प्रिंसटन यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि M87* ब्लैक होल ऊर्जा को बाहर की ओर छोड़ता है, जो विशाल जेट के निर्माण में योगदान देता है। आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत पर आधारित यह खोज, ब्लैक होल के पारंपरिक विचारों को चुनौती देती है और उन्नत दूरबीनों का उपयोग करके इसका आगे परीक्षण किया जा सकता है। यह शोध ब्लैक होल की गतिशीलता को समझने के लिए नए रास्ते खोलता है, हालांकि यह जेट की ऊर्जा के स्रोत की स्पष्ट रूप से व्याख्या नहीं करता है।
ब्लैक होल के बारे में एक बात हर कोई जानता है कि आस-पास की हर चीज़ को अंदर खींच लिया जाता है। प्रिंसटन के खगोलभौतिकीविदों की एक टीम ने अब यह निर्धारित किया है कि ब्लैक होल M87* के पास ऊर्जा अंदर की बजाय बाहर की ओर धकेली जाती है, इस क्षेत्र में लंबे समय से बहस चल रही है।
"हालांकि ब्लैक होल को एक ऐसी वस्तु के रूप में परिभाषित किया गया है जिससे कुछ भी बच नहीं सकता है, आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत की एक आश्चर्यजनक भविष्यवाणी यह है कि ब्लैक होल वास्तव में ऊर्जा खो देते हैं," प्रिंसटन विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान के 1897 के चार्ल्स ए. यंग संपन्न प्रोफेसर, खगोलभौतिकीविद् एलियट क्वाटर्ट ने कहा। "वे घूम सकते हैं, और जैसे घूमने वाला शीर्ष समय के साथ धीमा हो जाता है और घूमते समय ऊर्जा खो देता है, घूमते हुए ब्लैक होल भी अपने आसपास की ऊर्जा खो देते हैं।"
इस मॉडल को 1970 के दशक से वैज्ञानिकों द्वारा व्यापक रूप से स्वीकार किया गया है। वे जानते थे कि चुंबकीय क्षेत्र घूमते हुए ब्लैक होल से ऊर्जा निकाल सकते हैं, लेकिन वे नहीं जानते थे कि कैसे।
प्रिंसटन के खगोलभौतिकीविदों की एक टीम ने अब निर्णायक रूप से निर्धारित किया है कि ब्लैक होल M87* के घटना क्षितिज के पास ऊर्जा अंदर की बजाय बाहर की ओर धकेली जाती है। (M87 आकाशगंगा मेसियर 87 का नाम है, इसलिए आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल का नाम M87* है)। शोधकर्ताओं ने इस भविष्यवाणी का परीक्षण करने का एक तरीका भी बनाया कि एक ब्लैक होल घूर्णी ऊर्जा खो देता है और यह निर्धारित किया है कि यह वह ऊर्जा है जो "शक्तिशाली बहिर्वाह जो हम देखते हैं, जिसे हम जेट कहते हैं" उत्पन्न करती है, क्वाटार्ट ने कहा।
प्रिंसटन यूनिवर्सिटी के पूर्व पोस्टडॉक एलेक्जेंड्रू लुपसस्का ने कहा कि ये ऊर्जा बहिर्प्रवाह जेट "मूल रूप से दस लाख प्रकाश-वर्ष पुराने जेडी लाइटसेबर्स की तरह हैं" और आकाशगंगा से 10 गुना लंबे हैं।
उनके निष्कर्ष हाल ही में द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुए थे। एंड्रयू चैल, खगोल भौतिकी में एसोसिएट शोधकर्ता, पेपर के पहले लेखक हैं। उन्होंने और सह-लेखक जॉर्ज वोंग, दोनों होराइजन इवेंट टेलीस्कोप टीम के सदस्यों ने ब्लैक होल को समझाने के लिए इस्तेमाल किए गए मॉडल को विकसित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। चैल, वोंग, लुप्सास्का और क्वाटार्ट सभी प्रिंसटन ग्रेविटी प्रोजेक्ट से संबद्ध सिद्धांतकार हैं।
टीम नए पेपर के मूल में एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि का श्रेय चार को देती है: चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की सर्पिल दिशा ऊर्जा प्रवाह की दिशा को प्रकट करती है।
प्रिंसटन के ग्रेविटी प्रोग्राम के एक सहयोगी शोधकर्ता और इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी के सदस्य जॉर्ज हुआंग ने कहा: "यदि आप पृथ्वी को टीएनटी विस्फोटक में बदल देते हैं और इसे लाखों वर्षों तक प्रति सेकंड 1,000 बार विस्फोट करते हैं, तो यह वह ऊर्जा है जो हमें M87 से मिलेगी।"
वैज्ञानिक दशकों से जानते हैं कि जब एक ब्लैक होल घूमना शुरू करता है, तो वह अंतरिक्ष-समय के ताने-बाने को अपने साथ खींच लेता है। ब्लैक होल से गुजरने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ खींची जाती हैं, जिससे घूर्णन धीमा हो जाता है और ऊर्जा का विमोचन होता है।
प्रिंसटन विश्वविद्यालय के पूर्व शोध सहयोगी और वर्तमान में वेंडरबिल्ट विश्वविद्यालय में भौतिकी और गणित के सहायक प्रोफेसर लुपुसास्का को ब्लैक होल पर उनके शोध के लिए ब्रेकथ्रू पुरस्कार फाउंडेशन से भौतिकी में 2024 न्यू होराइजन्स पुरस्कार मिला।
अनुसंधान दल ने कहा कि यद्यपि M87* के घटना क्षितिज के पास ऊर्जा प्रवाह बाहर की ओर बहता है, सैद्धांतिक रूप से ऊर्जा प्रवाह विभिन्न ब्लैक होल में अंदर की ओर प्रवाहित हो सकता है। वे ऊर्जा प्रवाह और चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा के बीच संबंध में आश्वस्त हैं, और उनकी भविष्यवाणी है कि ऊर्जा प्रवाह ब्लैक होल से आता है, "अगली पीढ़ी" इवेंट होरिजन टेलीस्कोप के लॉन्च के साथ सत्यापित किया जाएगा, जो अभी भी सैद्धांतिक चरण में है।
दुनिया भर के ब्लैक होल शोधकर्ता पिछले डेढ़ साल से भविष्य के उपकरणों के लिए विशिष्टताओं का प्रस्ताव दे रहे हैं, और चार शोधकर्ताओं ने अपने पेपर में जोर देकर कहा है कि उन्होंने अभी तक निर्णायक रूप से साबित नहीं किया है कि ब्लैक होल की स्पिन "वास्तव में एक्स्ट्रागैलेक्टिक जेट्स को शक्ति प्रदान करती है", हालांकि सबूत निश्चित रूप से उस दिशा में झुकते हैं। यद्यपि उनके मॉडल द्वारा दिखाए गए ऊर्जा स्तर जेट द्वारा आवश्यक ऊर्जा के अनुरूप हैं, वे इस संभावना से इंकार नहीं कर सकते हैं कि जेट ब्लैक होल के बाहर घूर्णन प्लाज्मा द्वारा संचालित होते हैं। लुप्सास्का ने कहा, "मुझे लगता है कि इसकी अत्यधिक संभावना है कि ब्लैक होल जेट को शक्ति दे रहे हैं, लेकिन हम इसे साबित नहीं कर सकते।" "अभी तक नहीं।"
संकलित स्रोत: ScitechDaily