ब्लैक-होल के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की पहली-तरह की छवियां बता सकती हैं कि ब्लैक होल ऊर्जा का एक जेट कैसे निकालता है और अंतरिक्ष में 5,000 से अधिक प्रकाश-वर्ष मायने रखता है।
नई तस्वीरें पहले ब्लैक होल से ली गई हैं, जो मेसियर 87 के केंद्र में स्थित है, जो 55 मिलियन प्रकाशवर्ष दूर एक विशाल अण्डाकार आकाशगंगा है। 2017 में, 300 से अधिक शोधकर्ताओं के एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग ने M87 के केंद्र का निरीक्षण करने के लिए दुनिया भर में 11 रेडियो दूरबीनों का समन्वय किया। परिणामी संयुक्त दूरबीन को घटना क्षितिज टेलीस्कोप (EHT) करार दिया गया। परिणाम, 2019 में जारी किया गया, एक ब्लैक होल की छवि थी चमकती हुई वस्तु के एक डोनट से घिरा हुआ।
अब, डेटा के एक नए विश्लेषण से पता चलता है कि उस चमकदार डोनट में प्रकाश आंशिक रूप से ध्रुवीकृत है, जिसका अर्थ है कि एक ही विमान में प्रकाश तरंगें कंपन करती हैं। यह प्रकाश का एक हस्ताक्षर है जो गर्म, चुम्बकीय स्थान से गुजरा है, और इसकी उपस्थिति का मतलब है कि शोधकर्ता ब्लैक होल के किनारे पर चुंबकीय क्षेत्र का नक्शा बनाना शुरू कर सकते हैं।
संबंधित सामग्री: ब्लैक होल के बारे में 9 विचार जो आपके दिमाग को उड़ा देंगे
दो नए पत्रों में प्रकाशित आज (24 मार्च) द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में, वैज्ञानिकों ने पाया कि चुंबकीय क्षेत्र पदार्थ को मजबूत करने के लिए पर्याप्त मजबूत हो सकता है जो अन्यथा ब्लैक होल की घटना क्षितिज के अतीत में गिर जाएगा। परिणाम: पदार्थ और ऊर्जा की एक धारा जो ब्लैक होल और इसके आस-पास की आकाशगंगा से बाहर निकलती है, जैसे स्पॉटलाइट।
“बहुत से लोगों ने लंबे समय तक काम किया है कि कैसे चुंबकीय क्षेत्र गैस को ब्लैक होल में गिरने देते हैं, वे जेट को कैसे लॉन्च करते हैं, और हम वास्तव में ध्रुवीकृत ब्लैक होल छवियों के साथ सीधे उन सिद्धांतों का परीक्षण शुरू करने के लिए तैयार हैं,” जेसन डेक्सटर ने कहा, कोलोराडो विश्वविद्यालय के एक खगोल वैज्ञानिक, बोल्डर, और EHT थ्योरी वर्किंग ग्रुप के समन्वयक।
केन्द्रीकृत प्रकाश
नए चुंबकीय क्षेत्र के नक्शे बनाने के लिए शोधकर्ताओं को बहुत शोर करने वाले डेटासेट से ध्रुवीकरण करना पड़ा। ध्रुवीकृत प्रकाश ब्लैक होल के आस-पास के समग्र प्रकाश का एक हिस्सा है, जो पदार्थ द्वारा बहुत तेज़ी से यात्रा करने और एक साथ रगड़ने, ऊर्जा और एक चमक पैदा करने के लिए बनाया गया है। क्या अधिक है, अनुसंधान टीम को 11 अलग-अलग दूरबीनों द्वारा पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा पेश की गई त्रुटि से और उस दूरबीन में आंतरिक इंस्ट्रूमेंटेशन द्वारा उस चुंबकीय क्षेत्र के संकेत को अलग करना था।
“उन अपेक्षाकृत कमजोर संकेतों को खोदना और बड़ी त्रुटि के लिए लेखांकन एक बहुत बड़ा प्रयास था,” डेक्सटर ने लाइव साइंस को बताया।
प्रारंभ में, यह देखा गया कि ब्लैक होल के चारों ओर केवल 1% से 3% प्रकाश ध्रुवीकृत था। लेकिन जैसा कि शोधकर्ताओं ने ध्रुवीकृत अंश पर ज़ूम किया, उन्होंने महसूस किया कि चमकती हुई अंगूठी के 10% से 20% के बीच ध्रुवीकरण किया गया था। जब सभी डेटा औसत से अधिक होते हैं, तो डेक्सटर ने कहा, ध्रुवीकृत प्रकाश एक दिशा में यात्रा कर रहा है “रद्द” विपरीत दिशा में यात्रा कर रहा है, इसलिए ध्रुवीकृत प्रकाश का अनुपात कृत्रिम रूप से कम देखा गया।
चुंबकत्व ब्लैक होल के चक्कर लगाने वाली गर्म गैस के परिणाम। जैसे ही चार्ज गैस कण घूमते हैं, वे चुंबकीय क्षेत्र को मजबूत करते हैं। लेकिन शोधकर्ताओं ने पाया कि सभी चुंबकीय क्षेत्र केवल सर्पिल गैस से नहीं घूमते हैं।
“हम एक ही ध्रुवीकरण नक्शा और छवि नहीं देखते हैं कि हम उम्मीद करेंगे कि अगर चुंबकीय क्षेत्र गैस के साथ घसीटे जाने से ब्लैक होल के चारों ओर लपेटे गए थे,” डेक्सटर ने कहा। “[The field] यह मजबूत है क्योंकि यह ब्लैक होल के चारों ओर घूमने के साथ-साथ गैस को खींचे जाने का विरोध कर सकता है। “
ब्लैक होल से बच जाते हैं
खगोल भौतिकीविदों को लंबे समय से संदेह है कि आसपास के चुंबकीय क्षेत्र ब्लैक होल को बढ़ने और विशाल जेट में ऊर्जा और पदार्थ को बाहर निकालने में मदद करते हैं। जेट के भीतर खगोल वैज्ञानिक चुंबकीय क्षेत्र को मापने में सक्षम हैं, लेकिन यह पहली बार है जब वे जेट के आधार पर सीधे क्षेत्र में सहकर्मी कर पाए हैं।
“यहां महत्वपूर्ण बात यह समझने की कोशिश कर रही है कि एक बार ब्लैक होल के करीब जाने पर क्षेत्र कैसे संरचित होता है,” डेक्सटर ने कहा।
डेक्सटर और उनके सहयोगियों ने कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके ईएचटी डेटा के लिए विभिन्न प्रकार के क्षेत्रों से मेल खाने की कोशिश की। M87 डेटा से मेल खाने वाले क्षेत्र मजबूत जेट्स का उत्पादन करने में सक्षम थे, उन्होंने पाया।
“वहाँ बहुत कुछ है जो हम नहीं जानते हैं, और हमें सतर्क रहना चाहिए, लेकिन यह एक दिलचस्प संकेत है कि शायद चुंबकीय क्षेत्र बढ़ते ब्लैक होल और जेट को लॉन्च करने में इस सक्रिय भूमिका निभाते हैं,” उन्होंने कहा।
M87 के दिल में ब्लैक होल की भविष्य की टिप्पणियों से इस रहस्य को सुलझाने में मदद मिलेगी, क्योंकि समय के साथ उतार-चढ़ाव शोधकर्ताओं को चुंबकीय क्षेत्रों के अधिक विस्तृत नक्शे बनाने में सक्षम बनाएगा। अधिक टिप्पणियों से उन्हें डेटा से विकृतियों को साफ करने में भी मदद मिलेगी, जिससे एक स्पष्ट तस्वीर मिल जाएगी। वहाँ भी कोई कारण नहीं है कि ईएचटी को हमारे घर आकाशगंगा, मिल्की वे के केंद्र में ब्लैक होल पर प्रशिक्षित नहीं किया जा सकता है, Dexter ने कहा।
“यह एक बहुत ही रोमांचक परिणाम है, इस ब्लैक होल की छवि और M87 में ब्लैक होल की छवि के पीछे के भौतिक गुणों के बारे में अधिक सीखना,” उन्होंने कहा। “यह तो बस शुरुआत है।”
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।
