नव्याने शोधलेला S301 तारा दुधीआकाशातील कृष्णविवराच्या जवळ सापेक्षतेच्या चाचण्या अधिक अचूक करू शकतो

दुधीआकाशाच्या केंद्रासाठी वेगवान नवा शोध

खगोलशास्त्रज्ञांनी Sagittarius A* च्या अत्यंत जवळ फिरणारा नव्याने ओळखलेला तारा शोधला आहे, जो दुधीआकाशाच्या केंद्रातील सुपरमॅसिव कृष्णविवर आहे. Universe Today च्या वृत्तानुसार, आणि Nature मध्ये प्रसिद्धीसाठी असलेल्या संशोधनावर आधारित, S301 नावाचा हा तारा आतापर्यंत आढळलेला सर्वात वेगवान S-तारा आणि या वर्गातील कृष्णविवराचा सर्वात जवळचा ज्ञात सदस्य म्हणून वर्णन केला जात आहे. हा शोध अत्यंत परिस्थितींमध्ये गुरुत्वाकर्षण आणि स्पेसटाइमचा अभ्यास करण्यासाठी संशोधकांना एक संभाव्य प्रभावी नवा मार्ग देतो.

S-तारे वैज्ञानिकदृष्ट्या महत्त्वाचे आहेत, कारण त्यांच्या कक्षांनी आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रात सुपरमॅसिव कृष्णविवर असल्याचे दाखवणारे काही सर्वात मजबूत पुरावे दिले. हे तारे सुमारे 40 लाख सूर्यद्रव्यमान असलेल्या एका दाट वस्तूभोवती वेगाने फिरतात, आणि त्यांच्या मार्गांचा इतका अचूक मागोवा घेता येतो की निरीक्षणासाठी उपलब्ध असलेल्या सर्वात तीव्र वातावरणांपैकी एका ठिकाणी गुरुत्वाकर्षण कसे वागते हे समजू शकते. S301 सह, खगोलशास्त्रज्ञांकडे आता असा तारा आहे जो ही चाचणी आणखी पुढे नेतो.

S301 ला वेगळे ठरवते ते म्हणजे वेग आणि जवळीक यांचा संगम. Universe Today नोंदवते की हा तारा सुमारे 25,000 किलोमीटर प्रति सेकंद वेग गाठतो आणि फक्त 8.7 वर्षांत एक प्रदक्षिणा पूर्ण करतो. तो कृष्णविवराच्या सुमारे 12 खगोलीय एककांपर्यंत जवळ जातो, जे विश्वाच्या मानाने अत्यंत जवळचे अंतर आहे. हे अंतर पृथ्वी-सूर्य अंतराच्या फक्त डझनभर पट आहे, आणि सूर्यापेक्षा लाखो पट अधिक वस्तुमान असलेल्या कृष्णविवराभोवती फिरणाऱ्या वस्तूसाठी हे विलक्षण घट्ट अंतर आहे.

जवळीक तमाशापेक्षा अधिक का महत्त्वाची आहे

S301 चे मूल्य केवळ ते वेगवान आहे म्हणून नाही. त्याची अरुंद कक्षा त्याला सापेक्ष परिणामांसाठी विशेषतः संवेदनशील बनवते, ज्यात त्याच्या सभोवतालच्या स्पेसटाइमवर कृष्णविवराच्या फिरण्याचा परिणामही समाविष्ट आहे. सामान्य परिस्थितींमध्ये, सापेक्षतेच्या सूक्ष्म भाकितांना खगोलशास्त्रीय प्रणालींमध्ये असलेल्या अधिक गोंगाटयुक्त गुरुत्वीय परस्परक्रियांपासून वेगळे करणे कठीण जाते. परंतु Sagittarius A* जवळ परिस्थिती इतकी तीव्र आहे की पुरेशा अचूक निरीक्षणांमधून ते परिणाम मोजता येतील.

म्हणूनच संशोधक S301 ला केवळ S-तारा कुटुंबातील आणखी एक सदस्य म्हणून नव्हे, तर त्यापेक्षा अधिक महत्त्वाचे मानत आहेत. Universe Today अभ्यासाचे सहलेखक Felix Mang यांचा हवाला देऊन ही कक्षा अभूतपूर्व घट्ट असल्याचे सांगते, आणि नोबेल पारितोषिक विजेते Reinhard Genzel यांचे उद्धरण देते, ज्यांच्या मते हा तारा आकाशगंगेच्या केंद्रातील कृष्णविवराभोवती असलेल्या स्पेसटाइमच्या मूलभूत गुणधर्मांवर एक नवे निरीक्षणात्मक दार उघडतो. प्रत्यक्षात याचा मुख्य अर्थ असा की S301 Sagittarius A* चा फिरण्याचा वेग मर्यादित करण्यात खगोलशास्त्रज्ञांना मदत करू शकतो, जो वस्तुमानापेक्षा मोजणे अधिक कठीण गुणधर्म आहे.

कृष्णविवराचा फिरण्याचा वेग महत्त्वाचा आहे, कारण तो त्या वस्तूच्या इतिहासाचा एक भाग नोंदवतो. कृष्णविवराचे फिरणे ते कसे तयार झाले, त्याने कोणते पदार्थ गिळले, आणि काळानुसार त्याने आपल्या वातावरणाशी कशी परस्परक्रिया केली याचे प्रतिबिंब असू शकते. Sagittarius A* च्या फिरण्याबद्दलचे चांगले अंदाज केवळ सापेक्षतेच्या चाचण्यांसाठीच नव्हे, तर दुधीआकाशाच्या केंद्रीय इंजिनच्या उत्क्रांतीच्या कथेसाठीही उपयुक्त ठरतील.

हा शोध तांत्रिकदृष्ट्या का महत्त्वाचा आहे

गॅलॅक्टिक केंद्र हे खगोलशास्त्रातील सर्वात आव्हानात्मक निरीक्षण लक्ष्यांपैकी एक आहे. दाट वायू, धूळ, आणि जवळच्या अनेक तारांची गर्दी यामुळे वस्तू वेगळ्या ओळखणे आणि दीर्घकाळ त्यांच्या कक्षा मागोवा घेणे कठीण होते. S-तारे विज्ञानासाठी फक्त सातत्यपूर्ण, उच्च-रिझोल्यूशन मोहिमा आणि शक्तिशाली दुर्बिणी व विशेष उपकरणांच्या मदतीनेच उपलब्ध झाले आहेत. या प्रकरणात, Universe Today युरोपियन सदर्न ऑब्झर्व्हेटरीच्या Very Large Telescope आणि त्याच्या GRAVITY उपकरणातील निरीक्षणांकडे निर्देश करते, जे Sagittarius A* च्या तात्काळ परिसरातील हालचाल विलक्षण अचूकतेने वेगळी करू शकतात.

ती अचूकता आवश्यक आहे, कारण खगोलशास्त्रज्ञांना केवळ तारा कुठे आहे हेच नाही, तर कालांतराने त्याची कक्षा कशी बदलते हेही जाणून घ्यायचे असते. सापेक्ष परिणाम कक्षेच्या दिशेत किंवा वेळेत सूक्ष्म बदल म्हणून दिसू शकतात, आणि तारा कृष्णविवराच्या जितका जवळून जातो तितके ते अधिक ठळक होऊ शकतात. अल्प कक्षीय कालावधीही मदत करतो. S301 Sagittarius A* भोवती नऊ वर्षांपेक्षा कमी कालावधीत एक फेरी पूर्ण करतो, त्यामुळे दशकांपर्यंत पूर्ण फेरीची वाट न पाहता वैज्ञानिक व्यवहार्य संशोधन कालमर्यादेत वारंवार, तुलना करता येतील अशी निरीक्षणे गोळा करू शकतात.

लहान कालावधी, उच्च वेग, आणि जवळचा पास यांचे हे संयोजन S301 ला असामान्यपणे कार्यक्षम नैसर्गिक प्रॉब बनवते. एकवेळच्या खगोलीय संरेखनावर अवलंबून न राहता, खगोलशास्त्रज्ञ त्याच तारेला कक्षेच्या वेगवेगळ्या भागांतून पुन्हा पुन्हा जाताना पाहू शकतात आणि डेटा सुधारत गेल्यावर मॉडेल्स अधिक अचूक करू शकतात.

जिथे ते सर्वात कठीण आहे तिथे गुरुत्वाकर्षणाची चाचणी घेण्याकडे एक पाऊल

सामान्य सापेक्षतेने आजपर्यंत तिच्यावर फेकलेली प्रत्येक प्रमुख प्रयोगात्मक चाचणी उत्तीर्ण केली आहे, बुधाच्या कक्षेच्या अग्रगमनापासून ते गुरुत्वीय लहरींच्या शोधापर्यंत. तरीही भौतिकशास्त्रज्ञांना सिद्धांताला शक्य तितक्या टोकाच्या परिस्थितींमध्ये आव्हान द्यायचे आहे, कारण कोणतीही विचलन अधिक खोल भौतिकशास्त्राचा संकेत देऊ शकते. सुपरमॅसिव कृष्णविवराच्या तात्काळ आसपासचा भाग अशा परिस्थितींपैकी एक आहे.

S301 एकट्याने सर्व खुले प्रश्न सोडवणार नाही. स्रोत सामग्री असे सुचवत नाही की सापेक्षतावादी चिन्हे आधीच पूर्णपणे मोजली गेली आहेत किंवा या एका तार्यावरून कृष्णविवराचा फिरण्याचा वेग आधीच निश्चित झाला आहे. पण हा शोध त्या कामासाठी एक नवे आणि विलक्षण आशादायक लक्ष्य नक्कीच देतो. त्याची कक्षा त्याला अगदी अशा वातावरणात ठेवते, जिथे वाकलेल्या स्पेसटाइमबद्दलची सूक्ष्म भाकिते निरीक्षणांसाठी उपलब्ध होऊ शकतात.

इथे एक व्यापक वैज्ञानिक नमुना देखील आहे. खगोलशास्त्र अनेकदा एका मोठ्या संकल्पनात्मक झेपेपेक्षा उपकरणे, संयम, आणि अधिक चांगले प्रॉब्स यांच्या माध्यमातून पुढे जाते. S301 महत्त्वाचा वाटतो कारण तो प्रॉब सुधारतो. तो Sagittarius A* भोवतीच्या गुरुत्वीय क्षेत्राचा आणखी एक अचूक ट्रेसर संशोधकांना देतो, आणि कदाचित घटना क्षितिजाच्या परिसरात फिरण्याच्या परिणामांचा अभ्यास करण्यासाठी आजवरचा सर्वोत्तम.

जर पुढील निरीक्षणांनी ही शक्यता पुष्टी केली, तर S301 आधुनिक गॅलॅक्टिक खगोलशास्त्रातील सर्वात मौल्यवान तारांपैकी एक ठरू शकतो. Sagittarius A* काय आहे ते बदलण्यासाठी नाही, तर कृष्णविवर त्याच्या आसपासच्या स्पेसटाइमला कसे आकार देते याबद्दल शास्त्रज्ञांना अधिक अचूक प्रश्न विचारता यावेत म्हणून. त्या अर्थाने, हा शोध आठवण करून देतो की आपण दशकांपासून अभ्यासत असलेल्या आकाशगंगेतही, सर्वात बोलके ठरणारे घटक अजूनही अधिक जवळून आणि काळजीपूर्वक पाहिल्यावरच समोर येऊ शकतात.

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