Cygnus X-1 ब्लॅक होल जेट्सची शक्ती 10,000 सूर्यांच्या समतुल्य मोजली गेली

दीर्घकालीन रेडिओ इमेजिंगमुळे जेट शक्तीचे दुर्मिळ थेट मोजमाप मिळाले

ब्लॅक होल जेट्सद्वारे नेली जाणारी शक्ती यापैकी आजवरच्या सर्वात स्पष्ट मोजमापांपैकी एक खगोलशास्त्रज्ञांनी मिळवली आहे. Curtin University नेतृत्वाखालील नवीन संशोधनात, शास्त्रज्ञांनी 18 वर्षांची उच्च-रिझोल्यूशन रेडिओ इमेजिंग वापरून Cygnus X-1 चा अभ्यास केला, जो ब्लॅक होल आणि supergiant तारा असलेला पहिला पुष्टी झालेला binary system आहे. दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, या प्रणालीचे जेट्स 10,000 सूर्यांच्या उत्पादनाइतकी ऊर्जा वाहून नेतात, असे संघाने आढळले.

हा स्तरच निकाल उल्लेखनीय बनवतो, पण मोठे महत्त्व हे आहे की संघाने ते मोजले कसे. ब्लॅक होल जेट्स astrophysics मधील सर्वात नाट्यमय रचनांपैकी एक आहेत. ब्लॅक होलच्या दिशेने ओढलेला पदार्थ एक accretion disk तयार करतो, आणि त्यातील काही भाग आत पडतो, तर काही भाग ध्रुवांमधून अत्यंत वेगाने बाहेर वळवला जातो. हे जेट्स प्रचंड अंतरांपर्यंत पसरू शकतात, आपल्या सभोवतालचे वातावरण आकारतात आणि ऊर्जा अवकाशात पुनर्वितरित करतात.

Cygnus X-1 इतका उपयुक्त प्रयोगशाळा का आहे

Cygnus X-1 संशोधकांना जेट भौतिकी तपासण्यासाठी अपवादात्मक मूल्यवान वातावरण देते. ही प्रणाली एका ब्लॅक होलला आणि एका विशाल तारकीय साथीदाराला जोडते, ज्याचा वारा जेट्सशी परस्परक्रिया करतो. दिलेल्या मजकुरानुसार, संशोधकांनी त्या परस्परक्रियेचा वापर जेट्सची शक्ती अंदाजण्यासाठी केला. ब्लॅक होल ताऱ्याभोवती फिरत असताना outflow कसा वाकतो आणि झेलतो हे पाहून, जेट्स किती प्रबळ असावे लागतील याचा अंदाज त्यांनी लावला.

संघाने Very Long Baseline Array आणि European VLBI Network यांचा डेटा एकत्र करून very long baseline interferometry वापरली, ज्यामुळे कोणत्याही एका network पेक्षा अधिक संपूर्ण चित्र मिळाले. तो दीर्घ निरीक्षणात्मक आधार महत्त्वाचा आहे. जेट्स ही गतिमान रचना आहे, आणि वर्षानुवर्षे बदलणाऱ्या orbital conditions मधून त्यांचे मोजमाप करणे, एका snapshot पेक्षा, भौतिक अर्थ लावण्यासाठी अधिक मजबूत आधार देते.

प्रकाशाच्या अर्ध्या वेगाइतका वेग आणि सिद्धांताची अधिक मजबूत कसोटी

त्याच गणनांमधून जेट वेग अंदाजे 150,000 किलोमीटर प्रति सेकंद, म्हणजे प्रकाशाच्या जवळपास अर्ध्या वेगाइतका, असल्याचेही समोर आले, असे स्रोत मजकुरात म्हटले आहे. खगोलशास्त्रासाठी हा केवळ नाट्यमय आकडा नाही. तो jet launching आणि energy transport यावरील सैद्धांतिक मॉडेलना प्रत्यक्ष, चांगल्या प्रकारे अभ्यासलेल्या ब्लॅक होल प्रणालीशी जोडतो.

संशोधकांनी बराच काळ असा युक्तिवाद केला आहे की ब्लॅक होल जेट्स ऊर्जा compact objects पासून दूर नेऊन सभोवतालच्या वातावरणात पोहोचवतात आणि विश्वाची रचना घडवण्यात मोठी भूमिका बजावतात. Cygnus X-1 मध्ये जेट शक्ती आणि वेग दोन्ही मोजल्याने त्या कल्पनांना नवे बळ मिळते. या outflows या दुय्यम घटना नसून astrophysical feedback चे मूलभूत इंजिन आहेत, हा दावा ते अधिक मजबूत करतात.

बायनरी वातावरणे ब्लॅक होल वर्तन समजून घेण्यासाठी किती महत्त्वाची आहेत हेही हे निष्कर्ष दाखवतात. एकाकी वस्तूंपेक्षा अनेक ब्लॅक होल्स अशा प्रणालींमध्ये असतात जिथे वारे, चुंबकीय क्षेत्रे, orbital motion, आणि accretion गुंतागुंतीने एकमेकांशी परस्परक्रिया करतात. Cygnus X-1 या परस्परक्रियांना इतके दिसण्याजोगे बनवतो की जुना सैद्धांतिक प्रश्न संख्यात्मक अंदाजात बदलता येतो.

ब्लॅक होल विज्ञानासाठी याचा अर्थ

प्रत्येक उत्तम jet measurement accretion energy कुठे जाते हे समजण्यास मदत करते. काही पदार्थ event horizon ओलांडून अदृश्य होतो, पण काही प्रचंड शक्तीने बाहेर वळवला जातो. ब्लॅक होल्स ते किती कार्यक्षमतेने करतात, हा high-energy astrophysics मधील मुख्य प्रश्नांपैकी एक आहे. Cygnus X-1 चा निकाल सर्व प्रश्नांची उत्तरे देत नाही, पण भविष्यातील modelling आणि observation साठी तो एक मजबूत benchmark देतो.

खगोलशास्त्रात संयम किती महत्त्वाचा आहे हेही हे दाखवते. 18 वर्षांच्या समन्वित रेडिओ डेटाने एक प्रसिद्ध ब्लॅक होल प्रणाली precision experiment मध्ये बदलली. त्यातून तारकीय वारे जेट्स कसे वाकवतात, ती किती वेगाने प्रवास करतात, आणि किती शक्ती वाहून नेतात याचे अधिक ठोस चित्र मिळाले.

दीर्घ baseline निरीक्षण आणि भौतिक अनुमान यांचे हे मिश्रणच या अभ्यासाला महत्त्व देते. ब्लॅक होल जेट्स नेहमीच भव्य दिसत आले आहेत. हे काम त्यांच्या मोजण्याजोग्या शक्तीचे अधिक स्पष्ट आकलन देते, आणि विश्वातील सर्वात हिंसक घटनांपैकी एकाला अधिक ठोस अनुभवजन्य आधार देते.

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