भोजनानंतर पदार्थ बाहेर टाकणारा ब्लॅक होल खगोलशास्त्रज्ञांनी पाहिला

द्वितारा ब्लॅक होल प्रणालीने खगोलशास्त्रज्ञांना भोजन आणि निष्कासनाचे दुर्मिळ आधी-आणि-नंतरचे दृश्य दिले

खगोलशास्त्रज्ञांनी Swift J1727.8−1613 या द्वितारा ब्लॅक होल प्रणालीच्या नवीन निरीक्षणांची नोंद केली आहे, ज्यात एक ब्लॅक होल केवळ आपल्या साथीच्या ताऱ्याकडून पदार्थ गिळत नव्हता, तर नंतर त्या पदार्थाचा काही भाग पुन्हा अंतराळात सोडत होता. ही निष्कर्षे, जी अलीकडेच Monthly Notices of the Royal Astronomical Society मध्ये प्रकाशित झाली, खगोलभौतिकीतील दीर्घकालीन प्रश्नाला नवे पुरावे देतात: ब्लॅक होलने पदार्थ घेतल्यानंतर त्याचे नेमके काय होते?

या कामाचे नेतृत्व University of Warwick मधील संशोधकांनी केले आणि त्यासाठी European Southern Observatory च्या Very Large Telescope मधील निरीक्षणांचा आधार घेतला. टीमने 2023 मध्ये Swift J1727.8−1613 मधून दिसलेल्या उद्रेकावर लक्ष केंद्रित केले. या प्रणालीत एक ब्लॅक होल आणि एक सामान्य तारा एकमेकांभोवती फिरतात. या जोडीत ब्लॅक होल ताऱ्याकडून पदार्थ ओढून घेतो. ही प्रक्रिया तेजस्वी, हिंसक घटना निर्माण करू शकते, ज्यामुळे अन्यथा अदृश्य असलेले ब्लॅक होल अभ्यासायला सोपे होतात.

या नव्या निष्कर्षाचे महत्त्व वेळेत आहे. एका क्षणाचा फक्त झटपट फोटो घेण्याऐवजी, खगोलशास्त्रज्ञांनी काळानुसार वारंवार निरीक्षणे केली, ज्यामुळे त्यांना ग्रहणापासून निष्कासनापर्यंतची मालिका पुन्हा उभी करता आली. ही कालगत दृष्टीच नाट्यमय घटनेला अधिक अर्थपूर्ण भौतिक कथेत रूपांतरित करते.

जे आत जाते ते सगळे आतच राहते असे नाही

दिलेल्या अहवालानुसार, Swift J1727.8−1613 मध्ये सुमारे सूर्याच्या वस्तुमानाच्या 10 पट वस्तुमानाचा ब्लॅक होल आहे. निरीक्षित कालखंडात, या वस्तूने आपल्या साथीच्या ताऱ्याकडून वेगळा झालेला पदार्थ खाल्ला. पण उपलब्ध सर्व काही एका दिशेने गिळणाऱ्या भोकासारखे वागण्याऐवजी, या प्रणालीने वारे आणि जेट्सच्या रूपात बाह्य प्रवाहही निर्माण केले.

हा तपशील महत्त्वाचा आहे कारण ब्लॅक होल्सना बहुतेकदा साध्या शब्दांत अशा जागा म्हटले जाते जिथून काहीही बाहेर पडत नाही. काटेकोर अर्थाने, एकदा पदार्थ घटना क्षितिज ओलांडला की ते खरे आहे. पण प्रत्यक्ष खगोलभौतिकी प्रणालींमध्ये, त्या सीमेच्या बाहेर खूप काही घडते, भोवतालच्या डिस्कमध्ये आणि आत पडणाऱ्या वायूंमुळे तयार झालेल्या ऊर्जायुक्त वातावरणात. नवीन निरीक्षणे हा फरक अधिक ठळक करतात. ब्लॅक होल पदार्थ पकडू शकतो, पण भोजन प्रक्रियाच पूर्णपणे गिळण्यापूर्वी त्या पदार्थाचा काही भाग बाहेर ढकलूही शकते.

लेखातील वर्णन जिवंत आहे: ब्लॅक होल जणू प्रत्यक्षात जास्त भरलेला झाला आणि मग उरलेले पदार्थ बाहेर फेकले. हे साधेकरण असले तरी व्यापक वैज्ञानिक मुद्दा ते पकडते. अभिसंचयन ही केवळ एकाच दिशेने जाणारी निचरा प्रक्रिया नाही. ती अशांत, अकार्यक्षम, आणि अनेक मार्गांनी पदार्थ पुन्हा अंतराळात झेपावू देणारी असू शकते.

Swift J1727.8−1613 उपयुक्त का आहे

ही प्रणाली खगोलशास्त्रज्ञांचा अभ्यास असलेल्या इतर काही ब्लॅक होल्सपेक्षा लहान आणि कमी सक्रिय दिसते. ही सापेक्ष साधेपणा प्रत्यक्षात एक फायदा ठरू शकतो. अतिशय टोकाच्या प्रणालींमध्ये, वातावरण इतके ऊर्जायुक्त आणि गुंतागुंतीचे असते की भौतिकी वेगळी काढणे कठीण होते. कमी सक्रिय वस्तू भोजन आणि निष्कासन यांच्या परस्परसंवादाचे अधिक स्वच्छ दृश्य देऊ शकते.

या प्रकरणात संशोधकांचा युक्तिवाद आहे की Swift J1727.8−1613 ब्लॅक होल्स अंतहीन खड्ड्यांपेक्षा पचवणाऱ्या यंत्रांसारखे काम करतात हे दाखविण्यास मदत करते. पदार्थ साचू शकतो, परिस्थिती बदलू शकते, आणि आत येणारा काही पदार्थ बाहेर वळवला जाऊ शकतो. त्यामुळे दिसलेले वारे आणि जेट्स निदान करणारी साधने बनतात: ती प्रणालीतून ऊर्जा आणि पदार्थ कसे प्रवास करतात हे उघड करतात, आणि ब्लॅक होल पदार्थ कधी धरून ठेवतो आणि कधी नाकारतो हे समजायला मदत करतात.

हा फरक व्यापक ब्लॅक होल विज्ञानासाठी केंद्रस्थानी आहे. जेट्स आणि वारे संकुचित वस्तूंच्या आसपासच्या वातावरणावर परिणाम करतात, जवळच्या वायूला आकार देतात आणि ऊर्जा पुन्हा वितरित करतात. Swift J1727.8−1613 सारख्या लहान, तारकीय-मानाच्या ब्लॅक होल्सपुरतेच नव्हे तर संपूर्ण आकाशगंगांवर परिणाम करणाऱ्या अतिभारी ब्लॅक होल्ससाठीही अभिसंचयन आणि बाह्य प्रवाह यांच्यातील संतुलन समजणे महत्त्वाचे आहे.

मालिका उलगडताना पाहण्याचे मूल्य

या शोधातील सर्वात मजबूत पैलूंपैकी एक त्याची पद्धतशीर रचना आहे. साध्या दृश्यमान प्रकाशात ब्लॅक होल्सचे थेट चित्रण करता येत नाही, कारण ते घटना क्षितिजाच्या आतून प्रकाश उत्सर्जित करत नाहीत. म्हणून संशोधक त्यांच्या आसपासच्या पदार्थावरून त्यांचे वर्तन अनुमानित करतात. याचा अर्थ काळानुसार होणारे बदल अनेकदा स्थिर चित्रांइतकेच महत्त्वाचे ठरतात.

Very Large Telescope चा वापर करून अनेक निरीक्षणे घेतल्यामुळे, टीमला 2023 च्या उद्रेकानंतरची अवस्था एका फ्रेमवर अवलंबून न राहता मागोवा घेता आली. अहवालानुसार, या पद्धतीमुळे खगोलशास्त्रज्ञांना ग्रहणापासून उद्रेकापर्यंतची मालिका पाहता आली. कारण आणि परिणाम याबद्दलच्या कल्पनांची चाचणी घेण्यासाठी हे महत्त्वाचे आहे. जर वारे आणि जेट्स भोजन घटनेनंतरही टिकून राहिले, तर ते ब्लॅक होलभोवती फिरणाऱ्या पदार्थातील दाब, उष्णता, चुंबकीय परिणाम किंवा डिस्कमधील अस्थिरता यांचे धागे देऊ शकतात.

मूळ मजकुरात असेही नमूद केले आहे की हे उद्रेक बराच काळ चालले. ही सातत्यता सूचित करते की निष्कासन ही क्षुल्लक चमक किंवा थोडक्यात दिसलेली निरीक्षणीय चूक नव्हती. उलट, ती प्रणालीतील सक्रिय भौतिक प्रतिक्रिया होती, जी सुरुवातीच्या पदार्थ ग्रहणानंतरही सुरू राहिली.

निष्कर्ष काय दाखवतात आणि काय दाखवत नाहीत

या निरीक्षणांमुळे हे अधिक बळकट होते की काही ब्लॅक होल्स भोजनाशी संबंधित घटनांमध्ये पदार्थाचा काही भाग बाहेर सोडतात. तसेच, लहान, कमी सक्रिय प्रणाली अभिसंचयन आणि बाह्य प्रवाहाची यांत्रिकी विशेष उपयुक्त पद्धतीने स्पष्ट करू शकतात या कल्पनेलाही आधार मिळतो. पण दिलेल्या स्रोतामध्ये अंतर्निहित यंत्रणा पूर्णपणे सुटली आहे, असा दावा केलेला नाही. ब्लॅक होल निर्मिती, उत्क्रांती आणि अंतिम अवस्था यांना नियंत्रित करणाऱ्या व्यापक प्रक्रिया अजूनही खुल्या वैज्ञानिक प्रश्नांपैकी आहेत.

ही सूक्ष्मता महत्त्वाची आहे. एकच प्रणाली प्रत्येक ब्लॅक होलसाठी सार्वत्रिक नियम देत नाही. तसेच वारे आणि जेट्स पाहिल्याने या वस्तू कशा वागतात याबद्दलचे सर्व प्रश्न सुटले असेही होत नाही. जे मिळते ते म्हणजे एक अधिक तपशीलवार केस स्टडी, जी वेळेनुसार केलेल्या वास्तविक उद्रेक निरीक्षणांवर आधारित आहे. ज्या क्षेत्रांत मध्यवर्ती वस्तू थेट पाहता येत नाही, तिथे अशा केस स्टडींना खरे महत्त्व असते.

पूर्ण चित्राकडे एक पाऊल

ब्लॅक होल्स खगोलशास्त्रातील सर्वात मोहक वस्तूंमध्ये मोडतात, कारण ते अत्यंत गुरुत्वाकर्षण आणि अपूर्ण समज यांना एकत्र आणतात. संशोधकांना माहीत आहे की ते जवळच्या तारकांकडून पदार्थ फाडून घेऊ शकतात, वायूला विलक्षण तापमानापर्यंत तापवू शकतात, आणि ऊर्जायुक्त बाह्य प्रवाह सुरू करू शकतात. या वर्तनांना एका पूर्ण भौतिक चित्रात बसवणे ही कठीण बाजू आहे.

Swift J1727.8−1613 पदार्थ आत घेताना आणि नंतर त्याचा काही भाग परत बाहेर ढकलताना दाखवून त्या प्रयत्नाला पुढे नेतो. यामुळे ब्लॅक होल्स कमी टोकाचे होत नाहीत. ते अधिक गतिमान होतात. साध्या विश्वातील सापळ्यांऐवजी, ते अशा प्रणाली म्हणून दिसतात जिथे ग्रहण, साठवण, आणि मुक्तता हे सर्व अंतिम परिणामात महत्त्वाचे ठरू शकतात.

खगोलशास्त्रज्ञांसाठी, नव्या निरीक्षणांचे खरे मूल्य हेच आहे. ते ब्लॅक होल स्वतः आणि त्याच्या भोवतालची हिंसक यंत्रणा यांच्यातील फरक अधिक स्पष्ट करतात. आणि तसे करताना, विश्वातील सर्वात कठीणपणे पकडता येणाऱ्या घटनांपैकी एक जेव्हा भोजन करते तेव्हा प्रत्यक्षात कशी वागते याचा अधिक स्पष्ट दृष्टिकोन देतात.

• Swift J1727.8−1613 ही एक द्वितारा प्रणाली आहे, जिथे एक ब्लॅक होल एका साथीच्या ताऱ्यावरून पदार्थ घेतो.
• Very Large Telescope च्या निरीक्षणांनी 2023 चा उद्रेक काळानुसार मागोवा घेतला.
• टीमने भोजन घटनेनंतर काही पदार्थ वारे आणि जेट्सच्या रूपात बाहेर फेकताना पाहिला.
• या निष्कर्षांमुळे ब्लॅक होल अभिसंचयनात केवळ शोषण नव्हे, तर लक्षणीय बाह्य प्रवाहही असू शकतो, या दृष्टिकोनाला आधार मिळतो.

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