परिचय
जब आकाशगंगाओं के केंद्रों पर स्थित सुपरमैसिव ब्लैक होल अपने विशाल रेडियो जेट्स को शक्ति देना बंद कर देते हैं, तो परिणामी अवशेष रेडियो आकाशगंगाएं आकाशगंगा विकास के अंतिम अध्यायों में एक अद्वितीय खिड़की प्रदान करती हैं। केप टाउन विश्वविद्यालय (UCT) और इंटर-यूनिवर्सिटी इंस्टीट्यूट फॉर डेटा इंटेंसिव एस्ट्रोनॉमी (IDIA) के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक नए अध्ययन ने इन मरते हुए दिग्गजों की एक पहले से कम खोजी गई आबादी का पता लगाया है, जिससे पता चलता है कि उनका जीवनकाल पहले की तुलना में छोटा और अधिक गतिशील हो सकता है।
रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के मासिक नोटिस में प्रकाशित निष्कर्ष, XMM-न्यूटन लार्ज-स्केल स्ट्रक्चर (XMM-LSS) क्षेत्र में 14 उम्मीदवार अवशेष रेडियो आकाशगंगाओं पर केंद्रित हैं। कई रेडियो दूरबीनों से संवेदनशील अवलोकनों को मिलाकर, टीम 12 वास्तविक अवशेषों की पहचान करने और दो को सक्रिय स्रोतों के रूप में पुनर्वर्गीकृत करने में सक्षम थी, जो ऐसे अध्ययनों में मल्टीफ्रीक्वेंसी डेटा के महत्वपूर्ण महत्व को प्रदर्शित करता है।
अवशेष रेडियो आकाशगंगाओं को समझना
रेडियो आकाशगंगाएं सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (AGN) द्वारा संचालित होती हैं, जहां सुपरमैसिव ब्लैक होल पदार्थ को अभिवृद्धि करते हैं और रेडियो तरंगों का उत्सर्जन करने वाले सापेक्षिक जेट लॉन्च करते हैं। ये जेट प्लाज्मा के विशाल लोबों को फुलाते हैं जो सैकड़ों हजारों प्रकाश-वर्ष तक फैल सकते हैं। जब केंद्रीय इंजन बंद हो जाता है, तो जेट समाप्त हो जाते हैं, और लोब धीमी गति से लुप्त होने लगते हैं क्योंकि उनके भीतर ऊर्जावान कण विकिरण और विस्तार के माध्यम से ऊर्जा खो देते हैं।
यह अंतिम चरण, जिसे अवशेष रेडियो आकाशगंगा के रूप में जाना जाता है, ब्रह्मांडीय शब्दों में एक अपेक्षाकृत अल्पकालिक चरण है, जो शायद दसियों लाख वर्षों तक रहता है। हालांकि, इन वस्तुओं का अध्ययन करना चुनौतीपूर्ण है क्योंकि वे धुंधली हैं और अक्सर सक्रिय आकाशगंगाओं के साथ भ्रमित होती हैं। नया शोध कई रेडियो आवृत्तियों पर अवशेषों का अवलोकन करके एक अधिक विस्तृत तस्वीर प्रदान करता है, जिससे खगोलविदों को लोबों के भीतर इलेक्ट्रॉन आबादी की उम्र बढ़ने का मॉडल बनाने की अनुमति मिलती है।
अवलोकन और कार्यप्रणाली
टीम ने MeerKAT MIGHTEE सर्वेक्षण और uGMRT superMIGHTEE सर्वेक्षण के डेटा को LOFAR, GMRT और जान्स्की वेरी लार्ज ऐरे के पूरक अवलोकनों के साथ जोड़ा। इसने 144 मेगाहर्ट्ज से 1.5 गीगाहर्ट्ज तक व्यापक कवरेज प्रदान किया, जिससे प्रत्येक उम्मीदवार के लिए रेडियो स्पेक्ट्रा का निर्माण संभव हुआ। स्पेक्ट्रल एजिंग मॉडल फिट करके, शोधकर्ता प्लाज्मा की आयु निर्धारित कर सकते थे और पुष्टि कर सकते थे कि स्रोत वास्तव में अवशेष थे या नहीं।
विस्तृत स्पेक्ट्रल मॉडलिंग ने 14 उम्मीदवारों में से 12 को वास्तविक अवशेष रेडियो आकाशगंगाओं के रूप में पुष्टि की, जबकि दो को सक्रिय स्रोतों के रूप में पुनर्वर्गीकृत किया गया। यह परिणाम वर्गीकरण के लिए सीमित रेडियो डेटा पर भरोसा करने के खतरे को रेखांकित करता है, क्योंकि एकल-आवृत्ति अवलोकन अवशेषों को सक्रिय के रूप में या इसके विपरीत गलत पहचान सकते हैं।
मुख्य निष्कर्ष: एक युवा अवशेष आबादी
सबसे हड़ताली निष्कर्षों में से एक यह है कि पहचाने गए अवशेष अपेक्षाकृत युवा प्रतीत होते हैं, स्पेक्ट्रल आयु यह दर्शाती है कि जेट हाल ही में बंद हुए हैं। यह बताता है कि अवशेष चरण पहले की तुलना में छोटा हो सकता है, और लुप्त होने की प्रक्रिया अधिक गतिशील है, समय के साथ रेडियो स्पेक्ट्रम में तेजी से बदलाव होते हैं।
शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि अवशेष अक्सर रूपात्मक रूप से जटिल होते हैं, विषम लोब और आसपास के अंतरिक्षीय माध्यम के साथ बातचीत के सबूत के साथ। यह जटिलता इंगित करती है कि अवशेष रेडियो आकाशगंगाओं का विकास आंतरिक प्रक्रियाओं, जैसे कणों की उम्र बढ़ने, और बाहरी कारकों, जैसे आसपास के वातावरण के घनत्व दोनों से प्रभावित होता है।
ब्लैक होल भौतिकी के लिए निहितार्थ
इन निष्कर्षों का सुपरमैसिव ब्लैक होल और आकाशगंगा विकास पर उनके प्रभाव की हमारी समझ के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। अवशेष चरण की अवधि प्रभावित करती है कि आसपास की गैस में कितनी ऊर्जा जमा होती है, जो सितारों के निर्माण और आकाशगंगा के विकास को प्रभावित करती है। एक छोटा, अधिक गतिशील जीवनकाल का मतलब है कि ब्लैक होल जेट से प्रतिक्रिया पहले की तुलना में अधिक एपिसोडिक हो सकती है, जिसमें गतिविधि और शांति के दोहराए जाने वाले चक्र होते हैं।
इसके अलावा, धुंधली, तेजी से लुप्त होती अवशेषों की आबादी की खोज से पता चलता है कि ऐसी कई और वस्तुएं मौजूद हो सकती हैं, जो अगली पीढ़ी के रेडियो दूरबीनों के साथ खोजे जाने की प्रतीक्षा कर रही हैं। यह खगोलविदों को ब्रह्मांडीय समय में ब्लैक होल गतिविधि की अधिक पूर्ण जनगणना बनाने में मदद कर सकता है।
भविष्य की दिशाएं
इस अध्ययन की सफलता कई वेधशालाओं से डेटा के संयोजन की शक्ति पर प्रकाश डालती है। स्क्वायर किलोमीटर ऐरे (SKA) के साथ नियोजित भविष्य के सर्वेक्षण, और भी गहरे और व्यापक अवलोकन प्रदान करेंगे, जिससे खगोलविदों को धुंधले अवशेषों का पता लगाने और अधिक विस्तार से उनके विकास का अध्ययन करने की अनुमति मिलेगी।
टीम अपनी खोज को अन्य क्षेत्रों में विस्तारित करने और अपने स्पेक्ट्रल एजिंग मॉडल को परिष्कृत करने के लिए अतिरिक्त आवृत्ति बैंड का उपयोग करने की योजना बना रही है। वे अवशेषों और उनकी मेजबान आकाशगंगाओं के बीच बातचीत को समझने के लिए रेडियो अवलोकनों को एक्स-रे और ऑप्टिकल डेटा के साथ संयोजित करने की भी उम्मीद करते हैं।
निष्कर्ष
मरते हुए रेडियो आकाशगंगाओं का अध्ययन सुपरमैसिव ब्लैक होल के जीवन चक्र पर नई रोशनी डाल रहा है। युवा, तेजी से लुप्त होती अवशेषों की आबादी का खुलासा करके, यह शोध पिछली धारणाओं को चुनौती देता है और आकाशगंगाओं को आकार देने वाली गतिशील प्रक्रियाओं को समझने के लिए नए रास्ते खोलता है। जैसे-जैसे दूरबीनें अधिक संवेदनशील होती जाती हैं, हम इन छिपे हुए ब्रह्मांडीय जीवाश्मों को और अधिक खोजने की उम्मीद कर सकते हैं, प्रत्येक एक बार शक्तिशाली ब्लैक होल की कहानी कहता है जो अब विश्राम में है।
यह लेख Phys.org की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।
Originally published on phys.org
