लगभग 500 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर एक आकाशगंगा में स्थित सूर्य जैसा तारा एक ब्लैक होल द्वारा धीरे-धीरे निगला जा रहा है। हर बार जब यह ब्लैक होल के पास पहुंचता है, तो यह पृथ्वी के तीन द्रव्यमानों के बराबर सामग्री बहा देगा।
लीसेस्टर विश्वविद्यालय के खगोलविदों द्वारा पाए गए एक्स-रे के एक बड़े विस्फोट से पता चलता है कि पृथ्वी के द्रव्यमान का तीन गुना एक ब्लैक होल में जल रहा है। पास की आकाशगंगा में, एक सूर्य जैसा तारा धीरे-धीरे एक छोटे, प्रचंड ब्लैक होल द्वारा निगला जा रहा है, जिससे प्रत्येक दृष्टिकोण के साथ तीन पृथ्वी द्रव्यमान की सामग्री खो रही है।
7 सितंबर को नेचर एस्ट्रोनॉमी जर्नल में प्रकाशित लीसेस्टर विश्वविद्यालय के खगोलविदों की खोज, हमारी समझ में एक "गायब लिंक" प्रदान करती है कि कैसे ब्लैक होल परिक्रमा करते सितारों को बाधित करते हैं। इससे पता चलता है कि बड़ी संख्या में तारे निगले जा रहे हैं लेकिन अभी तक खोजे नहीं जा सके हैं। शोध दल को यूके स्पेस एजेंसी और यूके साइंस एंड टेक्नोलॉजी फैसिलिटीज काउंसिल (एसटीएफसी) से समर्थन प्राप्त हुआ।
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खगोलविदों की नींद एक चमकदार एक्स-रे फ्लैश से खुली, जो आकाशगंगा से लगभग 500 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर, पास की आकाशगंगा 2MASXJ02301709+2836050 के केंद्र से आती हुई दिखाई दी। स्विफ्ट J0230 नाम दिया गया, इसे पहली बार वैज्ञानिकों ने नील गेहरल्स स्विफ्ट वेधशाला में विकसित एक नए उपकरण का उपयोग करके खोजा था। उन्होंने तुरंत इसके और तीव्र अवलोकन की व्यवस्था की और पाया कि यह उम्मीद के मुताबिक धीरे-धीरे नष्ट नहीं हुआ, बल्कि 7-10 दिनों तक चमकता रहेगा और फिर अचानक बुझ जाएगा, इस प्रक्रिया को लगभग हर 25 दिनों में दोहराया जाएगा।
एक नई घटना का अनुभव करने वाली आकाशगंगा की ऑप्टिकल छवि, संग्रहीत पैनस्टारआरएस डेटा से ली गई है। एक्स-रे वस्तु लगभग 100 मीटर दूर, एक पिनहेड के आकार के, सफेद घेरे के भीतर कहीं स्थित है। 2 वर्ष पुराने सुपरनोवा का स्थान भी दिखाया गया है। स्रोत: डेनियल बी. मालेसानी/पैनस्टारआरएस
छूटे हुए टुकड़ों को जोड़ो
इसी तरह का व्यवहार तथाकथित अर्ध-आवधिक विस्फोटों और आवधिक परमाणु संक्रमणों में देखा गया है, जिसमें एक तारे की सामग्री एक ब्लैक होल द्वारा फट जाती है क्योंकि यह उसके करीब परिक्रमा करता है, लेकिन वे फटने की आवृत्ति में भिन्न होते हैं और क्या विस्फोट मुख्य रूप से एक्स-रे या ऑप्टिकल प्रकाश में होते हैं। स्विफ्ट J0230 के विकिरण की नियमितता कहीं बीच में है, यह सुझाव देती है कि यह दो विस्फोट प्रकारों के बीच "लापता लिंक" है।
एक मार्गदर्शक के रूप में दोनों प्रकार की घटनाओं के लिए प्रस्तावित मॉडलों का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि स्विफ्ट J0230 का विस्फोट हमारे सूर्य के आकार के समान एक तारे का प्रतिनिधित्व करता है जो आकाशगंगा के केंद्र में एक कम द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के चारों ओर एक अण्डाकार कक्षा में परिक्रमा कर रहा है। जैसे ही तारे की कक्षा ब्लैक होल के शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के करीब पहुंचती है, तीन पृथ्वी द्रव्यमान के बराबर सामग्री तारे के वायुमंडल से बाहर निकल जाती है और ब्लैक होल में गिरते ही गर्म हो जाती है। लगभग 2 मिलियन डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान से बड़ी मात्रा में एक्स-रे निकलते हैं, जिन्हें सबसे पहले स्विफ्ट उपग्रह द्वारा कैप्चर किया गया था।
स्विफ्ट J0230 के विस्फोट से पहले (बाएं) और बाद (दाएं) आकाश में एक ही स्थान की एक्स-रे छवियां। तस्वीरें स्विफ्ट उपग्रह पर लगे एक्स-रे टेलीस्कोप से ली गईं। छवि क्रेडिट: फिल इवांस (लीसेस्टर विश्वविद्यालय)/NASASwift
विशेषज्ञ अंतर्दृष्टि
लीसेस्टर विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी के प्रमुख लेखक डॉ. फिल इवांस ने कहा, "यह पहली बार है जब हमने सूर्य जैसे किसी तारे को बार-बार टूटते और कम द्रव्यमान वाले ब्लैक होल द्वारा निगलते देखा है। तथाकथित 'बार-बार, आंशिक ज्वारीय व्यवधान' की घटना अपने आप में एक "एक बिल्कुल नई खोज है, और यह दो श्रेणियों में आती है: वे जो हर कुछ घंटों में फूटते हैं, और वे जो हर साल या उसके बाद फूटते हैं। यह नई प्रणाली उन दो श्रेणियों के ठीक बीच में आती है, और जब आप संख्याएँ चलाते हैं, तो आप देखते हैं कि इसमें शामिल वस्तुओं के प्रकार भी बहुत अच्छी तरह से फिट होते हैं।"
डॉ. रॉब आइल्स-फेरिस, जो स्विफ्ट उपग्रह पर डॉ. इवांस के साथ काम करते हैं, ने हाल ही में लीसेस्टर विश्वविद्यालय में अपनी पीएचडी पूरी की, जिसमें ब्लैक होल द्वारा तारों के विनाश का अध्ययन शामिल था। उन्होंने बताया, "अतीत में हमने जो भी प्रणालियाँ देखी हैं, उनमें तारा पूरी तरह से नष्ट हो गया था।" "स्विफ्ट J0230 आंशिक रूप से नष्ट हुए तारों की श्रेणी में एक रोमांचक नया जुड़ाव है क्योंकि यह हमें वस्तुओं के इन दो वर्गों के बीच खोजा गया सच्चा संबंध दिखाता है, और हमारी नई प्रणाली हमें लापता लिंक प्रदान करती है।"
नील गेल्स-स्विफ्ट वेधशाला का चित्रण। स्रोत: नासा
और अधिक जानने के लिए उत्सुक हूं
लीसेस्टर विश्वविद्यालय के डॉ. किम पेज इस अध्ययन के लिए डेटा विश्लेषण में शामिल थे: "यह देखते हुए कि हमने अपने नए क्षणिक शिकार उपकरण को लॉन्च करने के कुछ महीनों के भीतर स्विफ्ट J0230 की खोज की, हमें उम्मीद है कि ऐसी कई और वस्तुएं खोजी जाने की प्रतीक्षा में होंगी।"
डॉ क्रिस निक्सन एक सैद्धांतिक खगोल भौतिकीविद् हैं जो हाल ही में लीसेस्टर विश्वविद्यालय से लीड्स विश्वविद्यालय में स्थानांतरित हुए हैं। उन्होंने घटना को सैद्धांतिक रूप से समझाने के प्रयासों का नेतृत्व किया। उनके शोध को यूके साइंस एंड टेक्नोलॉजी फैसिलिटीज काउंसिल और लीवरहल्म ट्रस्ट द्वारा वित्त पोषित किया गया है।
उनका अनुमान है कि ब्लैक होल सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 10,000 से 100,000 गुना है, जो आमतौर पर आकाशगंगाओं के केंद्रों में पाए जाने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल के लिए काफी छोटा है। हमारी आकाशगंगा के केंद्र में स्थित ब्लैक होल का द्रव्यमान 4 मिलियन सौर द्रव्यमान माना जाता है, जबकि अधिकांश ब्लैक होल लगभग 100 मिलियन सौर द्रव्यमान वाले होते हैं।
स्विफ्ट उपग्रह के नए क्षणिक डिटेक्टर का उपयोग करके यह पहली खोज है, जिसे लीसेस्टर विश्वविद्यालय की टीम द्वारा विकसित किया गया था और उनके कंप्यूटरों पर चलाया गया था। जब कोई चरम घटना घटती है, तो यह आकाश के उन क्षेत्रों में एक्स-रे के विस्फोट का कारण बनती है जो पहले एक्स-रे से रहित थे, जिसे खगोलविद खगोलीय एक्स-रे क्षणिक कहते हैं। हालाँकि ये क्षणिक घटनाएँ चरम घटनाओं की शुरुआत की शुरुआत करती हैं, लेकिन इनका पता लगाना आसान नहीं है, कम से कम जल्दी नहीं, इसलिए वास्तविक समय में नए प्रकार की क्षणिक घटनाओं को देखने के लिए यह नया उपकरण विकसित किया गया था।
डॉ. इवांस ने कहा: "इस प्रकार की वस्तु तब तक काफी हद तक अज्ञात थी जब तक कि हमने इस नई सुविधा का निर्माण नहीं किया और बहुत जल्दी इस बिल्कुल नई, पहले कभी नहीं देखी गई घटना की खोज की। स्विफ्ट लगभग 20 साल पुरानी है और यह अचानक बिल्कुल नई घटनाओं की खोज कर रही है जिनके बारे में हम कभी नहीं जानते थे। मुझे लगता है कि यह दर्शाता है कि हर बार जब आप अंतरिक्ष को देखने का एक नया तरीका खोजते हैं, तो आप कुछ नया सीखते हैं और पाते हैं कि वहां कुछ ऐसा है जिसके बारे में आप पहले नहीं जानते थे।"
अंतर्राष्ट्रीय सहयोग और भविष्य की संभावनाएँ
यूके अंतरिक्ष एजेंसी में अंतरिक्ष विज्ञान के प्रमुख डॉ. कैरोलिन हार्पर ने कहा: "यह विश्व-अग्रणी स्विफ्ट मिशन की एक और रोमांचक खोज है - जब भी कोई सूर्य जैसा तारा काफी करीब से परिक्रमा करता है, तो एक कम द्रव्यमान वाला ब्लैक होल उसे काट लेता है।"
यूके अंतरिक्ष एजेंसी कई वर्षों से इस मिशन पर नासा के साथ काम कर रही है; यूके ने दो प्रमुख विज्ञान उपकरणों के लिए हार्डवेयर के विकास का नेतृत्व किया और स्विफ्ट साइंस डेटा सेंटर के लिए वित्त पोषण प्रदान किया, जिसका हम समर्थन करना जारी रखेंगे। हम पूरे ब्रह्मांड में गामा-किरणों के विस्फोट और उनके कारण होने वाली बड़े पैमाने की घटनाओं के बारे में स्विफ्ट की भविष्य की समझ की प्रतीक्षा कर रहे हैं।