आज, इवेंट होराइजन टेलीस्कोप के वैज्ञानिकों ने एक तस्वीर जारी की जो वैज्ञानिक इतिहास में नीचे जाएगी: एक ब्लैक होल की पहली छवि। लेकिन सुंदर चित्रों की तुलना में विज्ञान के लिए अधिक है। रिलीज के साथ-साथ, वैज्ञानिकों ने छह कागजात गिराए, जिसमें लिखा था कि कैसे उन्होंने छवि बनाई और जो कि उन्होंने M87 के केंद्र में ब्लैक होल के बारे में पहले ही जान लिया है, 55 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर है।
"यह सिर्फ शुरुआत है," एवरी ब्रोडरिक, पेरीमीटर इंस्टीट्यूट और वाटरलू विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी ने एक नेशनल साइंस फाउंडेशन प्रेस कॉन्फ्रेंस के दौरान कहा। शोधकर्ताओं ने "इस छवि का बारीकी से अध्ययन करके और इस कहानी को दोहराते हुए" अद्भुत विज्ञान "करने की आशंका जताई।"
ब्लैक होल अंतरिक्ष में इतने घने होते हैं, इतने विशाल गुरुत्वाकर्षण के साथ, कि "घटना क्षितिज" नामक एक निश्चित सीमा से परे, प्रकाश बच सकता है। बहुत लंबी बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री नामक एक तकनीक का उपयोग करके, दुनिया भर में आठ दूरबीन 2017 में आकाशगंगा M87 के केंद्र में ब्लैक होल से डेटा एकत्र करने में सक्षम थे। शोधकर्ताओं ने प्रत्येक टेलीस्कोप से रेडियो-तरंग डेटा को जोड़कर छवि बनाई। जबकि अंतिम छवि एक तस्वीर नहीं है और महत्वपूर्ण डेटा विश्लेषण और बनाने के लिए मॉडलिंग की आवश्यकता है, डेटा को संसाधित करने के लिए कई स्वतंत्र तकनीकों का उपयोग किया गया था, और छाया हमेशा अंतिम छवियों में बनी रही, एक कागज के अनुसार ।
सबसे महत्वपूर्ण बात, यह छवि एक बार फिर साबित करती है कि भौतिकविदों ने गुरुत्वाकर्षण के बल को समझाने के लिए जो मुख्य सिद्धांत का उपयोग किया है, वह सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत सही है। येल एस्ट्रोफिजिसिस्ट प्रियंवदा नटराजन ने गिजमोडो को एक ईमेल में बताया कि यह तस्वीर अभी तक सबसे मजबूत सबूत पेश करती है कि हमने आकाशगंगाओं के बारे में जो लंबे समय से सोचा है वह सच है - कि उनके केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल हैं जिनमें प्रकाश के लिए अंक-की-वापसी नहीं होती है। , घटना क्षितिज कहा जाता है। संक्षेप में, वे सिर्फ बड़ी घनी गेंद नहीं हैं, लेकिन कुछ डरावना है।
यह अकेले बहुत बड़ी बात है। उनकी अराजकता के बावजूद, सामान्य सापेक्षता का कहना है कि एक ब्लैक होल के व्यवहार का अनुमान सिर्फ तीन गुणों के आधार पर लगाया जा सकता है: इसका द्रव्यमान, स्पिन और विद्युत आवेश। बहुत छोटे ब्लैक होल इन नियमों का पालन करते हैं, जैसा कि LIGO और कन्या गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों से प्राप्त टिप्पणियों के अनुसार, जो ब्लैक होल के टकराने से स्पेसटाइम में गड़बड़ी को मापते हैं। लेकिन शायद ऐसा कुछ है जिसे हम नहीं देख रहे थे, कुछ प्रभाव जो केवल बड़े ब्लैक होल के बारे में आता है, और शायद ये संभावित अंतर ब्रह्मांड के कुछ रहस्यों का वर्णन करने में मदद कर सकते हैं, जैसे कि डार्क मैटर।
लेकिन इवेंट होराइजन टेलीस्कोप के इन पहले परिणामों से पता चलता है कि बड़े और छोटे दोनों ब्लैक होल समान नियमों का पालन करते हैं। "बस यह देखते हुए कि [M87 का ब्लैक होल] सूर्य के द्रव्यमान के अरबों बार ब्लैक होल जैसा दिखता है, और LIGO का ब्लैक होल कुछ दसियों बार ब्लैक होल की तरह दिखता है, जो सूर्य के द्रव्यमान का पहले से ही संभावित संशोधनों को बाधित कर रहा है।" गुरुत्वाकर्षण, “माया फिशबैक, खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी विभाग के शिकागो विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र, गिज़मोडो ने बताया। उसका क्या मतलब है कि काले पदार्थ के आकार में अंतर के कारण संभावित नए प्रभावों का उपयोग करने की उम्मीद करने वालों को अंधेरे मामलों जैसे रहस्यों को सुलझाने के लिए जवाब के लिए कहीं और देखने की आवश्यकता होगी।
छवि बनाना भी हमें ब्लैक होल की बारीकियों को ही सिखाता है। छवि ब्लैक होल के घटना क्षितिज को नहीं दिखाती है, लेकिन केंद्रीय ऑब्जेक्ट के आसपास फोटॉनों की अस्थिर कक्षाओं के कारण इसके चारों ओर प्रकाश द्वारा डाली गई एक छाया। फिर भी, वैज्ञानिकों को पता है कि छाया श्वार्जस्किल्ड त्रिज्या के पांच गुना या घटना क्षितिज के आकार के आसपास है। ब्लैक होल के कुछ गुणों का पता लगाने के लिए यह पर्याप्त है - शोधकर्ताओं ने इसके द्रव्यमान की गणना की, उदाहरण के लिए, सूर्य के द्रव्यमान का 6.5 बिलियन गुना।
एक और परिणाम छाया से नहीं, बल्कि उसके चारों ओर विकिरण के वलय से आता है। आप देख सकते हैं कि यह असममित है - यह ऊपर की तुलना में छवि के निचले भाग पर अधिक मजबूत चमकने लगता है। आकाशगंगा M87 के पिछले अवलोकन यह प्रदर्शित करते हैं कि यह अपने केंद्र से एक उच्च-ऊर्जा जेट पदार्थ का प्रक्षेपण कर रहा है, और भौतिकविदों ने परिकल्पना की है कि जेट को ब्लैक होल कताई से जुड़ी ऊर्जा द्वारा संचालित किया जा सकता है। चमक में विषमता इस बात का प्रमाण देती है कि ब्लैक होल वास्तव में घूम रहा है, जो जेट को शक्ति प्रदान कर सकता है। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित पेपर के अनुसार, शेष आकार गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के कारण होगा - इसके पीछे के सामान से प्रकाश को अलग करने वाला ब्लैक होल ।
लेकिन उन्होंने वास्तव में जेट का अवलोकन नहीं किया है, काजुनोरी अकियामा, एमआईटी हेस्टैक वेधशाला में पोस्टडॉक्टरल फेलो, ईएचटी इमेजिंग समूह का नेतृत्व कर रहे हैं, फोन द्वारा गिज़मोडो को समझाया। और यह अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है, क्योंकि यह बता सकता है कि कैसे आकाशगंगा M87 अधिक आम तौर पर विकसित होता है- लेकिन वे अभी तक जेट को देखने के लिए न तो छवि संवेदनशीलता रखते हैं, न ही जेट बनाने वाले क्षेत्र।
फिर, भौतिक विज्ञानियों ने समय के साथ ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र में परिवर्तन देखने में सक्षम होगा या नहीं, इसका अनुत्तरित प्रश्न है, अकीयामा ने समझाया। समूह ने चार छवियों का निर्माण किया, प्रत्येक रात जो उन्होंने दूरबीन के साथ देखी थी - और प्रत्येक छवि थोड़ी अलग दिखती थी। "हमारे पास समय भिन्नता की उत्पत्ति का पता लगाने के लिए पर्याप्त डेटा नहीं है," अखियामा ने कहा। "लेकिन हम मानते हैं कि अतिरिक्त दूरबीनों के साथ अगले वर्ष में टिप्पणियों को जमा करके, हम पहचान सकते हैं कि ब्लैक होल छवि क्या बदल रही है।"
अधिक दूरबीनें प्रयास में शामिल होंगी, और उम्मीद है कि हम जल्द ही धनु A * की एक छवि देखेंगे, जो हमारी अपनी आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल है। यह साबित करना कि ब्लैक होल अधिक कठिन साबित हुआ है, क्योंकि यह बहुत छोटा है और इसके चारों ओर अधिक गति है।
आज, हमें एक अविश्वसनीय तस्वीर मिली है। और जल्द ही हम एक बहुत अधिक अविश्वसनीय विज्ञान प्राप्त करेंगे।
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