यूरोपियन सदर्न ऑब्जर्वेटरी के वेरी लार्ज टेलीस्कोप इंटरफेरोमीटर (ईएसओ के वीएलटीआई) ने आकाशगंगा मेसियर 77 के केंद्र में ब्रह्मांडीय धूल के एक बादल को देखा है जो एक सुपरमैसिव ब्लैक होल को छिपा रहा है। निष्कर्षों ने लगभग 30 साल पहले की गई भविष्यवाणियों की पुष्टि की है और खगोलविदों को “सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक” में नई अंतर्दृष्टि दे रहे हैं, जो ब्रह्मांड में सबसे चमकदार और सबसे गूढ़ वस्तुओं में से कुछ हैं।
सक्रिय गांगेय नाभिक (AGN) अत्यंत ऊर्जावान स्रोत हैं जो सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा संचालित होते हैं और कुछ आकाशगंगाओं के केंद्र में पाए जाते हैं। ये ब्लैक होल बड़ी मात्रा में ब्रह्मांडीय धूल और गैस को खाते हैं। खाने से पहले, यह सामग्री ब्लैक होल की ओर बढ़ती है और इस प्रक्रिया में भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है, जो अक्सर आकाशगंगा के सभी तारों को मात देती है। 1950 के दशक में पहली बार इन चमकदार वस्तुओं को देखने के बाद से खगोलविद एजीएन के बारे में उत्सुक हैं। अब, ईएसओ के वीएलटीआई के लिए धन्यवाद, नीदरलैंड में लीडेन विश्वविद्यालय से वायलेट गेमेज़ रोसास के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह समझने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है कि वे कैसे काम करते हैं और वे करीब से कैसे दिखते हैं। परिणाम आज नेचर में प्रकाशित किए गए हैं।
आकाशगंगा मेसियर 77, जिसे एनजीसी 1068 के नाम से भी जाना जाता है, के केंद्र का असाधारण रूप से विस्तृत अवलोकन करके, गेमेज़ रोसास और उनकी टीम ने एक सुपरमैसिव ब्लैक होल को छुपाते हुए ब्रह्मांडीय धूल और गैस की एक मोटी अंगूठी का पता लगाया। यह खोज एक 30 वर्षीय सिद्धांत का समर्थन करने के लिए महत्वपूर्ण सबूत प्रदान करती है जिसे एजीएन के एकीकृत मॉडल के रूप में जाना जाता है। खगोलविद जानते हैं कि विभिन्न प्रकार के एजीएन हैं। उदाहरण के लिए, कुछ रेडियो तरंगों का विस्फोट करते हैं जबकि अन्य नहीं करते हैं; कुछ एजीएन दृश्यमान प्रकाश में चमकते हैं, जबकि अन्य, जैसे मेसियर 77, अधिक दबे हुए हैं। यूनिफाइड मॉडल में कहा गया है कि उनके मतभेदों के बावजूद, सभी एजीएन की मूल संरचना समान होती है: धूल की मोटी रिंग से घिरा एक सुपरमैसिव ब्लैक होल। इस मॉडल के अनुसार, एजीएन के बीच उपस्थिति में कोई भी अंतर उस अभिविन्यास के परिणामस्वरूप होता है जिस पर हम ब्लैक होल और पृथ्वी से इसकी मोटी रिंग देखते हैं। AGN का प्रकार हम देखते हैं यह इस बात पर निर्भर करता है कि वलय हमारे दृष्टिकोण से ब्लैक होल को कितना अस्पष्ट करता है, कुछ मामलों में इसे पूरी तरह से छुपाता है।
खगोलविदों को पहले एकीकृत मॉडल का समर्थन करने के लिए कुछ सबूत मिले थे, जिसमें मेसियर 77 के केंद्र में गर्म धूल का पता लगाना भी शामिल था। हालांकि, इस बारे में संदेह बना रहा कि क्या यह धूल एक ब्लैक होल को पूरी तरह से छिपा सकती है और इसलिए यह बताएं कि यह एजीएन दृश्यमान प्रकाश की तुलना में कम चमकीला क्यों चमकता है। अन्य।
“धूल के बादलों की वास्तविक प्रकृति और ब्लैक होल को खिलाने में उनकी भूमिका और यह निर्धारित करना कि यह पृथ्वी से देखने पर कैसा दिखता है, पिछले तीन दशकों में एजीएन अध्ययनों में केंद्रीय प्रश्न रहे हैं,” गेमेज़ रोसास बताते हैं। “हालांकि कोई भी परिणाम हमारे सभी सवालों का समाधान नहीं करेगा, हमने यह समझने में एक बड़ा कदम उठाया है कि एजीएन कैसे काम करता है।”
चिली के अटाकामा रेगिस्तान में स्थित ईएसओ के वीएलटीआई पर लगे मल्टी अपर्चर मिड-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपिक एक्सपेरिमेंट (MATISSE) की बदौलत प्रेक्षणों को संभव बनाया गया। MATISSE ने इंटरफेरोमेट्री नामक तकनीक का उपयोग करके ESO के वेरी लार्ज टेलीस्कोप (VLT) के सभी चार 8.2-मीटर टेलीस्कोप द्वारा एकत्रित इन्फ्रारेड लाइट को संयुक्त किया। टीम ने मेसियर 77 के केंद्र को स्कैन करने के लिए MATISSE का उपयोग किया, जो कि सेतुस नक्षत्र में 47 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। “MATISSE इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला देख सकता है, जो हमें धूल के माध्यम से देखने और तापमान को सटीक रूप से मापने देता है। क्योंकि वीएलटीआई वास्तव में एक बहुत बड़ा इंटरफेरोमीटर है, हमारे पास यह देखने का संकल्प है कि आकाशगंगाओं में भी क्या हो रहा है। मेसियर 77। हमने जो चित्र प्राप्त किए हैं, उनमें तापमान में परिवर्तन और ब्लैक होल के चारों ओर धूल के बादलों के अवशोषण का विवरण है,” लीडेन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर, सह-लेखक वाल्टर जाफ कहते हैं।
अवशोषण मानचित्रों के साथ ब्लैक होल से तीव्र विकिरण के कारण धूल के तापमान (कमरे के तापमान से लगभग 1200 डिग्री सेल्सियस तक) में परिवर्तन को मिलाकर, टीम ने धूल की एक विस्तृत तस्वीर बनाई और यह इंगित किया कि ब्लैक होल कहाँ स्थित होना चाहिए। धूल – एक मोटी आंतरिक रिंग और एक अधिक विस्तारित डिस्क में – इसके केंद्र में स्थित ब्लैक होल के साथ यूनिफाइड मॉडल का समर्थन करता है। टीम ने अपनी तस्वीर बनाने के लिए एटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सबमिलीमीटर एरे, ईएसओ के सह-स्वामित्व वाले और नेशनल रेडियो एस्ट्रोनॉमी ऑब्जर्वेटरी के वेरी लॉन्ग बेसलाइन एरे के डेटा का भी इस्तेमाल किया।
Gámez Rosas ने निष्कर्ष निकाला, “हमारे परिणामों से AGN के आंतरिक कामकाज की बेहतर समझ पैदा होनी चाहिए।” “वे हमें आकाशगंगा के इतिहास को बेहतर ढंग से समझने में भी मदद कर सकते हैं, जिसके केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है जो अतीत में सक्रिय रहा होगा।” शोधकर्ता अब आकाशगंगाओं के एक बड़े नमूने पर विचार करके एजीएन के एकीकृत मॉडल के अधिक सहायक साक्ष्य खोजने के लिए ईएसओ के वीएलटीआई का उपयोग करना चाह रहे हैं। टीम के सदस्य ब्रूनो लोपेज, फ्रांस के नीस में ऑब्जर्वेटोएरे डे ला कोटे डी’ज़ूर में MATISSE के प्रधान अन्वेषक कहते हैं: “मेसियर 77 एक महत्वपूर्ण प्रोटोटाइप AGN है और हमारे अवलोकन कार्यक्रम का विस्तार करने और व्यापक से निपटने के लिए MATISSE को अनुकूलित करने के लिए एक अद्भुत प्रेरणा है। एजीएन का नमूना।”
