वेगाने हालचाल करणाऱ्या आकाशगंगेभोवती खगोलशास्त्रज्ञांनी विशाल बो शॉक पाहिला

एक असामान्य रेडिओ आकाशगंगा नाट्यमय ठसा उमटवते

खगोलशास्त्रज्ञांनी एका अत्यंत विचित्र रेडिओ आकाशगंगेची नोंद केली आहे, ज्याचा आकार सूचित करतो की ती आकाशगंगांमधील वायूमधून इतक्या वेगाने धावत आहे की एक विशाल बो शॉक तयार होत आहे. RAD-BAARG असे नाव दिलेल्या या वस्तूचे वर्णन नेहमीच्या पाठ्यपुस्तकी रेडिओ आकाशगंगांच्या चित्रापेक्षा वेगळे असे करण्यात आले आहे, आणि संशोधकांचे म्हणणे आहे की ती दाट क्लस्टर वातावरणात सरळ कोसळणाऱ्या आकाशगंगेचे आजवरचे सर्वात स्पष्ट रेडिओ दृश्यांपैकी एक देऊ शकते.

Universe Today मध्ये प्रसिद्ध झालेल्या या शोधाचे केंद्र सुमारे 1.8 दशलक्ष प्रकाशवर्षे पसरलेली एक रचना आहे. अनेक रेडिओ आकाशगंगांमध्ये दिसणारी परिचित सममिती दाखविण्याऐवजी RAD-BAARG एक असममित, विकृत रूप दाखवते: एका बाजूला रेडिओ उत्सर्जनाच्या रुंद कमानीला पुरवणारा एक अरुंद जेट आहे, तर दुसरी बाजू S-आकाराच्या रचनेत वळून शेपटीसारखी विरून जाते. ही असममिती, पारंपरिक जेट प्रणालीपेक्षा इथे काहीतरी अधिक गतिमान घडत असल्याचे सर्वात ठोस संकेतांपैकी एक आहे.

आकार का महत्त्वाचा आहे

बहुतेक रेडिओ आकाशगंगा मध्यवर्ती कृष्णविवराच्या परिसरातून विरुद्ध दिशांनी सोडल्या जाणाऱ्या जोड जेट्समुळे ओळखल्या जातात. प्रचंड अंतरांवर हे जेट्स अनेकदा संतुलित दिसणारे लोब तयार करतात. RAD-BAARG हे रूप मोडते. तिचा आकार उलट आसपासच्या वातावरणाशी होत असलेल्या तीव्र परस्परक्रियेचीच दिशा दाखवतो.

संशोधन पथकाला वाटते की ही आकाशगंगा एका विशाल क्लस्टरमध्ये झेपावत आहे आणि तिथल्या आंतरगॅलॅक्टिक अवकाश भरून टाकणाऱ्या गरम वायूमधून ध्वनीच्या वेगापेक्षा जास्त वेगाने जात आहे. एखादी वस्तू एखाद्या माध्यमातून सुपरसोनिक वेगाने गेली, तर ती तिच्यापुढील पदार्थाला वाकलेल्या अग्रभागात दाबू शकते, ज्याला बो शॉक म्हणतात. ही तुलना इतर संदर्भांमध्ये परिचित आहे: एखादी होडी आपल्या नाकाशी लाट उभी करते, आणि सुपरसोनिक विमान हवेत शॉक निर्माण करते. इथे माध्यम म्हणजे आकाशगंगा क्लस्टरमध्ये पसरलेला विरळ, पण भौतिकदृष्ट्या महत्त्वाचा वायू.

हे महत्त्वाचे आहे कारण आकाशगंगांमधील अवकाश अनेकदा रिकामा मानला जातो. प्रत्यक्षात क्लस्टरमध्ये गरम, पातळ वायू असतो, जो त्यातून वेगाने जाणाऱ्या आकाशगंगांना आकार देऊ शकतो, विशेषतः उच्च वेगांवर. RAD-BAARG खरोखर बो शॉक निर्माण करत असेल, तर खगोलशास्त्रज्ञांना या पर्यावरणीय शक्तींचे प्रचंड प्रमाणावर आकाशगंगा घडवण्याचे थेट पुरावे दिसत असतील.

भाकीत केलेल्या घटनेचे दुर्मीळ रेडिओ दृश्य

अहवालानुसार, अशा प्रकारच्या शॉकचे संकेत यापूर्वी एक्स-रे निरीक्षणांमध्ये मिळाले होते, पण रेडिओ प्रकाशात ते इतक्या स्पष्टपणे क्वचितच दिसले आहेत. RAD-BAARG मध्ये, मध्यवर्ती कृष्णविवरातून येणारा प्लाझ्मा शॉक रचनेला उजळवत असल्याचे दिसते, त्यामुळे अन्यथा दिसणे कठीण असलेले भौतिकशास्त्र दृश्यमान रेडिओ वैशिष्ट्य बनते.

यामुळे ही वस्तू विशेषतः मौल्यवान ठरते. क्लस्टर वायूमधील बो शॉक सिद्धांतानुसार अनपेक्षित नाहीत, पण ते इतक्या मोठ्या आणि रूपात्मकदृष्ट्या स्पष्ट स्वरूपात पकडणे कठीण असते. रेडिओ उत्सर्जन ऊर्जावान कण आणि चुंबकीय क्षेत्रे दाबलेल्या वायूसोबत कुठे परस्पर क्रिया करत आहेत हे नकाशावर मांडण्याचा मार्ग देते, ज्यामुळे आकाशगंगेच्या क्लस्टरमध्ये पडण्याचे विलक्षण थेट चित्र मिळते.

परिणाम केवळ एक देखणा प्रतिमा नाही. तो दाट ब्रह्मांडीय वातावरणात सक्रिय आकाशगंगा कशा विकसित होतात याचा अभ्यास करण्यासाठी एक प्रयोगशाळा देखील आहे. क्लस्टरमध्ये पडणारी आकाशगंगा दाब, अशांतता आणि गुरुत्वीय गुंतागुंत अनुभवते, जी जेट्स वाकवू शकते, लोब विकृत करू शकते आणि ऊर्जा आकाशगंगेपासून दूर पसरवू शकते.

ते कसे सापडले

हा शोध LOFAR Two-metre Sky Survey मधून आला, जो आकाशभरातील मंद रेडिओ रचना शोधण्यासाठी तयार करण्यात आलेला एक प्रमुख निम्न-वारंवारता रेडिओ मॅपिंग प्रयत्न आहे. निम्न-वारंवारता निरीक्षणे विशेषतः जुने आणि दुर्बल उत्सर्जन शोधण्यासाठी उपयुक्त असतात, जे अधिक तेजस्वी किंवा उच्च-वारंवारता सर्वेक्षणांमध्ये सुटू शकतात. RAD-BAARG चा पसरलेला आणि असामान्य आकार ओळखण्यात ही क्षमता मध्यवर्ती ठरली असावी.

Low Frequency Array, म्हणजे LOFAR, विरळ उत्सर्जनाबाबतच्या संवेदनशीलतेमुळे विशाल आणि नाजूक रेडिओ वैशिष्ट्ये शोधण्यासाठी एक महत्त्वाचे उपकरण बनले आहे. अशा प्रकरणात, ही संवेदनशीलता केवळ जेट्सची उपस्थितीच नाही, तर काळानुसार त्यांच्यावर उमटलेली पर्यावरणीय छापही दाखवू शकते.

अहवालात या शोधामागील एक उल्लेखनीय मानवी तपशीलही नमूद केला आहे. RAD-BAARG प्रथम एखाद्या मोठ्या वेधशाळेत काम करणाऱ्या व्यावसायिक खगोलशास्त्रज्ञाने नव्हे, तर हिमालयातून दूरस्थपणे काम करणाऱ्या एका विद्यार्थ्याने पाहिली. हे आधुनिक सर्वेक्षण विज्ञान अधिकाधिक सहकार्यात्मक होत असून, संशोधनात वितरित सहभागासाठी अर्थपूर्ण मार्ग उघडू शकते, याची आठवण करून देते.

RAD-BAARG काय उघड करू शकते

जर पुढील काम या अर्थाला पुष्टी देत असेल, तर RAD-BAARG उच्च वेगाने दाट क्लस्टरमध्ये प्रवेश करताना आकाशगंगा कशा वागतात हे खगोलशास्त्रज्ञांना अधिक चांगल्या प्रकारे समजण्यास मदत करू शकते. एक प्रश्न असा आहे की, अतिभारी कृष्णविवरांमधून येणारे जेट्स, होस्ट आकाशगंगा स्वतःच वेगाने हालचाल करत असताना, बाह्य माध्यमाशी कसे परस्पर क्रिया करतात. दुसरा प्रश्न असा की शॉक आणि अशांतता क्लस्टर-अंतर्गॅसामधून ऊर्जा वाहून नेण्यावर कसा परिणाम करतात.

हे किरकोळ मुद्दे नाहीत. आकाशगंगा क्लस्टर हे विश्वातील सर्वात मोठ्या गुरुत्वीय संरचनांपैकी एक आहेत, आणि त्यांच्या मधून जाणाऱ्या आकाशगंगांची हालचाल आकाशगंगा आणि क्लस्टर वातावरण दोन्ही घडवण्यात भूमिका बजावते. रेडिओ आकाशगंगा, कारण त्या प्रचंड अंतरांवर ऊर्जावान प्लाझ्मा सोडतात, या प्रक्रियेत विशेषतः महत्त्वाच्या घटक आहेत.

RAD-BAARG असामान्य रेडिओ आकारांसाठी अंतर्गत आणि पर्यावरणीय स्पष्टीकरणांमधील फरकही अधिक स्पष्ट करू शकते. एखादा विकृत जेट बाह्य वायूमधून हालचालीमुळे वाकत आहे का, कृष्णविवर इंजिनमधील बदलांमुळे, की शेजारील आकाशगंगांशी गुरुत्वीय परस्परक्रियांमुळे, हा प्रश्न खगोलशास्त्रज्ञांना अनेकदा विचारावा लागतो. इतक्या ठळक कमान आणि शेपटीसारख्या रचनेची वस्तू या कल्पनांची चाचणी घेण्यासाठी मानक उदाहरण बनू शकते.

वैज्ञानिक आणि निरीक्षणीय दोन्ही मूल्य असलेला शोध

सध्या RAD-BAARG चे तात्काळ महत्त्व असे आहे की ती क्लस्टर वायूमधून हालचाल करणाऱ्या एका आकाशगंगेचे असामान्यपणे स्वच्छ दृश्य देत असल्याचे दिसते, ज्यात प्रचंड प्रमाणावर रेडिओ उत्सर्जनात एक शॉक फ्रंट ट्रेस केला गेला आहे. एवढ्यामुळेच ती ज्ञात रेडिओ आकाशगंगांमध्ये विशेष ठरते. तिची असममिती, दिसणारी बोसारखी रचना आणि क्लस्टरमधील स्थान एकत्र येऊन अशा प्रणालीचे रूप तयार करतात, जी प्रमुख खगोलशास्त्रज्ञांच्या दशकानुदशकांच्या कामात यापूर्वी अभ्यासलेल्या कोणत्याही प्रणालीसारखी नाही असे संशोधक सांगतात.

त्याचप्रमाणे महत्त्वाचे म्हणजे, हा शोध खोल, संवेदनशील आकाश सर्व्हेंची ताकद अधोरेखित करतो. LOFAR सारखी उपकरणे अधिक अचूकतेने रेडिओ विश्वाचे मॅपिंग करत राहतील तशी, खगोलशास्त्रज्ञांना जुन्या वर्गीकरणांत नीट बसत नाहीत अशी अधिक वस्तू सापडण्याची शक्यता आहे. अशी अपवादात्मक प्रकरणे बहुतेकदा सर्वाधिक शिकवणारी ठरतात.

RAD-BAARG त्यापैकी एक असू शकते: एक विशाल, विकृत रेडिओ आकाशगंगा, जी केवळ असामान्य दिसत नाही, तर खगोलशास्त्रज्ञांनी दीर्घकाळ अपेक्षित ठेवलेल्या पण फारच क्वचित पाहिलेल्या वेगवान वैश्विक पडझडीच्या शॉक भौतिकशास्त्रालाही उघड करू शकते.

हा लेख Universe Today च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.