आपल्या आकाशगंगेतील कृष्णविवराची प्रतिमा

तीन वर्षांपूर्वी, इव्हेंट होरायझन टेलिस्कोप (EHT) च्या वैज्ञानिक समुदायाने शेजारच्या आकाशगंगा M87 मध्ये कॅप्चर केलेल्या ब्लॅक होलच्या पहिल्या छायाचित्राने जगाला आश्चर्यचकित केले. आता त्याच टीमने प्रथमच प्रत्यक्ष दृश्य पुरावे दाखवले आहेत आपल्या आकाशगंगेतील कृष्णविवराच्या पहिल्या प्रतिमेसह, रेडिओ दुर्बिणीच्या जागतिक नेटवर्कमधील निरीक्षणे वापरून.

या लेखात आम्ही तुम्हाला सांगणार आहोत की आपल्या आकाशगंगेतील कृष्णविवराची प्रतिमा कशी प्राप्त झाली आणि त्याचे काय परिणाम होतात.

आमच्या आकाशगंगेतील कृष्णविवराची प्रतिमा कॅप्चर करा

हा धनु A* आहे, एक अत्यंत परिवर्तनशील रेडिएशन स्त्रोत जो सतत बदलत असतो. कालांतराने त्याच्या उत्क्रांतीची पुनर्रचना करण्यासाठी शास्त्रज्ञ अनेक वर्षांपासून अल्गोरिदम वापरत आहेत जणू तो एक "चित्रपट" आहे, परंतु ते आता यशस्वी झाले आहेत आणि त्यांची स्थिर प्रतिमा तयार केली आहे.

द अॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्सच्या विशेष आवृत्तीमध्ये प्रकाशित झालेल्या पेपर्सच्या संचाव्यतिरिक्त, इव्हेंट होरायझन टेलिस्कोप (EHT) कोलॅबोरेशन टीमने जगभरातील एकाच वेळी आंतरराष्ट्रीय पत्रकार परिषदांच्या मालिकेत आज मैलाचा दगड उघडला.

"ही धनु राशीची पहिली प्रतिमा आहे, आकाशगंगेच्या मध्यभागी असलेले सुपरमॅसिव्ह ब्लॅक होल, जे सूर्यापेक्षा 4 दशलक्ष पट जास्त आहे. आम्ही त्यांच्या अस्तित्वाचा पहिला थेट दृश्य पुरावा प्रदान करतो," सारा इसाऊन, हार्वर्ड अॅस्ट्रोफिजिस्ट ए सेंटर रिसर्च फेलो, म्युनिक, जर्मनी येथील युरोपियन सदर्न ऑब्झर्व्हेटरी (ESO) मुख्यालयात बोलताना म्हणाल्या.

परिणामांनी वस्तु एक कृष्णविवर असल्याचा जबरदस्त पुरावा प्रदान केला आणि बहुतेक आकाशगंगांच्या केंद्रस्थानी असलेल्या या महाकाय ताऱ्यांच्या कार्याबद्दल मौल्यवान संकेत प्रदान केले.

शोधात सामील असलेल्या 300 केंद्रांमधील 80 हून अधिक शास्त्रज्ञांच्या मते, आपल्या सौरमालेपेक्षा मोठ्या नसलेल्या प्रदेशात, अवाढव्य छिद्र सुमारे 4 दशलक्ष सौर वस्तुमानाचे "वजन" करते. आपल्या ग्रहापासून 27.000 प्रकाशवर्षे. आमच्या दृष्टीकोनातून, तो आकाशातील चंद्रावरील डोनटचा आकार आहे.

पहिला दृश्य पुरावा

ही प्रतिमा आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रस्थानी असलेल्या भव्य वस्तूचे दीर्घ-प्रतीक्षित स्वरूप आहे. शास्त्रज्ञांनी पाहिले आहे आकाशगंगेच्या मध्यभागी काही खूप मोठ्या, संक्षिप्त, अदृश्य वस्तूभोवती तारे फिरतात. हे जोरदारपणे सूचित करते की खगोलीय पिंड Sadge A* एक ब्लॅक होल आहे.

जरी आपण कृष्णविवर स्वतः पाहू शकत नाही कारण ते पूर्णपणे गडद आहे, परंतु त्याच्या सभोवतालचा चमकणारा वायू एक विशिष्ट वैशिष्ट्य प्रकट करतो: एक गडद मध्यवर्ती प्रदेश (ज्याला सावली म्हणतात) एका तेजस्वी रिंग रचनाने वेढलेला आहे. नवीन दृश्य ब्लॅक होलच्या शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षणाने वाकलेला प्रकाश कॅप्चर करते.

"आम्हाला आश्चर्य वाटले की अंगठीचा आकार आइन्स्टाईनच्या सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांताच्या अंदाजांशी इतक्या चांगल्या प्रकारे जुळतो," जेफ्री बोवर, खगोलशास्त्र आणि खगोल भौतिकशास्त्र, अकादमी सिनिका, तैपेई येथील EHT प्रकल्पाचे मुख्य शास्त्रज्ञ म्हणाले. "या अभूतपूर्व निरिक्षणांमुळे आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रस्थानी काय घडत आहे याबद्दलची आपली समज खूप सुधारते आणि महाकाय कृष्णविवर त्यांच्या पर्यावरणाशी कसे संवाद साधतात याबद्दल नवीन अंतर्दृष्टी प्रदान करतात".

अशा दूरच्या वस्तूचे निरीक्षण करण्यासाठी पृथ्वीच्या आकाराच्या दुर्बिणीची आवश्यकता असते, जरी अक्षरशः किंवा समतुल्यपणे, आणि तेच EHT साध्य करू शकते. यात चिली, युनायटेड स्टेट्स, मेक्सिको, स्पेन आणि दक्षिण ध्रुव येथे असलेल्या आठ रेडिओ दुर्बिणींचा समावेश आहे. यूएसए मध्ये, चिलीमधील अटाकामा वाळवंटात युरोपियन सदर्न ऑब्झर्व्हेटरी (ESO) आणि इतर आंतरराष्ट्रीय भागीदारांद्वारे संचालित, युरोपमध्ये सिएरा नेवाडा (ग्रॅनाडा) मधील इन्स्टिट्यूट फॉर मिलिमेट्रिक रेडिओ अॅस्ट्रॉनॉमी (IRAM) ही संस्था वेगळी आहे.

EHT ने सलग अनेक रात्री धनु A* चे निरीक्षण केले, तासनतास डेटा संकलित केला, स्थिर कॅमेरावर दीर्घ एक्सपोजर वापरल्याप्रमाणे. EHT बनवणाऱ्या रेडिओ दुर्बिणींपैकी, IRAM अँटेना 30 मीटर लांबीने निरीक्षणांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली, प्रथम प्रतिमा प्राप्त करण्यास अनुमती देते.

खूप लांब संदर्भ इंटरफेरोमेट्री (VLBI, जे लेन्सऐवजी गणिती ऑपरेशन्स वापरते) नावाच्या तंत्राद्वारे, सर्व रेडिओ दुर्बिणींतील सिग्नल एकत्र केले गेले आहेत आणि त्यांच्या डेटावर अल्गोरिदम आणि सुपरकॉम्प्युटरद्वारे प्रक्रिया केली गेली आहे जेणेकरून सर्वोत्तम प्रतिमा पुन्हा तयार केली जाईल.

अँडलुशियन इन्स्टिट्यूट ऑफ अॅस्ट्रोफिजिक्स (IAA-CSIC) मधील संशोधक थालिया ट्रायनोउ पुढे म्हणतात: "टेक्नॉलॉजीमुळे आम्हाला कृष्णविवरांच्या नवीन प्रतिमा आणि अगदी चित्रपट देखील मिळू शकतात."

दोन समान कृष्णविवर

87 मध्ये घेतलेल्या आकाशगंगा M2019 मधील कृष्णविवराच्या प्रतिमेबाबत, शास्त्रज्ञ सहमत आहेत की आपल्या आकाशगंगेतील कृष्णविवर जरी असले तरीही दोन कृष्णविवर अगदी सारखेच दिसतात. ते M1000* पेक्षा 87 पट लहान आणि कमी मोठे आहे, जे 55 दशलक्ष प्रकाश-वर्ष दूर आहे. या महाकाय ताऱ्याचे वस्तुमान 6.500 अब्ज सूर्य आणि व्यास 9.000 अब्ज किलोमीटर आहे, म्हणजे नेपच्यूनपर्यंतची सौरमाला त्यात प्रवेश करेल.

EHT सायन्स कमिटीच्या सह-अध्यक्ष आणि सैद्धांतिक खगोल भौतिकशास्त्राच्या प्राध्यापक सेरा मार्कॉफ म्हणाल्या, "आमच्याकडे दोन पूर्णपणे भिन्न प्रकारच्या आकाशगंगा आणि कृष्णविवरांचे दोन अतिशय भिन्न वस्तुमान आहेत, परंतु या कृष्णविवरांच्या कडांजवळ ते आश्चर्यकारकपणे सारखे दिसतात." आम्सटरडॅम विद्यापीठात. हे आपल्याला सांगते की सामान्य सापेक्षता या वस्तूंना जवळून नियंत्रित करते आणि आपण पुढे जे काही फरक पाहतो ते कृष्णविवराच्या सभोवतालच्या प्रकरणातील फरकांमुळे होते. »

बार्सिलोना युनिव्हर्सिटीच्या कॉस्मॉलॉजी इन्स्टिट्यूटमधील सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ आणि ICREA प्राध्यापक रॉबर्टो एम्पारन हे SMC स्पेनला असे स्पष्ट करतात: "सध्या, आम्ही असे म्हणू शकतो की 87 पासून M2019* च्या प्रतिमेमध्ये समानता आहे. सध्याची प्रतिमा SgrA * वरून आली आहे जी दर्शवते की, ब्लॅक होलच्या आकाराकडे दुर्लक्ष करून, कृष्णविवराच्या जवळचे वातावरण अगदी सारखे आहे. भविष्यातील निरीक्षणे आपल्याला कृष्णविवराच्या सभोवतालच्या पदार्थाच्या गुणधर्मांबद्दल अधिक सांगतील आणि आइनस्टाइनच्या सिद्धांतानुसार वस्तु खरोखरच आहे की नाही हे सांगण्यास सक्षम होऊ शकतो किंवा अधिक विलक्षण 'इम्पोस्टर' किंवा 'कॉपीकॅट' आहे."

गोन्झालो जे. ओल्मो, व्हॅलेन्सिया आणि CSIC विद्यापीठाच्या हायब्रिड सेंटरच्या सैद्धांतिक भौतिकशास्त्र आणि IFIC विभागाचे प्राध्यापक आणि माद्रिदच्या कॉम्पुटेन्स युनिव्हर्सिटीच्या सैद्धांतिक भौतिकशास्त्र विभागाचे प्रतिभा संशोधक डिएगो रुबीरा-गार्सिया हे एकसारखे आहेत. "आज आकाशगंगेत आढळलेल्या वस्तूंपेक्षा ही वस्तू हजारपट मोठी असली तरी, आपल्या 'लहान' कृष्णविवराशी त्याची समानता या वस्तूंचे वर्णन करणाऱ्या भौतिकशास्त्राची सामान्यता दर्शवते", ते SMC स्पेनवर ताण देतात.

तथापि, आजचे निकाल M87* पेक्षा खूपच कठीण आहेत, जरी धनु A* जवळ आहे. Sgr A* च्या आसपास वायूची हालचाल स्पष्ट करण्यासाठी संघाला अत्याधुनिक नवीन साधने विकसित करावी लागली. M87* एक सोपी आणि अधिक स्थिर लेन्स असताना, जवळजवळ सर्व प्रतिमा सारख्या दिसतात, Sgr A* नाही.

"कृष्णविवराजवळील वायू धनु राशीच्या A* आणि M87* जवळ, प्रकाशाइतक्याच वेगाने, समान वेगाने फिरत आहे," असे EHT चे शास्त्रज्ञ ची-क्वान चॅन यांनी स्पष्ट केले. अॅरिझोना युनिव्हर्सिटी, मोठ्या M87* ची परिक्रमा करण्यासाठी वायूला दिवस ते आठवडे लागतात, तर त्याहून लहान धनु A* काही मिनिटांत एक कक्षा पूर्ण करते."

"याचा अर्थ असा आहे की धनु A* भोवती वायूची चमक आणि नमुना वेगाने बदलत आहे कारण EHT त्याचे निरीक्षण करण्यास सहकार्य करते: एखाद्या पिल्लाचा पटकन शेपटीचा पाठलाग करत असल्याचे स्पष्ट चित्र मिळवण्याचा प्रयत्न करण्यासारखे आहेतो चालू राहिला.

Sgr A* ब्लॅक होल इमेज ही टीमने काढलेल्या वेगवेगळ्या प्रतिमांची सरासरी आहे, शेवटी पहिल्यांदाच आकाशगंगेच्या मध्यभागी असलेला महाकाय तारा प्रकट होतो.

मला आशा आहे की या माहितीद्वारे आपण आपल्या आकाशगंगेतील कृष्णविवराच्या कॅप्चर केलेल्या प्रतिमांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकाल.