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कैसे एस्ट्रोफिजिसिस्टों ने पाया एक काला छेद जहां कोई भी नहीं सकता था

पृथ्वी से लगभग 16, 000 प्रकाश वर्ष ब्रह्मांड के शुरुआती वर्षों में लाखों सितारों का गोलाकार गोला है। 47 टक्सनै नामक इस घने समूह की त्रिज्या लगभग 200 प्रकाश वर्ष है और यह हमारे रात के आकाश के सबसे चमकीले समूहों में से एक है। 47 टूकाना के अंदर, तीव्र गुरुत्वाकर्षण बलों ने समय के साथ तारों को छांटा है, कम घने तारों को बाहर की ओर धकेल दिया है और एक बहुत घने आंतरिक कोर का निर्माण किया है जो जांच से बाहर रहता है।

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  • पुराने, घने स्टार क्लस्टर जटिल विदेशी जीवन की तलाश के लिए जगह हो सकते हैं

हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के एक खगोल वैज्ञानिक ब्यूलेंट किज़िल्टन कहते हैं, "गोलाकार समूहों का अध्ययन करना बेहद चुनौतीपूर्ण है।" एक दूसरे के बगल में इतने सारे सितारे भरे हुए हैं, वह कहते हैं, कि एक के केंद्र से विकिरण पर कब्जा करना असंभव के बगल में है। इसलिए जबकि वैज्ञानिकों को लंबे समय से यह संदेह है कि 47 टूकाना के केंद्र में एक ब्लैक होल हो सकता है, क्योंकि कई अन्य गोलाकार क्लस्टर दिखाई देते हैं, वे इसे साबित नहीं कर पाए हैं।

अब, जर्नल नेचर में कल प्रकाशित एक अध्ययन में, किज़िल्टन और उनके सहयोगियों ने मध्यम आकार के ब्लैक होल के एक नए वर्ग को खोजने के लिए 47 टूकाना के दिल में सहकर्मी की मदद की है।

उनके नाम के बावजूद, ब्लैक होल वास्तव में काले नहीं हैं, किज़िल्टन कहते हैं। जैसा कि वे अलग-अलग सितारों को अपनी खींच में भटकने के लिए बदकिस्मत कहते हैं, वे कहते हैं, वे एक चमकदार, गर्म गैसों की एक डिस्क बनाते हैं जो उनके चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क के रूप में जाना जाता है। ब्लैक होल किसी भी दृश्य प्रकाश से बचने नहीं देते हैं, लेकिन वे आमतौर पर एक्स-रे का उत्सर्जन करते हैं क्योंकि वे इन गैसों का उपभोग करते हैं। हालांकि, 47 टूकाना इतने घने हैं कि ब्लैक होल के उपभोग के लिए इसके केंद्र में कोई गैस नहीं बची है।

किज़िल्टन ने अपनी विशेषज्ञता का उपयोग एक अन्य विचित्र प्रकार की अंतरिक्ष वस्तु-पल्सर में किया - इन मायावी प्रकार के ब्लैक होल का पता लगाने का एक नया तरीका आज़माने के लिए।

"पल्सर" हमें एक ऐसा मंच प्रदान करता है जिसका उपयोग हम पर्यावरण में होने वाले बहुत ही परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए कर सकते हैं। ये तारे, जो बहुत नियमित अंतराल पर विकिरण के "दालों" का उत्सर्जन करते हैं, का उपयोग लौकिक संरचनाओं सहित, लौकिक संरचनाओं को बाहर करने के लिए संदर्भ बिंदुओं के रूप में किया जा सकता है; किज़िल्टन ने उन्हें "कॉस्मिक परमाणु घड़ियों" की तुलना की।

गाइड के रूप में 47 ट्यूसाने के किनारों पर दो दर्जन पल्सर के साथ, किज़िल्टन और उनकी टीम इस बात का अनुकरण करने में सक्षम थी कि समय के साथ गोलाकार क्लस्टर कैसे विकसित हुआ, और विशेष रूप से कैसे घने और कम घने सितारों ने अपने वर्तमान पदों में खुद को सॉर्ट किया।

ये सिमुलेशन बड़े पैमाने पर उपक्रम थे, किज़िल्टन कहते हैं, अत्यंत शक्तिशाली कंप्यूटरों पर भी पूरा करने के लिए लगभग छह से नौ महीने की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि वह रोमांचित नहीं थे, वे कहते हैं, जब प्रकृति में समीक्षकों ने आगे के सिमुलेशन के लिए कहा जो पूरा होने में एक और साल लग गए।

लेकिन यह प्रयास इसके लायक था, किज़िल्टन कहते हैं, क्योंकि इससे कुछ अभूतपूर्व हुआ: एक गोलाकार क्लस्टर के अंदर एक ब्लैक होल की पहली खोज। सैकड़ों सिमुलेशन चलाने के बाद, वे कहते हैं, एकमात्र संभव परिदृश्य जो आज के 47 टूकाना के विकास को जन्म दे सकता है, जिसमें वैश्विक क्लस्टर के घने, गैस-कम केंद्र में एक ब्लैक होल था। किज़िल्टन कहते हैं कि ब्लैक होल के लिए यह पहले से ही अनजाने में बनाया गया वातावरण नए स्थानों को खोल देता है।

"केवल एक ही कल्पना कर सकता है कि अन्य वैश्विक समूहों के केंद्रों में क्या है।"

क्या रोमांचक है, किज़िल्टैन नोट, ब्लैक होल का आकार है जो उसके सिमुलेशन की भविष्यवाणी करता है। अब तक, वैज्ञानिकों ने ज्यादातर छोटे ब्लैक होल पाए हैं (वे लगभग सितारों के आकार जो उन्हें बनाने के लिए ढह गए) और सुपरमैसिव ब्लैक होल (हमारे सूर्य से हजारों गुना बड़े हैं)। इंटरमीडिएट के आकार के ब्लैक होल में ज्यादातर वैज्ञानिक शामिल हैं - हालांकि कोशिश करने की कमी के लिए नहीं।

47 Tucanae के केंद्र में ब्लैक होल की भविष्यवाणी की गई है, जो इस दुर्लभ मध्य भूमि के भीतर है। इस संभावित ब्लैक होल के आगे के अध्ययन से इन बड़े पैमाने पर अज्ञात प्रकार के ब्लैक होल कैसे और क्यों बनते हैं, इस पर नई जानकारी दे सकते हैं।

शायद खुद खोजों से भी ज्यादा महत्वपूर्ण यह है कि किजिल्टन और उनकी टीम उन तक कैसे पहुंची। किज़िल्टन और उनके सहयोगियों ने 1950 में विकसित एक गणितीय सिद्धांत पर दो अमेरिकी क्रिप्टोग्राफर्स द्वारा 47 तुकाने में सितारों के संभावित वितरण को चार्ट करने में मदद करने के लिए विकसित किया। "उन्होंने इस गणितीय पद्धति को विकसित किया ताकि बड़ी तस्वीर को देखने के लिए अधूरी जानकारी को एक साथ मिलाया जा सके, " किज़िल्टन कहते हैं।

किज़िल्टन अपने नए दृष्टिकोण को निखारने के लिए काम कर रहे हैं और इस नई पद्धति का उपयोग पहले के अनदेखे ब्लैक होल के लिए सितारों की अन्य आबादी को देखने के लिए कर रहे हैं। शक्तिशाली नए वैज्ञानिक कंप्यूटर और अन्य उपकरण जो आने वाले वर्षों में ऑनलाइन जाएंगे, इस खोज में मदद करेंगे।

"हमने इस काम में पहली बार कई काम किए हैं, " किज़िल्टन कहते हैं। उसी समय, "अभी भी बहुत सारे काम हैं जिन्हें करने की आवश्यकता है।"

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