गुरुत्वीय-तरंग कैटलॉग में सबसे बड़े ब्लैक होल संभवतः ब्रह्मांडीय पुनर्चक्रक हैं
गुरुत्वीय तरंगों के माध्यम से पता चले सबसे बड़े ब्लैक होल संभवतः सीधे ढहते तारों से नहीं बने। इसके बजाय, नया शोध संकेत देता है कि उनमें से कई अत्यंत भीड़भाड़ वाले तारा-समूहों के भीतर बार-बार होने वाले विलयों से बने थे, जिससे भारी, तेज़ी से घूमने वाली वस्तुओं की एक अलग आबादी बनी, जिनका इतिहास सामान्य तारकीय ब्लैक होल्स से काफ़ी अलग है।
Cardiff University के नेतृत्व वाली एक टीम द्वारा रिपोर्ट किया गया और Nature Astronomy में प्रकाशित यह निष्कर्ष दिखाता है कि गुरुत्वीय-तरंग खगोलविज्ञान अब क्या कर सकता है। यह क्षेत्र अब केवल विलय घटनाओं की गिनती तक सीमित नहीं है। यह अब यह पुनर्निर्माण करने लगा है कि ब्लैक होल कैसे बढ़ते हैं और किन वातावरणों में उनके आकार लेने की संभावना सबसे अधिक होती है।
यह बदलाव इसलिए मायने रखता है क्योंकि बहुत भारी ब्लैक होल की उत्पत्ति गुरुत्वीय-तरंग प्रेक्षणों द्वारा उठाए गए अधिक कठिन रहस्यों में से एक रही है। कुछ वस्तुएँ इतनी बड़ी या गतिशील रूप से इतनी असामान्य दिखती हैं कि वे एक ऐसे सरल मॉडल में ठीक से नहीं बैठतीं, जिसमें कोई तारा एक बार ढहता है और एक सीधा विकास इतिहास वाला ब्लैक होल छोड़ जाता है।
एक बड़ा कैटलॉग और एक नई जनसंख्या का सवाल
शोधकर्ताओं ने LIGO-Virgo-KAGRA Gravitational-Wave Transient Catalog के version 4.0, यानी GWTC4, का विश्लेषण किया। इस कैटलॉग में ब्लैक होल विलयों की 153 विश्वसनीय पहचानें हैं, जो गुरुत्वीय-तरंग विज्ञान के शुरुआती वर्षों की तुलना में astronomers को कहीं बड़ा sample देती हैं।
इस बड़े data set के साथ, टीम ने पूछा कि क्या कैटलॉग में सबसे भारी ब्लैक होल “second-generation” वस्तुएँ हो सकते हैं। इस परिदृश्य में, मरते तारों से पैदा हुए ब्लैक होल अकेले नहीं रहते। इसके बजाय, वे घने तारकीय वातावरणों में एक-दूसरे से टकराते हैं, जिससे बड़े अवशेष बनते हैं जो बाद में फिर से विलय कर सकते हैं। समय के साथ, यह टक्करों की एक पदानुक्रमित श्रृंखला बनाता है, जो प्रभावी रूप से ब्लैक होल्स को भारी वंशजों में पुनर्चक्रित करती है।
मूल पाठ के अनुसार, इस प्रक्रिया को सहारा देने वाले वातावरण ऐसे तारक-समूह हैं जिनकी घनता हमारे सूर्य के आसपास के क्षेत्र से दस लाख गुना तक अधिक हो सकती है। ऐसे वातावरणों में बार-बार नज़दीकी मुठभेड़ें इतनी संभव हो जाती हैं कि hierarchical merging केवल सैद्धांतिक संभावना नहीं, बल्कि प्रेक्षणीय व्याख्या बन सके।
