நீண்டகால ரேடியோ இமேஜிங், ஜெட் சக்தியை நேரடியாக அரிதாகப் பார்க்கும் வாய்ப்பை வானியலாளர்களுக்கு வழங்குகிறது
கருந்துளை ஜெட்கள் கடத்தும் சக்தியின் இதுவரை கிடைத்த மிகத் தெளிவான அளவீடுகளில் ஒன்றை வானியலாளர்கள் பெற்றுள்ளனர். Curtin University தலைமையிலான புதிய ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் 18 ஆண்டுகளாக உயர்தர ரேடியோ இமேஜிங் செய்து Cygnus X-1-ஐ ஆய்வு செய்தனர்; இது கருந்துளையும் ஒரு supergiant நட்சத்திரத்தையும் கொண்ட, முதலில் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட binary system. வழங்கப்பட்ட மூல உரையின் படி, இந்த அமைப்பின் ஜெட்கள் 10,000 சூரியன்களின் வெளியீட்டுக்கு இணையான சக்தியை எடுத்துச் செல்கின்றன என்பதை குழு கண்டறிந்தது.
அந்த அளவு மட்டும் கூட முடிவை முக்கியமாக்குகிறது; ஆனால் பரந்த முக்கியத்துவம், அந்த சக்தியை குழு எப்படி அளந்தது என்பதில்தான் உள்ளது. கருந்துளை ஜெட்கள் astrophysics-இன் மிக நாடகமிக்க அமைப்புகளில் ஒன்றாகும். கருந்துளை நோக்கி இழுக்கப்படும் பொருள் ஒரு accretion disk-ஐ உருவாக்குகிறது, அதில் ஒரு பகுதி உள்நுழைகிறது, மற்றொரு பகுதி துருவங்களிலிருந்து மிகுந்த வேகத்தில் வெளிப்புறமாக வழிநடத்தப்படுகிறது. இந்த ஜெட்கள் பெரும் தூரங்களை கடந்து, தங்களின் சூழலை வடிவமைத்து, ஆற்றலை விண்வெளி முழுவதும் மறுவினியோகம் செய்கின்றன.
Cygnus X-1 ஏன் இவ்வளவு பயனுள்ள ஆய்வுகூடமாக இருக்கிறது
Cygnus X-1, ஜெட் இயற்பியலை சோதிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு அபூர்வமான மதிப்புள்ள சூழலை வழங்குகிறது. இந்த அமைப்பு ஒரு கருந்துளை மற்றும் ஒரு பெரும் நட்சத்திரத் துணையை இணைக்கிறது; அந்த நட்சத்திரத்தின் காற்று ஜெட்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. வழங்கப்பட்ட உரையின் படி, அந்த தொடர்பை பயன்படுத்தியே ஜெட்களின் சக்தியை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கணித்தனர். கருந்துளை நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி சுழலும் போது வெளிப்புற ஓட்டம் வளைந்து, அதிர்வுற்று செல்லும் விதத்தைப் பார்த்து, ஜெட்கள் எவ்வளவு வலிமையானதாக இருக்க வேண்டும் என்பதை அவர்கள் மதிப்பிட முடிந்தது.
குழு Very Long Baseline Array மற்றும் European VLBI Network தரவுகளை இணைத்து, very long baseline interferometry-ஐப் பயன்படுத்தி, இரு வலையமைப்புகளாலும் தனித்தனியாக கிடைக்கக்கூடியதைவிட முழுமையான காட்சியை உருவாக்கியது. அந்த நீண்ட அவதானிப்பு அடிப்படை முக்கியமானது. ஜெட்கள் மாற்றம் கொண்ட அமைப்புகள்; பல ஆண்டுகளாக மாறும் orbital conditions மூலம் அவற்றை அளவிடுவது, ஒரே snapshot-ஐவிட, இயற்பியல் விளக்கத்திற்கு மிக வலுவான அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.
ஒளியின் பாதி வேகமும் கோட்பாட்டிற்கான வலுவான சோதனையும்
அதே கணக்கீடுகள், ஜெட் வேகம் வினாடிக்கு சுமார் 150,000 கிலோமீட்டர், அதாவது ஒளியின் பாதி வேகத்திற்கு அருகில், இருப்பதாகவும் காட்டியதாக மூல உரை கூறுகிறது. வானியல் துறையில் இது வெறும் நாடகமிகு எண் அல்ல. இது jet launching மற்றும் energy transport குறித்த கோட்பாட்டு மாதிரிகளை, நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒரு கருந்துளை அமைப்புடன் இணைக்க உதவுகிறது.
கருந்துளை ஜெட்கள், பொருளை compact objects-இலிருந்து விலக்கி சுற்றுப்புற சூழலுக்குள் ஆற்றலை எடுத்துச் செல்வதன் மூலம் பிரபஞ்சத்தின் அமைப்பை வடிவமைப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீண்ட காலமாக வாதிட்டு வருகின்றனர். Cygnus X-1-இல் ஜெட் சக்தி மற்றும் வேகத்தை அளப்பது அந்த யூகங்களுக்கு புதிய ஆதரவை வழங்குகிறது. இந்த வெளியேற்றங்கள் துணை விளைவுகள் அல்ல, astrophysical feedback-இன் அடிப்படை இயக்கிகள் என்பதற்கான வாதத்தை அது வலுப்படுத்துகிறது.
binary சூழல்கள் கருந்துளை நடத்தையைப் புரிந்துகொள்ள எவ்வளவு முக்கியம் என்பதையும் இந்த கண்டுபிடிப்பு வலியுறுத்துகிறது. தனித்து நிற்கும் பொருள்கள் அல்லாமல், பல கருந்துளைகள் காற்று, காந்தப் புலங்கள், orbital motion, மற்றும் accretion ஆகியவை சிக்கலாக ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்ளும் அமைப்புகளில் உள்ளன. Cygnus X-1 அந்த தொடர்புகளை அளவிடக்கூடியதாக மாற்றும் அளவுக்கு தெளிவாகக் காட்டுகிறது.
கருந்துளை அறிவியலுக்கு இதன் பொருள்
ஒவ்வொரு சிறந்த jet measurement-மும் accretion energy எங்கு செல்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது. சில பொருட்கள் event horizon-ஐத் தாண்டி மறைந்து விடுகின்றன; ஆனால் சில மிகுந்த சக்தியுடன் வெளிப்புறமாகத் திசைதிருப்பப்படுகின்றன. கருந்துளைகள் அதை எவ்வளவு திறம்பட செய்கின்றன என்பது high-energy astrophysics-இன் மையக் கேள்விகளில் ஒன்று. Cygnus X-1 முடிவு அனைத்துக்கும் பதில் அளிக்கவில்லை; ஆனால் எதிர்கால modelling மற்றும் observation-க்கு அது ஒரு சக்திவாய்ந்த benchmark-ஐ வழங்குகிறது.
வானியலில் பொறுமையின் மதிப்பையும் இது காட்டுகிறது. 18 ஆண்டுகளாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ரேடியோ தரவு ஒரு பிரபல கருந்துளை அமைப்பை precision experiment-ஆக மாற்றியது. இதன் விளைவாக, stellar winds ஜெட்களை எப்படி வளைத்துச் செல்கின்றன, அவை எவ்வளவு வேகமாக நகர்கின்றன, எவ்வளவு சக்தியை எடுத்துச் செல்கின்றன என்ற ஒரு நெருக்கமான படம் கிடைத்துள்ளது.
நீண்ட baseline அவதானிப்பும் இயற்பியல் ஊகமும் சேர்ந்ததே இந்த ஆய்வை முக்கியமாக்குகிறது. கருந்துளை ஜெட்கள் எப்போதும் கண்கவர் தோற்றம்தான். இந்த வேலை, அவற்றின் அளவிடக்கூடிய வலிமையைப் பற்றிய வலுவான புரிதலைச் சேர்த்து, பிரபஞ்சத்தின் மிகக் கொடிய நிகழ்வுகளில் ஒன்றை மேலும் உறுதியான அனுபவ ஆதாரத்தில் நிறுத்துகிறது.
இந்த கட்டுரை Universe Today-இன் செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூல கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on universetoday.com