इन्फ्रारेड ट्रॅकिंगमधून मिल्की वेतील वायूचे ढग एका हिंसक बायनरी तारा प्रणालीकडे जात असल्याचे दिसते

मिल्की वेच्या केंद्राजवळील दीर्घकालीन कोडे आता अधिक अरुंद होत आहे

मिल्की वेच्या मध्यभागी Sagittarius A* आहे, तो supermassive black hole, ज्याचे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र आकाशगंगेतील सर्वात टोकाच्या वातावरणांपैकी एकावर प्रभुत्व ठेवते. वर्षानुवर्षे खगोलशास्त्रज्ञांनी त्या भागातून compact gas clouds जाताना पाहिले, आणि त्यांच्या वाटा योगायोगापेक्षा खूपच समान वाटत होत्या. आता, high-resolution infrared observations वापरून, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics मधील संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील एका टीमने सांगितले आहे की हे ढग कदाचित एका विशिष्ट स्रोतापासून आले आहेत: IRS 16SW नावाच्या एका प्रचंड contact binary star system पासून.

हा निष्कर्ष महत्त्वाचा आहे, कारण हे वायू ढग केवळ कुतूहल नसून कदाचित black hole कडे हळूहळू पदार्थ पुरविण्याच्या प्रक्रियेचा भाग असू शकतात. अशा प्रदेशात जिथे तारे खोल गुरुत्वीय खाचांमध्ये वेगाने फिरतात आणि वायू सतत ढवळला जातो, अशा ढगांचा पुनरावृत्ती होणारा उगम ओळखणे Sagittarius A* च्या भोवती पदार्थ कसा जमा होतो हे समजावून सांगण्यास मदत करू शकते.

G1, G2 आणि G2t यांनी लक्ष का वेधले

मूळ लेखात G1, G2 आणि G2t नावाचे तीन compact clouds अधोरेखित केले आहेत. प्रत्येकात काही पृथ्वींच्या mass इतका द्रव्यमान आहे आणि ते गरम hydrogen व helium मुळे infrared light मध्ये चमकत आहेत. त्यांना वेगळे ठरवणारी गोष्ट फक्त black hole जवळीक नव्हती, तर तिन्ही Sagittarius A* भोवती जवळपास एकसारख्या, लांब, loopसारख्या कक्षांत फिरताना दिसत होते.

त्या साम्याने एक स्पष्ट प्रश्न निर्माण केला. जर हे ढग असंबंधित असते, तर इतके समान orbital parameters असण्याची शक्यता अत्यंत कमी असती. पर्यायी शक्यता अशी की त्यांचा समान उगम असावा, पण तो अनेक वर्षे स्पष्ट नव्हता. European Southern Observatory च्या Very Large Telescope वरील SINFONI आणि ERIS spectrographs च्या निरीक्षणांचा वापर करून नव्या कामाने ढगांची स्थिती आणि गती पुन्हा उभी केली, आणि त्यामुळे common-origin कल्पना अधिक मजबूत झाली.

या मोजमापांना एकत्र करून संशोधकांनी कक्षा मागे नेल्या आणि विचारले की हा पदार्थ सर्वात संभाव्यतः कुठून आला. त्यांचे उत्तर Sagittarius A* भोवती फिरणाऱ्या young stars च्या clockwise ring मधील IRS 16SW कडे निर्देश करते.

हिंसेसाठी बनलेली बायनरी व्यवस्था

IRS 16SW ही साधी तारा प्रणाली नाही. सोर्समध्ये तिला एक प्रचंड contact binary म्हटले आहे, म्हणजे दोन विशाल तारे इतके जवळ आहेत की ते एकमेकांना स्पर्श करतात आणि सतत पदार्थाची देवाणघेवाण करतात. अशा प्रणाली स्वभावतःच अस्थिर आणि ऊर्जावान असतात. त्यात जोरदार stellar winds आणि दाट surrounding medium जोडले की परिस्थिती आणखी तीव्र होते.

मूळानुसार, त्या binary च्या winds चा आसपासच्या वायूसोबत झालेला परस्परसंवाद एक shock निर्माण करतो. संगणकीय simulations दाखवतात की असा shock G1, G2 आणि G2t मध्ये दिसणाऱ्या गुणधर्मांसारखे gas clumps तयार करू शकतो. त्यामुळे या अभ्यासाला केवळ कक्षीय योगायोग नव्हे, तर भौतिकदृष्ट्या plausible mechanism मिळतो. म्हणजेच टीम असे फक्त म्हणत नाही की ढग आणि binary स्थान व काळात जुळतात. ती असेही म्हणते की ही binary black hole जवळ खगोलशास्त्रज्ञांनी मागोवा घेतलेल्या प्रकारची वस्तू तयार करू शकते.

कक्षा पुन्हा बांधणे आणि simulation यांचा हा मेळ नवीन निष्कर्षाला आधीच्या सूचनांपेक्षा अधिक भक्कम बनवतो. गर्दीच्या galactic center मध्ये अनेक स्पष्टीकरणे असू शकतात, पण या विशिष्ट ढगांच्या हालचाली आणि निर्मिती प्रक्रियेशी दोन्ही प्रकारे जुळणारी स्पष्टीकरणे फार कमी आहेत.

हे Sagittarius A* ला अन्न कसे मिळते याबद्दल काय सांगते

“black hole ला अन्न देणे” हा शब्द एखाद्या एकाच नाट्यमय घटनेप्रमाणे वाटू शकतो, पण प्रत्यक्षात तो बहुतेकदा काळानुसार थोड्या थोड्या पदार्थाचे black hole च्या वातावरणात जाणे असा अर्थ घेतो. या अभ्यासातील ढग compact आहेत आणि प्रत्येकाचे द्रव्यमान फक्त काही पृथ्वींच्या mass इतके आहे, तरीही galactic center सारख्या गतिशील प्रदेशात अशा clumps ची वारंवार पुरवठा महत्त्वाचा ठरू शकतो.

मूळ लेख व्यापक कोडे स्पष्टपणे मांडतो: Sagittarius A* च्या आसपासच्या प्रदेशातील हिंसेनंतरही, प्रत्यक्षात त्याला पदार्थ कोण पुरवतो हे खगोलशास्त्रज्ञांना बराच काळ जाणून घ्यायचे आहे. जर IRS 16SW खरोखरच असे ढग तयार करत असेल आणि ते नंतर समान trajectories वर आत सरकत असतील, तर प्रचंड बायनरी तारे त्या supply chain चा एक महत्त्वाचा स्रोत असू शकतात.

ही कल्पना आकर्षक आहे, कारण ती stellar evolution ला थेट Milky Way मधील black hole feeding शी जोडते. केवळ random gas flow किंवा दुर्मिळ विनाशकारी घटना यांवर अवलंबून न राहता, galactic center मध्ये एक अधिक सातत्यपूर्ण mechanism असू शकतो जो मध्यवर्ती black hole कडे सरकणारा पदार्थ निर्माण करतो.

नवीन उपकरणांची भूमिका

हा अभ्यास modern infrared astronomy ने galactic center चे चित्र किती बदलले आहे हेही दाखवतो. धूळ या प्रदेशातून येणारा बहुतेक visible light अडवते, त्यामुळे infrared instruments आवश्यक आहेत. स्रोतामध्ये उल्लेख केलेल्या observations Very Large Telescope वरील SINFONI आणि ERIS मधून आल्या, ज्या तारे, ionized gas आणि प्रबळ गुरुत्वीय विकृतीने भरलेल्या गर्दीतही मृदू संरचनांची स्थिती आणि हालचाल मोजू शकतात.

जेव्हा रसाचा विषय तारे, ionized gas आणि मजबूत gravitational distortion असलेल्या background मधून हालचाल करणारे compact gas clouds असतात, तेव्हा ही तांत्रिक क्षमता अत्यंत महत्त्वाची ठरते. अचूक infrared spectroscopy आणि imaging शिवाय, संभाव्य orbital histories मधील सूक्ष्म फरक ओळखणे खूप कठीण झाले असते.

हे शोध एका black hole पलीकडे का महत्त्वाचे आहे

Sagittarius A* हा सर्वात जवळचा supermassive black hole असल्याने, तो galaxy evolution संदर्भातील प्रश्नांसाठी प्रयोगशाळेसारखा आहे. येथे जर प्रचंड contact binaries केंद्रातील black hole कडे सरकणारे gas clumps तयार करू शकत असतील, तर अशाच प्रक्रिया इतर galactic nuclei मध्येही घडू शकतात. Milky Way दूरच्या galaxies पेक्षा अशा mechanism कडे खूप अधिक तपशीलाने पाहण्याची संधी देते.

• G1, G2 आणि G2t या gas clouds पैकी प्रत्येकात काही पृथ्वींच्या mass इतका पदार्थ आहे आणि ते infrared light मध्ये चमकत आहेत.
• संशोधकांनी Very Large Telescope वरील SINFONI आणि ERIS spectrographs च्या observations वापरून त्यांच्या कक्षा पुन्हा बांधल्या.
• त्या कक्षा मागे नेल्यावर Sagittarius A* भोवतीच्या young stellar ring मधील प्रचंड contact binary IRS 16SW कडे निर्देश मिळाला.
• simulation सूचित करतात की binary च्या stellar winds मुळे तयार होणारे shocks दिसणाऱ्या gas clumps सारखी रचना निर्माण करू शकतात.

चित्र अजून विकसित होत आहे, पण ते पूर्वीपेक्षा अधिक स्पष्ट आहे. वेगवेगळ्या विचित्र गोष्टींसारखे वाटणारे तीन अनोखे ढग आता मिल्की वेच्या केंद्रातील एका पुनरावृत्ती होणाऱ्या प्रक्रियेचे पुरावे वाटू लागले आहेत. हा अर्थ टिकला, तर galaxy मधील सर्वात मोठ्या monster ला त्याचे काही अन्न केंद्रात एकत्र बांधलेल्या दोन तारांच्या धोकादायक जीवनातून मिळत असावे.

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