Cygnus X-1 బ్లాక్ హోల్ జెట్లు 10,000 సూర్యుల శక్తికి సమానంగా కొలవబడ్డాయి

దీర్ఘకాల రేడియో ఇమేజింగ్ జెట్ శక్తిని ప్రత్యక్షంగా చూసే అరుదైన అవకాశాన్ని ఖగోళవేత్తలకు ఇస్తోంది

బ్లాక్ హోల్ జెట్ల ద్వారా మోసుకెళ్లబడే శక్తికి ఇప్పటివరకు వచ్చిన అత్యంత స్పష్టమైన కొలతల్లో ఒకటిని ఖగోళవేత్తలు పొందారు. Curtin University నేతృత్వంలో జరిగిన కొత్త పరిశోధనలో, శాస్త్రవేత్తలు 18 సంవత్సరాల హై-రిజల్యూషన్ రేడియో ఇమేజింగ్‌ను ఉపయోగించి Cygnus X-1ను అధ్యయనం చేశారు; ఇది బ్లాక్ హోల్ మరియు ఒక supergiant నక్షత్రం కలిగిన, మొదట ధృవీకరించబడిన binary system. ఇచ్చిన మూల పాఠ్యం ప్రకారం, ఆ వ్యవస్థలోని జెట్లు 10,000 సూర్యుల ఉత్పత్తికి సమానమైన శక్తిని మోస్తున్నాయని బృందం కనుగొంది.

ఆ స్థాయి మాత్రమే ఈ ఫలితాన్ని ముఖ్యంగా చేస్తుంది, కానీ మరింత ముఖ్యమైనది బృందం దాన్ని ఎలా కొలిచిందనే విషయం. బ్లాక్ హోల్ జెట్లు astrophysics‌లోని అత్యంత నాటకీయ నిర్మాణాలలో ఒకటి. బ్లాక్ హోల్ వైపు లాగబడిన పదార్థం ఒక accretion disk‌ను తయారు చేస్తుంది, అందులో కొంత లోపలికి కూలుతుంది, మరికొంత ధ్రువాల నుంచి అత్యంత వేగంతో బయటకు నెట్టబడుతుంది. ఈ జెట్లు విస్తారమైన దూరాల వరకు వ్యాపించి, తమ పరిసరాలను ఆకారమివ్వడమే కాకుండా, అంతరిక్షంలో శక్తిని పునర్వితరణ చేస్తాయి.

Cygnus X-1 ఎందుకు అంత ఉపయోగకరమైన ప్రయోగశాల

Cygnus X-1, జెట్ భౌతికశాస్త్రాన్ని పరీక్షించడానికి పరిశోధకులకు అసాధారణంగా విలువైన వాతావరణాన్ని అందిస్తుంది. ఈ వ్యవస్థ ఒక బ్లాక్ హోల్‌ను మరియు ఒక భారీ నక్షత్ర సహచరాన్ని కలుపుతుంది; ఆ నక్షత్రపు గాలి జెట్లతో పరస్పర చర్య చేస్తుంది. ఇచ్చిన పాఠ్యం ప్రకారం, పరిశోధకులు ఆ పరస్పర చర్యను ఉపయోగించి జెట్ల శక్తిని అంచనా వేశారు. బ్లాక్ హోల్ నక్షత్రాన్ని చుట్టూ తిరుగుతున్నప్పుడు బయటకు వెళ్లే ప్రవాహం ఎలా వంగి, కుదిపివేయబడుతుందో గమనించడం ద్వారా, జెట్లు ఎంత బలంగా ఉండాల్సి ఉంటుందో వారు అంచనా వేయగలిగారు.

బృందం Very Long Baseline Array మరియు European VLBI Network డేటాను కలిపి, very long baseline interferometry ఉపయోగించి, ఏ ఒక్క network ఇచ్చే దానికంటే మరింత పూర్తి దృశ్యాన్ని సృష్టించింది. ఆ దీర్ఘ పరిశీలనా ఆధారం కీలకం. జెట్లు మారుతున్న నిర్మాణాలు; అనేక సంవత్సరాల పాటు మారే orbital conditions ద్వారా వాటిని కొలవడం, ఒక్క snapshot కంటే, భౌతిక అర్థీకరణకు మరింత బలమైన పునాది ఇస్తుంది.

కాంతి వేగం సగం మరియు సిద్ధాంతానికి గట్టి పరీక్ష

అదే లెక్కల ద్వారా జెట్ వేగం సుమారు సెకనుకు 150,000 కిలోమీటర్లు, అంటే కాంతి వేగం సగం దగ్గరగా, ఉంటుందని కూడా తేలిందని మూల పాఠ్యం చెబుతోంది. ఖగోళశాస్త్రంలో ఇది కేవలం నాటకీయ సంఖ్య కాదు. ఇది jet launching మరియు energy transport కు సంబంధించిన సిద్ధాంత నమూనాలను ఒక నిజమైన, బాగా అధ్యయనం చేసిన బ్లాక్ హోల్ వ్యవస్థతో అనుసంధానిస్తుంది.

బ్లాక్ హోల్ జెట్లు compact objects నుండి శక్తిని దూరంగా తీసుకెళ్లి, పరిసర వాతావరణంలోకి పంపడం ద్వారా విశ్వ నిర్మాణంలో ముఖ్య పాత్ర పోషిస్తాయని పరిశోధకులు చాలాకాలంగా వాదిస్తున్నారు. Cygnus X-1లో జెట్ శక్తి మరియు వేగం రెండింటినీ కొలవడం ఆ ఆలోచనలకు కొత్త మద్దతు ఇస్తుంది. ఈ outflows ద్వితీయ ప్రభావాలు కాకుండా, astrophysical feedback యొక్క మౌలిక ఇంజిన్లు అని అది బలపరుస్తుంది.

బ్లాక్ హోల్ ప్రవర్తనను అర్థం చేసుకోవడానికి binary environments ఎంత ముఖ్యమో కూడా ఈ ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. ఒంటరి వస్తువులుగా కాకుండా, అనేక బ్లాక్ హోల్స్‌లో గాలి, చుంబక క్షేత్రాలు, orbital motion, మరియు accretion సంక్లిష్టంగా పరస్పరం ప్రభావితం చేసుకునే వ్యవస్థలు ఉంటాయి. Cygnus X-1 ఆ పరస్పర చర్యలను అంత స్పష్టంగా చూపిస్తుంది కాబట్టి, ఒక పాత సిద్ధాంత ప్రశ్నను పరిమాణాత్మక అంచనాగా మార్చుకోవచ్చు.

బ్లాక్ హోల్ శాస్త్రానికి దీని అర్థం

ప్రతి మెరుగైన jet measurement, accretion energy ఎక్కడికి వెళ్తుందో అర్థం చేసుకోవడాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. కొంత పదార్థం event horizon దాటి మాయమవుతుంది, కానీ కొంత అపార బలంతో బయటకు మళ్లించబడుతుంది. బ్లాక్ హోల్స్ అది ఎంత సమర్థంగా చేస్తాయో తెలుసుకోవడం high-energy astrophysics లోని ప్రధాన ప్రశ్నల్లో ఒకటి. Cygnus X-1 ఫలితం అన్నిటికీ సమాధానం ఇవ్వదు, కానీ ఇది భవిష్యత్ modelling మరియు observation కోసం శక్తివంతమైన benchmark‌ను అందిస్తుంది.

ఖగోళశాస్త్రంలో ఓర్పు ఎంత ముఖ్యమో కూడా ఇది చూపిస్తుంది. 18 సంవత్సరాల సమన్వయ రేడియో డేటా ఒక ప్రసిద్ధ బ్లాక్ హోల్ వ్యవస్థను precision experiment‌గా మార్చింది. ఫలితంగా stellar winds జెట్లను ఎలా వంకర చేస్తాయో, అవి ఎంత వేగంగా ప్రయాణిస్తాయో, ఎంత శక్తిని మోస్తాయో అనే మరింత స్పష్టమైన చిత్రం లభించింది.

దీర్ఘకాల baseline పరిశీలన మరియు భౌతిక నిర్ధారణల కలయికే ఈ అధ్యయనానికి ప్రాముఖ్యత ఇస్తుంది. బ్లాక్ హోల్ జెట్లు ఎప్పుడూ అద్భుతంగా కనిపించాయి. ఈ పని, వాటి కొలవదగిన శక్తి గురించి మరింత బలమైన అవగాహనను జోడించి, విశ్వంలోని అత్యంత హింసాత్మక ఘటనలలో ఒకదాన్ని మరింత దృఢమైన అనుభవ ఆధారంపై నిలబెడుతుంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.