, तो यह अभिवृद्धि डिस्क से मजबूत विकिरण के संपर्क में आती है," हैरिंगटन ने कहा।

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह विकिरण इतना तीव्र है कि यह डिस्क से धूल हटाता है, जिससे ब्रॉडबैंड क्षेत्र के बाहरी किनारे से शुरू होने वाले धूल के बादलों का अनिवार्य रूप से बहिर्वाह होता है।

उत्सर्जित प्रकाश पर धूल के बादलों का प्रभाव उनके पीछे से आने वाले प्रकाश को मंद और लाल दिखाना है, ठीक उसी तरह जैसे पृथ्वी का वातावरण सूर्य को सूर्यास्त के समय चिकना और लाल दिखता है। गस्केल और हैरिंगटन ने ब्रॉडबैंड क्षेत्र का निरीक्षण करने के लिए इन धूल के बादलों के प्रभावों का अनुकरण करने के लिए एक कंप्यूटर कोड विकसित किया।

दोनों वैज्ञानिक यह भी बताते हैं कि अपने मॉडल में धूल के बादलों को शामिल करके, ब्रॉडबैंड क्षेत्र से विकिरण की कई विशेषताओं को पुन: उत्पन्न करना संभव है जो लंबे समय से खगोल भौतिकीविदों को चिंतित करते हैं। अलग-अलग असममित वितरण वाली गैस के बजाय, जिसे समझाना मुश्किल है, गैस ब्लैक होल के चारों ओर एक समान, सममित, अशांत डिस्क में है। स्पष्ट विषमताएं और परिवर्तन इस तथ्य के कारण हैं कि धूल के बादल चौड़ी रेखा के सामने से गुजरते हैं और उनके पीछे के क्षेत्रों को हल्का और लाल बना देते हैं।

"हमें लगता है कि यह विषमताओं और अन्य विदेशी सिद्धांतों की तुलना में परिवर्तन के लिए एक बहुत अधिक प्राकृतिक व्याख्या है, जैसे कि बाइनरी ब्लैक होल, कि वैज्ञानिकों ने अतीत में इन घटनाओं की व्याख्या की है," गास्केल ने संक्षेप में कहा। "हमारी व्याख्या हमें एक ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाले पदार्थ के मानक एजीएन मॉडल की सादगी को बनाए रखने की अनुमति देती है।"

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