प्रस्तावना
जेव्हा आकाशगंगांच्या केंद्रस्थानी असलेले महाकाय कृष्णविवर त्यांच्या प्रचंड रेडिओ जेट्सना उर्जा देणे थांबवतात, तेव्हा परिणामी अवशेष रेडिओ आकाशगंगा आकाशगंगांच्या उत्क्रांतीच्या अंतिम अध्यायांमध्ये एक अद्वितीय खिडकी देतात. केप टाऊन विद्यापीठ (UCT) आणि इंटर-युनिव्हर्सिटी इन्स्टिट्यूट फॉर डेटा इंटेन्सिव्ह अॅस्ट्रॉनॉमी (IDIA) येथील संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील एका नवीन अभ्यासाने या मरण पावलेल्या महाकायांची पूर्वी कमी शोधलेली लोकसंख्या उघड केली आहे, ज्यामुळे त्यांचा अंतिम टप्पा पूर्वी विचार केल्यापेक्षा कमी कालावधीचा आणि अधिक गतिमान असू शकतो.
रॉयल अॅस्ट्रॉनॉमिकल सोसायटीच्या मासिक नोटिसेसमध्ये प्रकाशित झालेले निष्कर्ष, XMM–न्यूटन लार्ज-स्केल स्ट्रक्चर (XMM–LSS) क्षेत्रातील 14 उमेदवार अवशेष रेडिओ आकाशगंगांवर केंद्रित आहेत. एकाधिक रेडिओ दुर्बिणींच्या संवेदनशील निरीक्षणांची सांगड घालून, संघ 12 खरे अवशेष ओळखू शकला आणि दोन सक्रिय स्रोत म्हणून पुनर्वर्गीकृत केले, जे अशा अभ्यासांमध्ये मल्टीफ्रिक्वेन्सी डेटाचे गंभीर महत्त्व दर्शवते.
अवशेष रेडिओ आकाशगंगा समजून घेणे
रेडिओ आकाशगंगा सक्रिय आकाशगंगा केंद्रक (AGN) द्वारे चालविल्या जातात, जिथे महाकाय कृष्णविवर पदार्थ आकर्षित करतात आणि रेडिओ लहरी उत्सर्जित करणारे सापेक्षतावादी जेट्स प्रक्षेपित करतात. हे जेट्स प्लाझ्माचे प्रचंड लोब फुगवतात जे शेकडो हजारो प्रकाशवर्षांपर्यंत विस्तारू शकतात. जेव्हा मध्यवर्ती इंजिन बंद होते, तेव्हा जेट्स थांबतात आणि लोब हळूहळू नष्ट होऊ लागतात कारण त्यातील ऊर्जावान कण विकिरण आणि विस्ताराद्वारे ऊर्जा गमावतात.
हा अंतिम टप्पा, ज्याला अवशेष रेडिओ आकाशगंगा म्हणून ओळखले जाते, वैश्विक दृष्टीने तुलनेने अल्पकालीन आहे, कदाचित काही दशलक्ष वर्षे टिकतो. तथापि, या वस्तूंचा अभ्यास करणे आव्हानात्मक आहे कारण त्या मंद असतात आणि बऱ्याचदा सक्रिय आकाशगंगांशी गोंधळल्या जातात. नवीन संशोधन अनेक रेडिओ फ्रिक्वेन्सींवर अवशेषांचे निरीक्षण करून अधिक तपशीलवार चित्र प्रदान करते, ज्यामुळे खगोलशास्त्रज्ञांना लोबमधील इलेक्ट्रॉन लोकसंख्येच्या वृद्धत्वाचे मॉडेल तयार करता येते.
निरीक्षणे आणि पद्धत
संघाने MeerKAT MIGHTEE सर्वेक्षण आणि uGMRT superMIGHTEE सर्वेक्षणातील डेटा, तसेच LOFAR, GMRT आणि Jansky Very Large Array च्या पूरक निरीक्षणांसह एकत्र केले. यामुळे 144 MHz ते 1.5 GHz पर्यंत विस्तृत कव्हरेज मिळाले, ज्यामुळे प्रत्येक उमेदवारासाठी रेडिओ स्पेक्ट्रा तयार करणे शक्य झाले. स्पेक्ट्रल एजिंग मॉडेल्स फिट करून, संशोधक प्लाझ्माचे वय निर्धारित करू शकले आणि स्रोत खरोखर अवशेष आहेत की नाही याची पुष्टी करू शकले.
तपशीलवार स्पेक्ट्रल मॉडेलिंगने 14 पैकी 12 उमेदवारांची खरी अवशेष रेडिओ आकाशगंगा म्हणून पुष्टी केली, तर दोन सक्रिय स्रोत म्हणून पुनर्वर्गीकृत केले गेले. हा परिणाम वर्गीकरणासाठी मर्यादित रेडिओ डेटावर अवलंबून राहण्याचा धोका अधोरेखित करतो, कारण सिंगल-फ्रिक्वेन्सी निरीक्षणे अवशेषांना सक्रिय किंवा उलट ओळखू शकतात.
मुख्य निष्कर्ष: एक तरुण अवशेष लोकसंख्या
सर्वात आश्चर्यकारक निष्कर्षांपैकी एक म्हणजे ओळखले जाणारे अवशेष तुलनेने तरुण आहेत, स्पेक्ट्रल वय दर्शविते की जेट्स अलीकडेच बंद झाले. हे सूचित करते की अवशेष टप्पा पूर्वी गृहीत धरल्यापेक्षा कमी कालावधीचा असू शकतो आणि नष्ट होण्याची प्रक्रिया अधिक गतिमान आहे, कालांतराने रेडिओ स्पेक्ट्रममध्ये जलद बदल होतात.
संशोधकांना असेही आढळले की अवशेष बऱ्याचदा आकारशास्त्रीयदृष्ट्या गुंतागुंतीचे असतात, असममित लोब आणि सभोवतालच्या आंतरआकाशगंगा माध्यमाशी परस्परसंवादाचे पुरावे असतात. ही गुंतागुंत दर्शवते की अवशेष रेडिओ आकाशगंगांची उत्क्रांती अंतर्गत प्रक्रिया, जसे की कणांचे वृद्धत्व, आणि बाह्य घटक, जसे की सभोवतालच्या वातावरणाची घनता, या दोन्हींद्वारे प्रभावित होते.
कृष्णविवर भौतिकशास्त्रासाठी परिणाम
या निष्कर्षांचे महाकाय कृष्णविवर आणि आकाशगंगांच्या उत्क्रांतीवरील त्यांच्या प्रभावाच्या आपल्या आकलनासाठी महत्त्वपूर्ण परिणाम आहेत. अवशेष टप्प्याचा कालावधी सभोवतालच्या वायूमध्ये किती ऊर्जा जमा केली जाते यावर परिणाम करतो, ज्यामुळे तारा निर्मिती आणि आकाशगंगेची वाढ प्रभावित होते. कमी कालावधीचा, अधिक गतिमान अंतिम टप्पा म्हणजे कृष्णविवरांच्या जेट्समधून होणारा फीडबॅक पूर्वी विचार केल्यापेक्षा अधिक तुरळक असू शकतो, क्रियाकलाप आणि शांततेच्या पुनरावृत्ती चक्रांसह.
शिवाय, मंद, झपाट्याने नष्ट होणाऱ्या अवशेषांच्या लोकसंख्येचा शोध सूचित करतो की असे आणखी बरेच स्रोत अस्तित्वात असू शकतात, जे पुढील पिढीच्या रेडिओ दुर्बिणींसह शोधले जाण्याची वाट पाहत आहेत. यामुळे खगोलशास्त्रज्ञांना वैश्विक काळातील कृष्णविवरांच्या क्रियाकलापांची अधिक संपूर्ण जनगणना तयार करण्यात मदत होऊ शकते.
भविष्यातील दिशा
या अभ्यासाचे यश अनेक वेधशाळांमधील डेटा एकत्र करण्याची शक्ती अधोरेखित करते. स्क्वेअर किलोमीटर अॅरे (SKA) सह नियोजित भविष्यातील सर्वेक्षणे आणखी खोल आणि विस्तृत निरीक्षणे प्रदान करतील, ज्यामुळे खगोलशास्त्रज्ञांना मंद अवशेष शोधण्यास आणि त्यांच्या उत्क्रांतीचा अधिक तपशीलवार अभ्यास करण्यास अनुमती मिळेल.
संघाने त्यांचा शोध इतर क्षेत्रांपर्यंत विस्तारित करण्याची आणि त्यांचे स्पेक्ट्रल एजिंग मॉडेल्स परिष्कृत करण्यासाठी अतिरिक्त फ्रिक्वेन्सी बँड वापरण्याची योजना आखली आहे. ते अवशेष आणि त्यांच्या यजमान आकाशगंगांमधील परस्परसंवाद समजून घेण्यासाठी रेडिओ निरीक्षणे एक्स-रे आणि ऑप्टिकल डेटासह एकत्र करण्याची देखील आशा करतात.
निष्कर्ष
मरण पावलेल्या रेडिओ आकाशगंगांचा अभ्यास महाकाय कृष्णविवरांच्या जीवनचक्रावर नवीन प्रकाश टाकत आहे. तरुण, झपाट्याने नष्ट होणाऱ्या अवशेषांची लोकसंख्या उघड करून, हे संशोधन पूर्वीच्या गृहितकांना आव्हान देते आणि आकाशगंगांना आकार देणाऱ्या गतिमान प्रक्रिया समजून घेण्यासाठी नवीन मार्ग उघडते. दुर्बिणी अधिक संवेदनशील होत असताना, आपण आणखी बरेच लपलेले वैश्विक जीवाश्म शोधण्याची अपेक्षा करू शकतो, प्रत्येक एकेकाळी शक्तिशाली कृष्णविवराची कथा सांगतो जे आता विश्रांतीवर आहे.
हा लेख Phys.org च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on phys.org
