ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ట్రాకింగ్ మిల్కీ వేలోని గ్యాస్ మేఘాలను ఒక హింసాత్మక బైనరీ నక్షత్ర వ్యవస్థ వరకు చూపిస్తోంది

మిల్కీ వే కేంద్రానికి దగ్గరలో ఉన్న దీర్ఘకాల రహస్యం ఇప్పుడు మరింత స్పష్టమవుతోంది

మిల్కీ వే మధ్యలో Sagittarius A* ఉంది, ఇది supermassive black hole, దాని గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం గెలాక్సీలోని అత్యంత తీవ్ర వాతావరణాలలో ఒకదాన్ని నియంత్రిస్తోంది. సంవత్సరాలుగా ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఆ ప్రాంతంలో కాంపాక్ట్ గ్యాస్ మేఘాలు కదలడం గమనించారు, అవి కేవలం యాదృచ్ఛికం కాదనిపించే మార్గాల్లో ఉన్నాయి. ఇప్పుడు, high-resolution infrared observations ఉపయోగించి, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics పరిశోధకుల బృందం ఆ మేఘాలు ఒక నిర్దిష్ట మూలం నుంచే వచ్చినవై ఉండవచ్చని అంటోంది: IRS 16SW అనే భారీ contact binary star system.

ఈ ఫలితం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఆ గ్యాస్ మేఘాలు కేవలం ఆసక్తికర వస్తువులు మాత్రమే కావు. అవి క్రమంగా black hole వైపు పదార్థాన్ని పంపించే ప్రక్రియలో భాగమై ఉండవచ్చు. తీవ్ర గురుత్వపు లోతుల్లో నక్షత్రాలు వేగంగా పరిగెత్తుతున్న, గ్యాస్ నిరంతరం కలత చెందుతున్న ప్రాంతంలో, ఇలాంటి మేఘాలకు పునరావృతమయ్యే మూలాన్ని గుర్తించడం Sagittarius A* చుట్టూ పదార్థం ఎలా చేరుతుందో అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది.

G1, G2 మరియు G2t ఎందుకు దృష్టిని ఆకర్షించాయి

మూల వ్యాసం G1, G2, మరియు G2t అనే మూడు చిన్న మేఘాలను హైలైట్ చేస్తోంది. ఒక్కోటి కొన్ని Earths mass‌కు సమానమైన ద్రవ్యరాశి కలిగి ఉంది, మరియు వేడి hydrogen, helium కారణంగా infrared light లో మెరుస్తున్నాయి. వాటిని ప్రత్యేకంగా నిలబెట్టింది black hole కు సమీపం మాత్రమే కాదు, మూడు మేఘాలూ Sagittarius A* చుట్టూ దాదాపు ఒకేలా ఉన్న, దీర్ఘమైన, loop తరహా కక్ష్యలను అనుసరిస్తున్నట్లుగా కనిపించడం.

ఆ పోలిక ఒక స్పష్టమైన ప్రశ్నను తెరిచింది. మేఘాలు సంబంధం లేనివి అయితే, ఇంత సమానమైన orbital parameters కలిగి ఉండే అవకాశం చాలా తక్కువ. ప్రత్యామ్నాయం ఏమిటంటే వాటికి ఒక common origin ఉండాలి, కానీ సంవత్సరాలుగా ఆ మూలం స్పష్టంగా తెలియలేదు. European Southern Observatory యొక్క Very Large Telescope పై ఉన్న SINFONI, ERIS spectrographs పరిశీలనలను ఉపయోగించి, కొత్త పని మేఘాల స్థానం మరియు వేగాన్ని తిరిగి నిర్మించింది; దాంతో common-origin భావన మరింత బలపడింది.

ఈ కొలతలను కలిపి, పరిశోధకులు కక్ష్యలను కాలంలో వెనక్కి నడిపి, ఆ పదార్థం అత్యంత సమర్థవంతంగా ఎక్కడి నుంచి వచ్చిందో అడగగలిగారు. వారి సమాధానం Sagittarius A* ను చుట్టుముట్టే young stars యొక్క clockwise ring లో ఉన్న IRS 16SW వైపు చూపుతోంది.

హింస కోసం రూపొందిన బైనరీ వ్యవస్థ

IRS 16SW సాధారణ నక్షత్ర వ్యవస్థ కాదు. మూలంలో దీనిని భారీ contact binaryగా వర్ణించారు, అంటే రెండు పెద్ద నక్షత్రాలు అంత దగ్గరగా ఉంటాయి, అవి పరస్పరం తాకుతూ నిరంతరం పదార్థాన్ని మార్పిడి చేసుకుంటాయి. ఇలాంటి వ్యవస్థలు సహజంగానే అస్థిరమైనవి, శక్తివంతమైనవి. దానికి బలమైన stellar winds, సాంద్రమైన చుట్టుపక్కల వాతావరణాన్ని జోడిస్తే పరిస్థితులు మరింత తీవ్రంగా మారతాయి.

మూలం ప్రకారం, బైనరీ winds చుట్టుపక్కల ఉన్న గ్యాస్‌తో పరస్పర చర్య చేయగా ఒక shock ఏర్పడుతుంది. కంప్యూటర్ simulations ఈ shock, G1, G2, మరియు G2t లో కనిపించిన లక్షణాలకు సరిపడే గ్యాస్ clumps ను రూపొందించగలదని సూచిస్తున్నాయి. దీనివల్ల అధ్యయనానికి కేవలం కక్ష్యల యాదృచ్ఛికం కాకుండా, భౌతికంగా plausible mechanism లభించింది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, బృందం మేఘాలు మరియు బైనరీ స్థానం, కాలంలో సరిపోతున్నాయని మాత్రమే చెప్పడం లేదు. ఆ బైనరీ black hole దగ్గర ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ట్రాక్ చేస్తున్న రకమైన వస్తువులను నిర్మించగలదని కూడా చెబుతోంది.

కక్ష్య పునర్నిర్మాణం మరియు simulation కలయిక, కొత్త ఫలితాన్ని పూర్వపు సూచనల కంటే మరింత నమ్మకమైనదిగా చేస్తోంది. జనంతో నిండిన galactic center అనేక వివరణలు ఇవ్వగలదు, కానీ ఈ నిర్దిష్ట మేఘాల గమనానికి, అవి ఏర్పడిన ప్రక్రియకు రెండింటికీ సరిపడే వివరణలు తక్కువే ఉన్నాయి.

ఇది Sagittarius A* కి ఆహారం చేరడం గురించి ఏమి చెబుతోంది

“black hole కి ఆహారం పెట్టడం” అనేది ఒక్క నాటకీయ సంఘటనలా అనిపించవచ్చు, కానీ వాస్తవానికి అది తరచుగా కాలక్రమేణా చిన్న మొత్తాల పదార్థం black hole పర్యావరణంలోకి చేరే ప్రక్రియ మాత్రమే. ఈ అధ్యయనంలోని మేఘాలు కాంపాక్ట్ గా ఉన్నాయి, ఒక్కోటి కొన్ని Earths mass మాత్రమే; అయినప్పటికీ galactic center లాంటి డైనమిక్ ప్రాంతంలో ఇలాంటి clumps ను మళ్లీ మళ్లీ అందించడం ముఖ్యంగా మారవచ్చు.

మూల వ్యాసం పెద్ద రహస్యాన్ని స్పష్టంగా చెబుతోంది: Sagittarius A* చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతం ఎంత హింసాత్మకమైనా, నిజంగా దానికి పదార్థాన్ని ఎవరు అందిస్తున్నారు అనే ప్రశ్నను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చాలా కాలంగా అడుగుతున్నారు. IRS 16SW నిజంగా ఇలాంటి మేఘాలను తయారు చేసి, అవి తర్వాత సమాన trajectories మీద లోపలికి ప్రయాణిస్తే, భారీ బైనరీ నక్షత్రాలు ఆ సరఫరా గొలుసులో ఒక ముఖ్యమైన మూలంగా ఉండొచ్చు.

ఈ ఆలోచన ఆకర్షణీయమైనది, ఎందుకంటే ఇది stellar evolution ను Milky Way లో black hole feeding తో నేరుగా కలుపుతుంది. యాదృచ్ఛిక గ్యాస్ ప్రవాహాలు లేదా అరుదైన విధ్వంసకర సంఘటనలపై మాత్రమే ఆధారపడకుండా, galactic center లో కేంద్ర black hole వైపు కదిలే పదార్థాన్ని తయారు చేసే మరింత స్థిర mechanism ఉండొచ్చు.

కొత్త పరికరాల పాత్ర

ఈ అధ్యయనం modern infrared astronomy galactic center చిత్రాన్ని ఎంతగా మార్చిందో కూడా చూపిస్తోంది. ధూళి ఈ ప్రాంతం నుంచి వచ్చే visible light లో చాలా భాగాన్ని అడ్డుకుంటుంది, అందుకే infrared instruments అవసరం. మూలంలో పేర్కొన్న పరిశీలనలు Very Large Telescope పై ఉన్న SINFONI, ERIS నుండి వచ్చాయి; ఇవి నక్షత్రాలు, ionized gas, మరియు బలమైన గురుత్వ వక్రీకరణతో నిండిన గుంపులోని మసక నిర్మాణాల స్థానం, కదలిక రెండింటినీ కొలవగల సాధనాలు.

ఆసక్తి ఉన్న వస్తువులు నక్షత్రాలు, ionized gas, మరియు బలమైన gravitational distortion తో నిండిన background లో కదులుతున్న compact gas clouds అయినప్పుడు, ఆ సాంకేతిక సామర్థ్యం చాలా కీలకం. ఖచ్చితమైన infrared spectroscopy మరియు imaging లేకుండా, సాధ్యమైన orbital histories మధ్య సూక్ష్మ తేడాలను గుర్తించడం చాలా కష్టం.

ఈ కనుగొనడం ఒక black hole కంటే ముందుకు ఎందుకు ప్రాముఖ్యత కలిగిస్తుంది

Sagittarius A* అత్యంత సమీప supermassive black hole కావడంతో, ఇది galaxy evolution కు సంబంధించిన ప్రశ్నలకు ప్రయోగశాలలా పనిచేస్తుంది. ఇక్కడ massive contact binaries కేంద్ర black hole వైపు కదిలే gas clumps ను తయారు చేయగలిగితే, ఇలాంటి ప్రక్రియలు ఇతర galactic nuclei లలో కూడా ఉండవచ్చు. Milky Way, దూర గెలాక్సీల కంటే చాలా ఎక్కువ వివరాలతో ఇలాంటి mechanism లను చూడగల అవకాశం ఇస్తోంది.

• G1, G2, మరియు G2t అనే గ్యాస్ మేఘాల్లో ఒక్కోటి కొన్ని Earths mass కు సమానమైన ద్రవ్యరాశి కలిగి ఉంది, మరియు అవి infrared light లో మెరుస్తున్నాయి.
• పరిశోధకులు Very Large Telescope లోని SINFONI, ERIS spectrographs observations ఉపయోగించి వాటి కక్ష్యలను తిరిగి నిర్మించారు.
• ఆ కక్ష్యలను వెనక్కు అనుసరించగా Sagittarius A* చుట్టూ ఉన్న young stellar ring లోని భారీ contact binary IRS 16SW వైపు చూపింది.
• బైనరీ stellar winds నుండి ఏర్పడే shocks, కనిపించిన gas clumps లాంటి వాటిని తయారు చేయగలవని simulations సూచిస్తున్నాయి.

చిత్రం ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతోంది, కానీ ఇది గతం కంటే స్పష్టంగా ఉంది. విడివిడిగా ఉన్న వింతలు అనుకున్న మూడు గ్యాస్ మేఘాలు ఇప్పుడు Milky Way కేంద్రంలో తిరిగి జరిగే ప్రక్రియకు ఆధారాలుగా కనిపిస్తున్నాయి. ఈ వ్యాఖ్యానం నిలబడితే, గెలాక్సీ యొక్క అతిపెద్ద monster కు దాని ఆహారంలో కనీసం కొంత భాగం కేంద్రంలో బంధింపబడ్డ రెండు నక్షత్రాల గందరగోళ జీవితాల నుంచే రావచ్చు.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.