नए रेडियो अवलोकनों से पता चला है कि आकाशगंगा मेसियर 87 (एम87) के केंद्र में ब्लैक होल से निकलने वाला सापेक्ष जेट डगमगा रहा है क्योंकि इसे घूमते हुए ब्लैक होल द्वारा चारों ओर खींचा जा रहा है। यह पहला प्रत्यक्ष प्रमाण है कि सक्रिय आकाशगंगाओं से शक्तिशाली जेट ब्लैक होल द्वारा संचालित होते हैं जो तेजी से घूम रहे हैं, धीरे-धीरे नहीं।
M87 एक विशाल अण्डाकार आकाशगंगा है जो 55 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर कन्या आकाशगंगा समूह के मध्य में पाई जाती है। यह अपनी "छाया" वाले पहले सुपरमैसिव ब्लैक होल का घर होने के लिए प्रसिद्ध है इवेंट होरिजन टेलीस्कोप द्वारा चित्रित, 2019 में वापस। M87 ब्लैक होल से कम से कम 5000 प्रकाश-वर्ष तक फैले आवेशित कणों का एक शक्तिशाली जेट भी उत्पन्न करता है। यह जेट इतना बड़ा और चमकीला है कि यह शौकिया खगोलविदों द्वारा उद्यान उपकरण से ली गई छवियों में भी दिखाई देता है।
हालाँकि M87 पहली आकाशगंगा थी जिसमें एक सदी पहले सापेक्षतावादी जेट पाया गया था, अब हजारों आकाशगंगाओं और क्वासर में जेट पाए जाते हैं। ऐसे जेट में मौजूद सामग्री को ब्लैक होल के चारों ओर घूमने वाली सामग्री की एक अभिवृद्धि डिस्क से चुंबकीय क्षेत्र द्वारा खींचा जाता है। सिद्धांत ने माना कि जेट के लिए ऊर्जा ब्लैक होल की घूर्णी ऊर्जा से निकाली जाती है।
अब, खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम - हांग्जो, चीन में झेजियांग प्रयोगशाला के युज़ु कुई के नेतृत्व में, और कज़ुहिरो हाडा जापान की ग्रेजुएट यूनिवर्सिटी फ़ॉर एडवांस्ड स्टडीज़ और नेशनल एस्ट्रोनॉमिकल ऑब्ज़र्वेटरी ऑफ़ जापान ने पहला अवलोकन किया है जो सीधे तौर पर इस सिद्धांत का समर्थन करता है, जिसके परिणाम प्रकाशित किए गए हैं। प्रकृति.
हाडा बताते हैं, "इस अध्ययन के सबसे महत्वपूर्ण निहितार्थों में से एक यह है कि एक शक्तिशाली सापेक्षतावादी जेट उत्पन्न करने के लिए एक घूमता हुआ ब्लैक होल आवश्यक है जैसा कि M87 और अन्य रेडियो आकाशगंगाओं या क्वासर में देखा गया है।" भौतिकी की दुनिया.
"यदि परिणाम की पुष्टि हो जाती है, तो यह वास्तव में जेट के बारे में हमारी समझ में एक बड़ी छलांग होगी," आगे कहते हैं यानिस लिओडाकिस फ़िनलैंड में तुर्कू विश्वविद्यालय के, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। 2022 में लिओडाकिस एक के प्रमुख लेखक थे कागज में प्रकृति इसमें M87 के जेट में शॉक फ्रंट और अशांति पाई गई।
कताई शीर्ष
से 17 वर्षों के रेडियो-खगोल विज्ञान अवलोकनों का संयोजन पूर्वी एशियाई वीएलबीआई नेटवर्क (ईएवीएन), द बहुत लंबी बेसलाइन सरणी (वीएलबीए), केवीएन और वेरा की संयुक्त सरणी (कावा) और यह पूर्वी एशिया से इटली तक लगभग वैश्विक (ईटिंग) वीएलबीआई नेटवर्ककुल मिलाकर 20 से अधिक रेडियो दूरबीनों की सहायता से, हाडा और टीम ने पाया कि M87 का जेट आगे बढ़ रहा है।
एक घूमते हुए शीर्ष के बारे में सोचें, और इसकी घूर्णन की धुरी एक वृत्त में कैसे घूमती हुई प्रतीत होती है। M87 में जेट अभिवृद्धि डिस्क के लंबवत है, लेकिन ब्लैक होल के घूर्णी अक्ष के संबंध में जेट और डिस्क दोनों गलत संरेखित हैं। जैसे ही ब्लैक होल घूमता है, यह अंतरिक्ष-समय को अपने साथ खींचता है - एक प्रभाव जिसे "फ़्रेम-ड्रैगिंग" के रूप में जाना जाता है। जैसे ही यह ऐसा करता है, यह अभिवृद्धि डिस्क को चारों ओर खींचता है, जिससे ऑफ-एक्सिस जेट लगभग 10 वर्षों की अवधि के साथ लगभग 11 डिग्री तक दिशा को आगे बढ़ाता है, या डगमगाता है।
1973 में, भौतिक विज्ञानी जॉन व्हीलर ने अपना नो-हेयर प्रमेय प्रसिद्ध रूप से प्रस्तुत किया - कि एक ब्लैक होल को केवल तीन मापदंडों द्वारा पूरी तरह से चित्रित किया जा सकता है: इसका द्रव्यमान, इसका विद्युत आवेश और इसका कोणीय गति ("बाल" बाकी सभी चीजों के लिए एक रूपक है - अन्य सभी जानकारी ब्लैक होल में प्रवेश करती है और अप्राप्य हो जाती है)। M87 के महाविशाल ब्लैक होल का द्रव्यमान हमारे सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 6.5 बिलियन गुना है, और इसका विद्युत आवेश नगण्य माना जाता है। हालाँकि, जेट की गति के इस माप के बावजूद क्योंकि इसे घूमते हुए ब्लैक होल द्वारा चारों ओर खींचा जाता है, उस स्पिन के लिए दर को परिभाषित करना अभी तक संभव नहीं है।
ब्लैक होल स्पिन दर
हालाँकि, कोई यह अनुमान लगा सकता है कि शक्तिशाली जेट वाले ब्लैक होल तेजी से घूमेंगे, जबकि बिना जेट वाले ब्लैक होल अधिक धीमी गति से घूमेंगे।
हाडा कहते हैं, "जेट प्रीसेशन अवधि ब्लैक होल स्पिन और अभिवृद्धि डिस्क के आकार दोनों पर निर्भर करती है।" दुर्भाग्य से, M87 की डिस्क का आकार अच्छी तरह से ज्ञात नहीं है। अपने सैद्धांतिक मॉडलिंग में, टीम ने प्रति वर्ष 40 रोटेशन का अनुमान लगाया, लेकिन यह केवल एक संभावित समाधान है - विभिन्न डिस्क आकार के साथ अलग-अलग स्पिन मान भी पूर्वता की डिग्री की व्याख्या कर सकते हैं।
नई ब्लैक होल छवि से चुंबकीय क्षेत्र का पता चलता है
हाडा कहते हैं, "फिर भी, यह बहुत संभावना है कि ब्लैक होल का घूर्णन समय स्केल जेट और डिस्क प्रीसेशन की तुलना में बहुत कम है।" “इस स्पिन के मूल्य को मापना हमारा अगला कदम है। उम्मीद है कि यह हमारे जेट मॉनिटरिंग और इवेंट होरिजन टेलीस्कोप से ब्लैक होल मूवी के संयोजन से संभव होगा।
लियोडाकिस बताते हैं कि यह जानना कितना महत्वपूर्ण है कि तेजी से घूमने वाले ब्लैक होल जेट चलाते हैं, क्योंकि यह खगोलविदों को M87 जैसी आकाशगंगा के केंद्र में अभिवृद्धि डिस्क के आकार और ऐसे जेट की संरचना को सीमित करने में सहायता करेगा।
"यह कोई अप्रत्याशित परिणाम नहीं है," लिओडाकिस कहते हैं। "लेकिन प्रत्यक्ष पुष्टि होना निश्चित रूप से बहुत अच्छा है।"
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- स्रोत: https://physicsworld.com/a/m87s-precessing-jet-reveals-black-holes-fast-spin/
