पहली बार, वैज्ञानिकों ने अप्रत्यक्ष साक्ष्य की खोज की हो सकती है कि बड़ी मात्रा में अदृश्य डार्क मैटर ब्लैक होल को घेर लेते हैं। खोज, अगर पुष्टि की जाती है, तो डार्क मैटर अनुसंधान में एक बड़ी सफलता का प्रतिनिधित्व कर सकती है।
गहरे द्रव्य ब्रह्मांड में सभी पदार्थों का लगभग 85% हिस्सा बनाता है, लेकिन यह खगोलविदों के लिए लगभग पूरी तरह से अदृश्य है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि उस पदार्थ के विपरीत, जिसमें तारे, ग्रह और हमारे आस-पास की सभी चीज़ें शामिल हैं, डार्क मैटर प्रकाश के साथ इंटरैक्ट नहीं करता है और न ही देखा जा सकता है।
सौभाग्य से, डार्क मैटर परस्पर क्रिया करता है गुरुत्वीय, शोधकर्ताओं को सामान्य पदार्थ “प्रॉक्सी” पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को देखकर डार्क मैटर की उपस्थिति का अनुमान लगाने में सक्षम बनाता है। नए शोध में, द एजुकेशन यूनिवर्सिटी ऑफ़ हॉन्गकॉन्ग (EdUHK) के वैज्ञानिकों की एक टीम ने इन प्रॉक्सी के रूप में बाइनरी सिस्टम में ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाले सितारों का इस्तेमाल किया।
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टीम ने दो सितारों की कक्षाओं को अपने साथी ब्लैक होल के चारों ओर घूमने के दौरान प्रति वर्ष लगभग 1 मिलीसेकंड तक क्षय या थोड़ा धीमा देखा, जिसे A0620–00 और XTE J1118 + 480 नामित किया गया था। टीम ने निष्कर्ष निकाला कि धीमा-डाउन ब्लैक होल के आसपास के काले पदार्थ का परिणाम था जिसने महत्वपूर्ण घर्षण उत्पन्न किया और तारों पर एक खिंचाव पैदा किया क्योंकि वे अपने उच्च-द्रव्यमान भागीदारों के चारों ओर चक्कर लगा रहे थे।
ब्लैक होल सिस्टम के कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हुए, टीम ने ब्रह्मांड विज्ञान में एक व्यापक रूप से आयोजित मॉडल को लागू किया जिसे डार्क मैटर डायनेमिक घर्षण मॉडल कहा जाता है, जो डार्क मैटर के साथ गुरुत्वाकर्षण के साथ बातचीत करने वाली वस्तुओं पर गति के एक विशिष्ट नुकसान की भविष्यवाणी करता है। सिमुलेशन से पता चला कि कक्षीय क्षय की देखी गई दरें घर्षण मॉडल की भविष्यवाणियों से मेल खाती हैं। डार्क मैटर की कमी वाले बाइनरी सिस्टम के लिए प्रति वर्ष कक्षीय क्षय के लगभग 0.02 मिलीसेकंड के सैद्धांतिक अनुमान से कक्षीय क्षय की देखी गई दर लगभग 50 गुना अधिक है।
“ब्लैक होल के आस-पास काले पदार्थ के अस्तित्व को प्रमाणित करने और साबित करने के प्रयास में ‘गतिशील घर्षण मॉडल’ को लागू करने वाला यह पहला अध्ययन है।” चान मन हो (नए टैब में खुलता है)एडयूएचके में विज्ञान और पर्यावरण अध्ययन विभाग में टीम लीडर और एक सहयोगी प्रोफेसर ने एक में कहा कथन (नए टैब में खुलता है).
टीम के परिणाम, 30 जनवरी को प्रकाशित द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स (नए टैब में खुलता है), ब्रह्मांड विज्ञान में एक लंबे समय से चले आ रहे सिद्धांत की पुष्टि करने में मदद करें कि ब्लैक होल डार्क मैटर को निगल सकते हैं जो उनके काफी करीब आता है। इसके परिणामस्वरूप डार्क मैटर को ब्लैक होल के चारों ओर पुनर्वितरित किया जाता है, जिससे उनके आसपास के क्षेत्र में “घनत्व स्पाइक” बनता है जो आसपास की वस्तुओं की कक्षा को सूक्ष्म रूप से प्रभावित कर सकता है।
चान ने समझाया कि ब्लैक होल के आसपास काले पदार्थ का अध्ययन करने के पिछले प्रयास उच्च-ऊर्जा प्रकाश के उत्सर्जन पर निर्भर थे गामा किरणें, या अंतरिक्ष में तरंगें गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में जानी जाती हैं। ये उत्सर्जन टकराव और परिणामस्वरूप ब्लैक होल के विलय से उत्पन्न होते हैं – ब्रह्मांड में एक दुर्लभ घटना जो खगोलविदों को पर्याप्त डेटा के लिए लंबे समय तक इंतजार कर सकती है।
यह शोध वैज्ञानिकों को ब्लैक होल के आसपास फैले डार्क मैटर का अध्ययन करने का एक नया तरीका देता है जो उन्हें उनकी खोज में अधिक सक्रिय होने में मदद कर सकता है। EdUHK टीम भविष्य में अध्ययन करने के लिए इसी तरह के ब्लैक होल बाइनरी सिस्टम की खोज करना चाहती है।
चैन ने कहा, “अध्ययन भविष्य के डार्क मैटर अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण नई दिशा प्रदान करता है।” “में मिल्की वे आकाश गंगा अकेले, हमारे शोध विषयों के समान कम से कम 18 बाइनरी सिस्टम हैं, जो डार्क मैटर के रहस्य को उजागर करने में मदद करने के लिए समृद्ध जानकारी प्रदान कर सकते हैं।”