இன்ஃப்ராரெட் கண்காணிப்பு, மில்கி வேவின் வாயுக் குழப்பங்கள் ஒரு வன்முறையான இரட்டைக் நட்சத்திர அமைப்புக்கு சென்றடைவதை சுட்டுகிறது

மில்கி வேவின் மையத்திற்கு அருகிலுள்ள நீண்டநாள் மர்மம் இப்போது குறுகி வருகிறது

மில்கி வேவின் மையத்தில் Sagittarius A* உள்ளது; இது ஒரு supermassive black hole, அதன் ஈர்ப்பு மண்டலம் விண்மீன் மண்டலத்தின் மிகத் தீவிரமான சூழல்களில் ஒன்றை ஆட்சி செய்கிறது. பல ஆண்டுகளாக, astronomers அந்த பகுதியில் மிகச் சிறிய வாயு மேகங்கள் கடந்து செல்லும் பாதைகளைப் பார்த்துள்ளனர்; அவை வெறும் சீரற்ற தொடர்பு அல்ல என்று தோன்றியது. இப்போது, high-resolution infrared observations-ஐப் பயன்படுத்தி, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics-இல் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் தலைமையிலான ஒரு குழு, அந்த மேகங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட மூலத்திலிருந்தே வந்திருக்கலாம் என்று கூறுகிறது: IRS 16SW எனப்படும் ஒரு பெரிய contact binary star system.

இந்த முடிவு முக்கியமானது, ஏனெனில் இந்த வாயு மேகங்கள் வெறும் விசித்திரங்கள் அல்ல. அவை மெதுவாக black hole-ஐ நோக்கி பொருளை அனுப்பும் செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக இருக்கலாம். ஆழமான ஈர்ப்பு குழிகளில் நட்சத்திரங்கள் வேகமாகச் சுழலும், வாயு தொடர்ந்து கலங்கிக் கொண்டிருக்கும் ஒரு பகுதியில், இப்படிப் பட்ட மேகங்களின் மீண்டும் நிகழக்கூடிய மூலத்தை அடையாளம் காணுவது Sagittarius A* சுற்றுப்புறத்தில் பொருள் எப்படி சேர்கிறது என்பதை விளக்க உதவும்.

G1, G2 மற்றும் G2t ஏன் கவனம் பெற்றன

மூலக் கட்டுரை G1, G2 மற்றும் G2t என்று அழைக்கப்படும் மூன்று சிறிய மேகங்களை முன்வைக்கிறது. ஒவ்வொன்றும் சில Earths-க்கு இணையான mass-ஐக் கொண்டவை, மேலும் சூடான hydrogen மற்றும் helium காரணமாக infrared light-இல் ஒளிர்கின்றன. அவற்றை தனித்தன்மையாக்கியது black hole-க்கு அருகாமை மட்டுமல்ல; மூன்றும் Sagittarius A*-ஐ சுற்றி கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியான, நீளமான, loop போன்ற பாதைகளில் சுற்றுவதாகத் தோன்றியது.

அந்த ஒற்றுமை ஒரு தெளிவான கேள்வியை எழுப்பியது. மேகங்கள் தொடர்பற்றவையாக இருந்தால், இவ்வளவு ஒத்த orbital parameters-ஐப் பகிரும் வாய்ப்பு மிகச் சிறியது. மாற்று விளக்கம், அவற்றுக்கு ஒரு common origin இருந்திருக்கலாம் என்பதுதான்; ஆனால் பல ஆண்டுகளாக அந்த மூலத்தை உறுதியாகக் கண்டறிய முடியவில்லை. புதிய ஆய்வு, European Southern Observatory-யின் Very Large Telescope-இல் உள்ள SINFONI மற்றும் ERIS spectrographs-இன் observations-ஐப் பயன்படுத்தி, மேகங்களின் நிலையும் வேகத்தையும் மீண்டும் கட்டமைத்ததால் common-origin கருத்தை வலுப்படுத்துகிறது.

இந்த அளவீடுகளை இணைத்ததன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பாதைகளை காலத்தில் பின்னோக்கி இயக்கி, அந்தப் பொருள் அதிக சாத்தியமாக எங்கிருந்து வந்திருக்கலாம் என்று கேட்டனர். அவர்களின் பதில் Sagittarius A*-ஐச் சுற்றும் young stars-இன் clockwise ring-இல் உள்ள IRS 16SW-ஐ சுட்டுகிறது.

வன்முறைக்கு ஏற்ற வகையில் கட்டமைக்கப்பட்ட ஒரு இரட்டைக் அமைப்பு

IRS 16SW ஒரு சாதாரண stellar system அல்ல. மூலத்தில் இது ஒரு massive contact binary என்று குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது; அதாவது இரண்டு பெரும் நட்சத்திரங்கள் இவ்வளவு அருகில் உள்ளன, அவை ஒன்றையொன்று தொட்டு, தொடர்ந்து பொருளை பரிமாறிக் கொள்கின்றன. இப்படிப் பட்ட அமைப்புகள் இயல்பாகவே நிலையற்றதும் ஆற்றல்மிக்கதுமானவையாக இருக்கும். அதில் வலுவான stellar winds மற்றும் அடர்த்தியான சுற்றுப்புறத்தையும் சேர்த்தால், நிலை மேலும் கடுமையாகும்.

மூலத்தின் படி, அந்த binary-இன் winds சுற்றியுள்ள வாயுவுடன் தொடர்பு கொள்ளும் போது ஒரு shock உருவாகிறது. கணினி simulations-கள், அந்த shock G1, G2, மற்றும் G2t-இல் காணப்பட்ட பண்புகளுக்கு ஒத்த gas clumps-ஐ உருவாக்க முடியும் என்று காட்டுகின்றன. இது ஆய்வுக்கு வெறும் orbital coincidence அல்ல, ஒரு physical mechanism-ஐ வழங்குகிறது. மற்றுமொரு சொல்லில், குழு மேகங்களும் binary-யும் இடம் மற்றும் காலத்தில் பொருந்துகின்றன என்று மட்டும் சொல்லவில்லை. அந்த binary, black hole அருகே astronomers பின்தொடர்ந்திருக்கும் வகையான பொருட்களை உருவாக்க முடியும் என்றும் கூறுகிறது.

Orbital reconstruction மற்றும் simulation ஆகியவற்றின் இந்த இணைப்பு, புதிய முடிவை முந்தைய கருத்துக்களை விட நம்பகமானதாக மாற்றுகிறது. கூட்டமாக உள்ள galactic center பல விளக்கங்களை வழங்கலாம், ஆனால் இந்த குறிப்பிட்ட மேகங்களின் இயக்கம் மற்றும் தோற்ற செயல்முறையுடன் ஒன்றாகப் பொருந்தும் விளக்கங்கள் மிகக் குறைவு.

இது Sagittarius A*-க்கு உணவு சேர்ப்பதைப் பற்றி என்ன சொல்கிறது

“black hole-க்கு உணவு கொடுப்பது” என்ற சொற்றொடர் ஒரே ஒரு திடீர் நிகழ்வைப் போலத் தோன்றலாம்; ஆனால் உண்மையில் அது பொதுவாக காலப்போக்கில் சிறிய அளவிலான பொருட்கள் black hole சூழலுக்குள் சேர்க்கப்படுவதையே குறிக்கிறது. இந்த ஆய்விலுள்ள மேகங்கள் சிறியவை, ஒவ்வொன்றும் சில Earths mass மட்டுமே; இருந்தாலும் galactic center போன்ற தீவிரமாக இயக்கமுள்ள பகுதியில் இத்தகைய clumps மீண்டும் மீண்டும் சேர்க்கப்படுவது முக்கியமானதாக இருக்கலாம்.

மூலக் கட்டுரை பரந்த மர்மத்தைத் தெளிவாக முன்வைக்கிறது: Sagittarius A* சுற்றியுள்ள பகுதியின் வன்முறையினையும் பொருட்படுத்தாமல், அதற்கு உண்மையில் பொருளை யார் வழங்குகிறது என்பதை astronomers நீண்ட காலமாக அறிய விரும்புகிறார்கள். IRS 16SW இவ்வாறான மேகங்களை உருவாக்கி, பின்னர் அவை ஒத்த பாதைகளில் உள்நோக்கி பயணித்தால், massive binary stars அந்த supply chain-இன் ஒரு முக்கிய மூலமாக இருக்கலாம்.

இந்த யோசனை ஈர்க்கக்கூடியது, ஏனெனில் அது stellar evolution-ஐ Milky Way-இல் black hole feeding-உடன் நேரடியாக இணைக்கிறது. முற்றிலும் சீரற்ற வாயு ஓட்டங்கள் அல்லது அரிதான அழிவு நிகழ்வுகளையே சாராமல், galactic center-இல் மைய black hole-க்கு நகரும் பொருளை உருவாக்கும் ஒரு நிலையான mechanism இருக்கலாம்.

புதிய கருவிகளின் பங்கு

இந்த ஆய்வு modern infrared astronomy galactic center-ஐ எவ்வளவு மாற்றியுள்ளது என்பதையும் காட்டுகிறது. தூசி இந்த பகுதியிலிருந்து வரும் பெரும்பாலான visible light-ஐ மறைக்கிறது, அதனால் infrared instruments அவசியமானவை. மூலத்தில் குறிப்பிடப்பட்ட observations, Very Large Telescope-இல் உள்ள SINFONI மற்றும் ERIS-இல் இருந்து வந்தவை; இவை நட்சத்திரங்களும் ionized gas-உம் நிறைந்த கூட்டத்தில் மங்கிய அமைப்புகளின் நிலையும் இயக்கமும் அளவிடக்கூடியவை.

ஆர்வப் பொருட்கள் நட்சத்திரங்கள், ionized gas, மற்றும் வலுவான gravitational distortion கொண்ட பின்னணியில் நகரும் compact gas clouds ஆக இருக்கும் போது, அந்த தொழில்நுட்ப திறன் மிக முக்கியமானது. துல்லியமான infrared spectroscopy மற்றும் imaging இல்லாமல், சாத்தியமான orbital histories-இன் சிறிய வேறுபாடுகளை பிரித்தறிவது மிகவும் கடினமாக இருக்கும்.

இந்த கண்டுபிடிப்பு ஒரு black hole-க்கு அப்பாலும் ஏன் பொருத்தமானது

Sagittarius A* அருகிலுள்ள மிக அருகிலான supermassive black hole என்பதால், அது galaxy evolution-க்கு பொருந்தும் கேள்விகளுக்கான ஆய்வுக்கூடமாக உள்ளது. இங்கே massive contact binaries மைய black hole-ஐ நோக்கி நகரும் gas clumps-ஐ உருவாக்க முடிந்தால், இதே போன்ற செயல்முறைகள் பிற galactic nuclei-களிலும் நடைபெறலாம். Milky Way, தொலைதூர galaxies-ஐ விட மிகவும் விரிவாக இத்தகைய mechanism-களைப் பார்க்கும் வாய்ப்பை அளிக்கிறது.

• G1, G2 மற்றும் G2t என்ற gas clouds ஒவ்வொன்றும் சில Earths mass-க்கு இணையானவை மற்றும் infrared light-இல் ஒளிர்கின்றன.
• ஆராய்ச்சியாளர்கள் Very Large Telescope-இன் SINFONI மற்றும் ERIS spectrographs observations-ஐப் பயன்படுத்தி அவற்றின் பாதைகளை மீண்டும் கட்டமைத்தனர்.
• அந்த பாதைகளை பின்னோக்கி கண்காணித்ததில் Sagittarius A* சுற்றியுள்ள young stellar ring-இல் உள்ள massive contact binary IRS 16SW-ஐ நோக்கி சுட்டியது.
• binary-யின் stellar winds உருவாக்கும் shocks, காணப்பட்ட gas clumps போன்றவற்றை உருவாக்க முடியும் என்று simulations காட்டுகின்றன.

படம் இன்னும் உருவாகிக் கொண்டிருக்கிறது, ஆனால் முன்பைவிட தெளிவாக உள்ளது. தனித்தனியான வித்தியாசங்களாக மட்டும் கருதப்பட்ட மூன்று விசித்திர மேகங்கள், இப்போது Milky Way-இன் மையத்தில் நடக்கும் மீண்டும் நிகழும் செயல்முறையின் சான்றாகத் தெரிகின்றன. இந்த விளக்கம் உறுதியாகுமானால், galaxy-யின் மிகப்பெரிய monster-க்கு அதன் உணவின் குறைந்தபட்சம் ஒரு பகுதி மையத்தில் இணைந்த இரண்டு நட்சத்திரங்களின் குழப்பமான வாழ்க்கையிலிருந்தே கிடைக்கலாம்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today-இன் செய்தியினைப் பொறுத்தது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.