நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கருந்துளையின் படம்

மூன்று ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கியின் (EHT) விஞ்ஞான சமூகம் அண்டை விண்மீன் M87 இல் கைப்பற்றப்பட்ட கருந்துளையின் முதல் புகைப்படத்துடன் உலகை ஆச்சரியப்படுத்தியது. இப்போது, ​​அதே குழு முதன்முறையாக நேரடி காட்சி ஆதாரங்களைக் காட்டியுள்ளது நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கருந்துளையின் முதல் படத்துடன்ரேடியோ தொலைநோக்கிகளின் உலகளாவிய வலையமைப்பிலிருந்து அவதானிப்புகளைப் பயன்படுத்துதல்.

இந்தக் கட்டுரையில் நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கருந்துளையின் படம் எப்படிப் பெறப்பட்டது, அதன் விளைவுகள் என்ன என்பதைச் சொல்லப் போகிறோம்.

நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கருந்துளையின் படத்தைப் பிடிக்கவும்

இது தனுசு A*, தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கும் மிகவும் மாறக்கூடிய கதிர்வீச்சு மூலமாகும். விஞ்ஞானிகள் அதன் பரிணாமத்தை காலப்போக்கில் ஒரு "திரைப்படம்" போல் புனரமைக்க பல ஆண்டுகளாக அல்காரிதம்களைப் பயன்படுத்தி வருகின்றனர், ஆனால் அவர்கள் இப்போது வெற்றியடைந்து தங்கள் ஸ்டில் படங்களை வழங்கியுள்ளனர்.

தி அஸ்ட்ரோபிசிகல் ஜர்னல் லெட்டர்ஸின் சிறப்புப் பதிப்பில் வெளியிடப்பட்ட கட்டுரைகளின் தொகுப்பைத் தவிர, நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கி (EHT) ஒத்துழைப்புக் குழு இன்று உலகம் முழுவதும் ஒரே நேரத்தில் சர்வதேச செய்தியாளர் சந்திப்புகளில் மைல்கல்லை வெளியிட்டது.

"இது தனுசு A* இன் முதல் படம், பால்வீதியின் மையத்தில் உள்ள மிகப்பெரிய கருந்துளை, இது சூரியனை விட 4 மில்லியன் மடங்கு பெரியது. அவர்கள் இருப்பதற்கான முதல் நேரடி காட்சி ஆதாரத்தை நாங்கள் வழங்குகிறோம்," என்று ஜெர்மனியின் மியூனிச்சில் உள்ள ஐரோப்பிய தெற்கு ஆய்வகத்தின் (ESO) தலைமையகத்தில் பேசிய Harvard Astrophysicist A Center Research Fellow சாரா இசாவுன் கூறினார்.

இந்த முடிவுகள் ஒரு கருந்துளை என்பதற்கு பெரும் ஆதாரங்களை அளித்தன மற்றும் பெரும்பாலான விண்மீன் திரள்களின் மையத்தில் இருப்பதாகக் கருதப்படும் இந்த மாபெரும் நட்சத்திரங்களின் செயல்பாடுகள் பற்றிய மதிப்புமிக்க தடயங்களை வழங்கின.

கண்டுபிடிப்பில் ஈடுபட்டுள்ள 300 மையங்களைச் சேர்ந்த 80க்கும் மேற்பட்ட விஞ்ஞானிகளின் கூற்றுப்படி, நமது சூரியக் குடும்பத்தை விடப் பெரியதாக இல்லாத பகுதியில், சுமார் 4 மில்லியன் சூரிய நிறைகளை "எடை" கொண்ட பிரம்மாண்டமான துளை உள்ளது. நமது கிரகத்தில் இருந்து 27.000 ஒளி ஆண்டுகள். எங்கள் கண்ணோட்டத்தில், இது வானத்தில் சந்திரனில் உள்ள ஒரு டோனட்டின் அளவு.

முதல் காட்சி ஆதாரம்

நமது விண்மீன் மண்டலத்தின் மையத்தில் உள்ள பாரிய பொருளைப் பற்றிய படம் நீண்டகாலமாக எதிர்பார்க்கப்பட்ட தோற்றம். விஞ்ஞானிகள் பார்த்திருக்கிறார்கள் நட்சத்திரங்கள் பால்வீதியின் மையத்தில் சில மிகப் பெரிய, கச்சிதமான, கண்ணுக்குத் தெரியாத பொருட்களைச் சுற்றி வருகின்றன. இது வான உடல் சாட்ஜ் A* ஒரு கருந்துளை என்று உறுதியாகக் கூறுகிறது.

கருந்துளை முற்றிலும் இருட்டாக இருப்பதால் அதை நம்மால் பார்க்க முடியவில்லை என்றாலும், அதைச் சுற்றியுள்ள ஒளிரும் வாயு ஒரு தனித்துவமான அம்சத்தை வெளிப்படுத்துகிறது: ஒரு இருண்ட மத்திய பகுதி (நிழல் என்று அழைக்கப்படுகிறது) ஒரு பிரகாசமான வளைய அமைப்பால் சூழப்பட்டுள்ளது. புதிய காட்சி கருந்துளையின் சக்திவாய்ந்த ஈர்ப்பு விசையால் வளைந்த ஒளியைப் பிடிக்கிறது.

"ஐன்ஸ்டீனின் பொதுவான சார்பியல் கோட்பாட்டின் கணிப்புகளுடன் மோதிரத்தின் அளவு மிகவும் நன்றாகப் பொருந்தியது எங்களுக்கு ஆச்சரியமாக இருந்தது" என்று தைபேயின் அகாடமியா சினிகாவின் வானியல் மற்றும் வானியற்பியல் நிறுவனத்தில் EHT திட்டத்தின் தலைமை விஞ்ஞானி ஜெஃப்ரி போவர் கூறினார். "இந்த முன்னோடியில்லாத அவதானிப்புகள் நமது விண்மீன் மண்டலத்தின் மையத்தில் என்ன நடக்கிறது என்பதைப் பற்றிய நமது புரிதலை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது. மாபெரும் கருந்துளைகள் அவற்றின் சுற்றுச்சூழலுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைப் பற்றிய புதிய நுண்ணறிவுகளை வழங்குகின்றன".

அத்தகைய தொலைதூரப் பொருளைக் கவனிப்பதற்கு பூமியின் அளவிலான தொலைநோக்கி தேவைப்படும், அது கிட்டத்தட்ட அல்லது அதற்கு சமமானதாக இருந்தாலும், அதைத்தான் EHT அடைய முடியும். இது சிலி, அமெரிக்கா, மெக்சிகோ, ஸ்பெயின் மற்றும் தென் துருவத்தில் அமைந்துள்ள எட்டு ரேடியோ தொலைநோக்கிகளைக் கொண்டுள்ளது. அமெரிக்காவில், சிலியில் உள்ள அடகாமா பாலைவனத்தில் உள்ள ஐரோப்பிய தெற்கு கண்காணிப்பகம் (ESO) மற்றும் பிற சர்வதேச பங்காளிகளால் இயக்கப்படுகிறது, ஐரோப்பாவில் சியரா நெவாடாவில் (கிரனாடா) மில்லிமெட்ரிக் ரேடியோ வானியல் நிறுவனம் (IRAM) தனித்து நிற்கிறது.

EHT பல தொடர்ச்சியான இரவுகளில் தனுசு A* ஐக் கவனித்தது, ஒரு ஸ்டில் கேமராவில் நீண்ட வெளிப்பாடுகளைப் பயன்படுத்துவதைப் போலவே மணிநேரங்களுக்குத் தரவைச் சேகரித்தது. EHT ஐ உருவாக்கும் ரேடியோ தொலைநோக்கிகளில், IRAM ஆண்டெனா 30 மீட்டர் நீளம் அவதானிப்புகளில் முக்கிய பங்கு வகித்தது, முதல் படங்களை பெற அனுமதிக்கிறது.

மிக நீண்ட ரெஃபரன்ஸ் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி (VLBI, இது லென்ஸுக்குப் பதிலாக கணிதச் செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது) எனப்படும் நுட்பத்தின் மூலம், அனைத்து ரேடியோ தொலைநோக்கிகளிலிருந்தும் சிக்னல்கள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அவற்றின் தரவு அல்காரிதம்கள் மற்றும் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களால் செயலாக்கப்பட்டு சிறந்த படத்தை மறுகட்டமைக்க முடியும்.

அண்டலூசியன் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் அஸ்ட்ரோபிசிக்ஸ் (IAA-CSIC) இன் ஆராய்ச்சியாளர் தாலியா ட்ரயானூ மேலும் கூறுகிறார்: "தொழில்நுட்பம் கருந்துளைகள் மற்றும் திரைப்படங்களின் புதிய படங்களைப் பெற அனுமதிக்கும்."

இரண்டு ஒத்த கருந்துளைகள்

87 இல் எடுக்கப்பட்ட விண்மீன் M2019 இல் உள்ள கருந்துளையின் படத்தைப் பொறுத்தவரை, விஞ்ஞானிகள் இரண்டு கருந்துளைகளும் நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கருந்துளைகள் மிகவும் ஒத்ததாக இருப்பதை ஒப்புக்கொள்கிறார்கள். இது 1000 மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள M87* ஐ விட 55 மடங்கு சிறியது மற்றும் குறைவான எடை கொண்டது. ராட்சத நட்சத்திரம் 6.500 பில்லியன் சூரியன்களின் நிறை மற்றும் 9.000 பில்லியன் கிலோமீட்டர் விட்டம் கொண்டது, அதாவது நெப்டியூன் வரையிலான சூரிய குடும்பம் அதில் நுழையும்.

"எங்களிடம் முற்றிலும் மாறுபட்ட இரண்டு வகையான விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் இரண்டு வேறுபட்ட கருந்துளைகள் உள்ளன, ஆனால் இந்த கருந்துளைகளின் விளிம்புகளுக்கு அருகில், அவை வியக்கத்தக்க வகையில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கின்றன" என்று EHT அறிவியல் குழுவின் இணைத் தலைவரும் தத்துவார்த்த வானியற்பியல் பேராசிரியருமான Sera Markoff கூறினார். ஆம்ஸ்டர்டாம் பல்கலைக்கழகத்தில். பொது சார்பியல் இந்த பொருட்களை நெருக்கமாக நிர்வகிக்கிறது என்றும், மேலும் தொலைவில் நாம் பார்க்கும் எந்த வேறுபாடுகளும் கருந்துளையைச் சுற்றியுள்ள விஷயத்தில் உள்ள வேறுபாடுகளால் ஏற்படுகின்றன என்றும் இது நமக்குச் சொல்கிறது. »

பார்சிலோனா பல்கலைக்கழகத்தின் அண்டவியல் நிறுவனத்தில் கோட்பாட்டு இயற்பியலாளரும் ஐசிஆர்இஏ பேராசிரியருமான ராபர்டோ எம்பரான் இதை SMC ஸ்பெயினுக்கு விளக்குகிறார்: "தற்போது, ​​​​87 இல் இருந்து M2019* இன் படத்திற்கு இடையே உள்ள ஒற்றுமையை நாம் கூறலாம். தற்போதைய படம் கருந்துளையின் அளவைப் பொருட்படுத்தாமல், SgrA * இலிருந்து வருகிறது. கருந்துளைக்கு அருகில் உள்ள சூழல் மிகவும் ஒத்ததாக இருக்கிறது. கருந்துளையைச் சுற்றியுள்ள பொருளின் பண்புகளைப் பற்றி எதிர்கால அவதானிப்புகள் நமக்குச் சொல்லும், மேலும் இந்த பொருள் உண்மையில் ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடு கணித்ததா அல்லது மிகவும் கவர்ச்சியான 'ஏமாளி' அல்லது 'நகல்' என்பதை நாம் சொல்ல முடியும்."

கோன்சலோ ஜே. ஓல்மோ, வலென்சியா பல்கலைக்கழகம் மற்றும் சிஎஸ்ஐசியின் ஹைப்ரிட் மையத்தின் கோட்பாட்டு இயற்பியல் துறை மற்றும் ஐஎஃப்ஐசியின் பேராசிரியர் மற்றும் டியாகோ ரூபீரா-கார்சியா, மாட்ரிட் பல்கலைக்கழகத்தின் கோட்பாட்டு இயற்பியல் துறையின் திறமை ஆராய்ச்சியாளர். "இந்தப் பொருள் இன்று பால்வீதியில் காணப்பட்ட பொருட்களை விட ஆயிரம் மடங்கு பெரியதாக இருந்தாலும், நமது 'சிறிய' கருந்துளையுடன் உள்ள ஒற்றுமை இந்த பொருட்களை விவரிக்கும் இயற்பியலின் பொதுவான தன்மையைக் காட்டுகிறது", அவை SMC ஸ்பெயினுக்கு வலியுறுத்துகின்றன.

இருப்பினும், இன்றைய முடிவுகள் M87* ஐ விட மிகவும் கடினமானவை, தனுசு A* நெருக்கமாக இருந்தாலும். Sgr A*ஐச் சுற்றி வாயுவின் இயக்கத்தை விளக்க குழு அதிநவீன புதிய கருவிகளை உருவாக்க வேண்டியிருந்தது. M87* எளிமையான மற்றும் நிலையான லென்ஸாக இருந்தாலும், கிட்டத்தட்ட எல்லா படங்களும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், Sgr A* இல்லை.

"கருந்துளைக்கு அருகில் உள்ள வாயு, தனுசு A* மற்றும் M87*க்கு அருகில், கிட்டத்தட்ட ஒளியின் வேகத்தில் அதே வேகத்தில் நகர்கிறது," என்று பல்கலைக்கழகத்தின் ஸ்டீவர்ட் அப்சர்வேட்டரி மற்றும் வானியல் மற்றும் தரவுத் துறையின் EHT விஞ்ஞானி சி-க்வான் சான் விளக்கினார். அரிசோனா, வாயு பெரிய M87*ஐச் சுற்றிவர நாட்கள் முதல் வாரங்கள் வரை எடுக்கும் போது, ​​மிகச் சிறிய தனுசு A* நிமிடங்களில் சுற்றுப்பாதையை நிறைவு செய்கிறது."

"இதன் பொருள் தனுசு A* ஐச் சுற்றியுள்ள வாயுவின் பிரகாசமும் வடிவமும் விரைவாக மாறுகிறது, ஏனெனில் அதை கவனிக்க EHT ஒத்துழைக்கிறது: ஒரு நாய்க்குட்டி அதன் வாலை விரைவாக துரத்துவதை தெளிவாகப் படம்பிடிக்க முயற்சிப்பது போன்றதுஅவர் தொடர்ந்தார்.

Sgr A* கருந்துளை படம் என்பது குழு பிரித்தெடுத்த வெவ்வேறு படங்களின் சராசரியாகும், இறுதியாக முதல் முறையாக பால்வீதியின் மையத்தில் உள்ள மாபெரும் நட்சத்திரத்தை வெளிப்படுத்துகிறது.

இந்தத் தகவலின் மூலம் நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கருந்துளையின் படங்களைப் பற்றி மேலும் அறிந்துகொள்ள முடியும் என்று நம்புகிறேன்.