नव्या सिम्युलेशन्समधून दिसते की ताऱ्याचा नाश कसा लपलेल्या ब्लॅक होलला अख्खी आकाशगंगा उजळवायला लावू शकतो

मिल्की वेचा फसलेला देखावा देखील एक उपयुक्त वैज्ञानिक प्रश्न ठेवून गेला

2014 मध्ये, खगोलशास्त्रज्ञांनी G2 नावाच्या वस्तूचे Sagittarius A* जवळून जाणे काळजीपूर्वक पाहिले, जो मिल्की वेच्या केंद्रातील महाभारी ब्लॅक होल आहे. अनेकांना मोठा तमाशा होईल अशी अपेक्षा होती. ती वस्तू अधिक थेट ओढली जाऊन गिळली गेली असती, तर ब्लॅक होलभोवती तापलेल्या पदार्थातून तेजस्वी flare निर्माण झाला असता. पण, दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, G2 त्या flyby मधून वाचले आणि एका लहान कक्षेत पुढे जात राहिले. अपेक्षित outburst न घडणे हेच वैज्ञानिकदृष्ट्या मौल्यवान ठरले.

अपेक्षा आणि प्रत्यक्ष परिणाम यातील हा फरक Syracuse University आणि University of Zurich मधील खगोलशास्त्रज्ञांच्या नव्या कामाचा संदर्भ बनतो. त्यांच्या संगणकीय सिम्युलेशन्सचा उद्देश असा आहे की महाभारी ब्लॅक होलशी जवळची भेट कधी नाट्यमय flare मध्ये रूपांतरित होते आणि कधी जवळपास काहीच घडत नाही, हे स्पष्ट करणे.

Tidal disruption घटना लपलेल्या ब्लॅक होल्सचा अभ्यास करण्याचे काही दुर्मीळ मार्ग आहेत

महाभारी ब्लॅक होल्स थेट प्रकाश सोडत नाहीत, पण त्यांच्या आसपासचा पदार्थ मात्र सोडू शकतो. एखादा तारा विध्वंसक भेटीत अडकला की खगोलशास्त्रज्ञ त्याला tidal disruption event, किंवा TDE, म्हणतात. स्रोत मजकुरातील दृश्यात, तारा आतल्या बाजूने फिरत फिरत तुटतो, आणि त्याचा काही मलबा ब्लॅक होलभोवती accretion disk तयार करतो. त्या मलब्यातील टक्कर आणि घर्षण पदार्थाला इतके तापवते की तो तीव्रतेने चमकतो, काही वेळा आपल्या host galaxy पेक्षाही अधिक.

म्हणूनच TDEs अत्यंत महत्त्वाच्या आहेत. त्या अशा ब्लॅक होल्सचा अभ्यास करण्याच्या सर्वात स्पष्ट observational मार्गांपैकी एक देतात, जे अन्यथा पाहणे कठीण असते. Syracuse University चे Eric Coughlin, ज्यांचा स्रोतामध्ये उल्लेख आहे, म्हणतात की खगोलशास्त्रज्ञ tidal disruption घटनांचा वापर करून Sagittarius A* आणि इतर आकाशगंगांमधील अशाच वस्तूंसह दृश्यापासून लपलेल्या ब्लॅक होल्सबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकतात.

नवीन निष्कर्ष केवळ तमाशाबद्दल नाही, तर बदलाबद्दलही आहे

TDEs बद्दलचा एक कायमचा कोड असतो: कोणत्याही दोन घटना अगदी सारख्या दिसत नाहीत. काही घटना भव्य flare निर्माण करतात. काहींची तेजस्विता, वेळ किंवा रचना वेगळ्या पद्धतीने विकसित होते. Universe Today मध्ये वर्णन केलेल्या नव्या सिम्युलेशन्सचे लक्ष या विविधतेवर आहे. तारकीय विघटनाला एकच मानक प्रक्रिया म्हणून न पाहता, हे काम कोणत्या भौतिक परिस्थितीमुळे resulting flare चे स्वरूप ठरते ते समजावण्याचा प्रयत्न करते.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण खगोलशास्त्र आता निरीक्षित light curve आणि spectrum यांना तपशीलवार भौतिक मॉडेल्सशी जुळवून पाहण्यावर अधिक अवलंबून आहे. एखादी जवळची भेट एक तेजस्वी transient का तयार करते, तर दुसरी केवळ किरकोळच का दिसते, हे संशोधकांना कळले तर अल्पायुषी खगोलीय घटनांचा डेटा समजून घेण्यासाठी त्यांना अधिक मजबूत चौकट मिळते.

G2 दाखवते की प्रत्येक जवळची भेट एकाच प्रकारे संपत नाही

इथे G2 उपयुक्त आहे, कारण ते साधे वायू ढग नव्हते असे दिसते. निरीक्षणांवरून ते धुळीने वेढलेले protostellar वस्तू, किंवा कदाचित विलीन झालेली काही तारे असण्याची शक्यता जास्त असल्याचे सुचले, असे स्रोत मजकूर म्हणतो. त्यामुळेच Sagittarius A* जवळून जाताना तो अत्यंत अपेक्षित प्रसंग घडला नाही.

दुसऱ्या शब्दांत, ब्लॅक होल भेटीचा परिणाम फक्त ब्लॅक होलवरच नाही, तर जवळ येणाऱ्या वस्तूच्या स्वरूपावर आणि भेटीच्या भूमितीवरही अवलंबून असतो. थेट, विध्वंसक पास तेजस्वी मलबा निर्माण करू शकतो. एक तिरपी किंवा कमी असुरक्षित भेट तसं करू शकत नाही. नव्या सिम्युलेशन्समध्ये ही गुंतागुंत अधिक उच्च रिझोल्यूशनने पकडण्याचा प्रयत्न आहे.

गॅलॅक्टिक केंद्रांसाठी हे का महत्त्वाचे आहे

गॅलॅक्टिक नाभिकांचा अभ्यास करणे अवघड असते. ती गजबजलेली, ऊर्जामय आणि अनेकदा झाकलेली असतात. तरीही त्यात महाभारी ब्लॅक होल्स असतात, जे आकाशगंगेच्या उत्क्रांतीला खगोलशास्त्रज्ञ अजूनही समजून घेण्याचा प्रयत्न करत असलेल्या पद्धतींनी आकार देतात. जर TDEs त्या वातावरणांना थोड्या वेळासाठी उजळवू शकत असतील, तर ते कसे तयार होतात हे समजणे extragalactic astronomy मध्ये महत्त्वाचे साधन बनते.

स्रोत मजकुरातील ठळक दावा असा आहे की तुटलेल्या ताऱ्याचा तापलेला मलबा ब्लॅक होल असलेल्या आकाशगंगेपेक्षाही अधिक चमकू शकतो. त्यामुळे या घटना केवळ वैज्ञानिकदृष्ट्याच नव्हे, तर निरीक्षणात्मकदृष्ट्याही शक्तिशाली बनतात. अन्यथा शांत दिसणारी आकाशगंगा एकाएकी आपल्या केंद्रातील सक्रिय feeding event ची घोषणा करू शकते.

कारण कोणतेही दोन tidal disruption घटना सारख्या नसतात, त्यामुळे संभाव्य परिणामांचा पट मॅप करणारे सिम्युलेशन काम विशेषतः मौल्यवान ठरते. त्यातून flare चा आकार, वेळ किंवा तीव्रता ब्लॅक होलचा वस्तुमान, ताऱ्याची रचना, किंवा भेटीच्या कक्षीय तपशिलांना दर्शवते का, हे खगोलशास्त्रज्ञ ठरवू शकतात.

मोठा धडा असा की ब्लॅक होल्स अनेकदा अप्रत्यक्षपणेच उलगडतात

ब्लॅक होल संशोधन अनेकदा अनुमानावर आधारित पुढे जाते. खगोलशास्त्रज्ञ जवळच्या पदार्थाच्या वर्तनाकडे पाहतात आणि त्यामागील अदृश्य वस्तूची पुनर्रचना करतात. TDEs त्या पॅटर्नमध्ये अगदी बसतात. ताऱ्याचा नाश एक अल्पकालीन दीप बनतो, जो अन्यथा अदृश्य असलेल्या गुरुत्वीय यंत्राला उघड करतो.

G2 चा प्रसंग एकेकाळी चुकलेली संधी वाटत होता. आता मागे वळून पाहता, त्याने समस्या स्पष्ट केली: प्रत्येक जवळचा पास अपेक्षित flare तयार करत नाही, आणि का ते समजण्यासाठी खगोलशास्त्रज्ञांना अधिक चांगल्या मॉडेल्सची गरज आहे. इथे वर्णन केलेल्या नव्या सिम्युलेशन्समुळे हा अर्थ पुढे जातो, कारण त्या महाभारी ब्लॅक होल्सभोवतीच्या तारकीय विनाशाला एकच पटकथा न मानता, परिणामांच्या कुटुंबासारखे पाहतात.

हा उपयुक्त बदल आहे. भविष्यात लपलेल्या ब्लॅक होल्सजवळ आणखी तारे फाटताना दिसले, तर काय पाहत आहोत हे उलगडण्यासाठी मजबूत मॉडेल्सची गरज भासेल. अशा अभ्यासांमधून तो अर्थ लावणारा नकाशा तयार होतो.

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