वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि कुछ सुपरमैसिव ब्लैक होल उम्मीद से ज्यादा तेजी से घूमते हैं। यह खोज “ब्लैक होल पुरातत्व” के एक नए रूप के परिणाम के रूप में आई है जो ब्लैक होल को गैस और धूल से जोड़ता है जो उन्होंने 7 बिलियन वर्षों के ब्रह्मांडीय इतिहास से अधिक बढ़ने के लिए खाया है।
स्लोन डिजिटल स्काई सर्वे (एसडीएसएस) के सौजन्य से निष्कर्ष कुछ चीजों का सुझाव देते हैं। एक के लिए, प्रारंभिक ब्रह्मांड पहले से संदिग्ध की तुलना में अधिक व्यवस्थित हो सकता है। और दूसरी बात, उत्तरोत्तर बड़े और बड़े ब्लैक होल की विलय श्रृंखला के माध्यम से सुपरमैसिव ब्लैक होल की वृद्धि (आकाशगंगाओं के रूप में ट्रिगर और मर्ज के रूप में ट्रिगर किया गया) को आसपास की गैस और धूल पर जोरदार रूप से दावत देने वाली वस्तुओं द्वारा पूरक किया जा सकता है।
कनेक्टिकट विश्वविद्यालय से टीम के सदस्य लोगान फ्राइज़ ने एक बयान में कहा, “हमने आकाशगंगाओं के केंद्रों में पाए जाने वाले विशाल ब्लैक होल का अध्ययन किया है, आज से सात अरब साल पहले तक वापस आ गया है।” “अप्रत्याशित रूप से, हमने पाया कि वे अकेले आकाशगंगा विलय द्वारा गठित होने के लिए बहुत तेजी से कताई कर रहे थे।
“वे गिरने वाली सामग्री से बड़े हिस्से में बने होंगे, ब्लैक होल को आसानी से बढ़ाते हैं और इसके रोटेशन को तेज करते हैं।”
बालक होल स्पिन को मापना आसान नहीं है
ब्रह्मांडीय राक्षस होने के बावजूद, जो अपने चारों ओर पूरी आकाशगंगाओं को आकार देते हैं, लाखों या अरबों के साथ सुपरमैसिव ब्लैक होल सूर्य (और उनके अधिक कम स्टेलर-मास समकक्षों) के साथ कुल मिलाकर काफी सरल हैं।
उन्हें व्यक्तिगत रूप से केवल तीन विशेषताओं द्वारा परिभाषित किया जा सकता है: द्रव्यमान, स्पिन, और, कम महत्वपूर्ण रूप से, इलेक्ट्रिक चार्ज। जैसा कि भौतिक विज्ञानी जॉन व्हीलर ने इस विशिष्ट सुविधाओं की कमी के बारे में बताया है: “ब्लैक होल के बाल नहीं हैं।”
“ब्लैक होल इतने विदेशी लगते हैं, लेकिन आप उन्हें पूरी तरह से दो नंबरों के साथ पूरी तरह से वर्णन कर सकते हैं: द्रव्यमान और स्पिन दर,” फ्राइज़ ने समझाया। “समस्या यह है कि द्रव्यमान को मापना मुश्किल है, और स्पिन और भी कठिन है।”
जिस गति से एक ब्लैक होल घूमता है, वह उस गति से अलग करना मुश्किल होता है जिस पर गैस और धूल के आसपास के चपटा बादल – अभिवृद्धि डिस्क – घूमती है।
बयान में कहा गया है, “चुनौती ब्लैक होल के स्पिन को अलग -अलग करने के लिए है, जो कि इसके आसपास की अभिवृद्धि डिस्क के स्पिन से है।” “कुंजी अंतरतम क्षेत्र को देखने के लिए है, जहां गैस ब्लैक होल के घटना क्षितिज में गिर रही है।
“एक कताई ब्लैक होल सवारी के लिए उस अंतरतम सामग्री को खींचता है, जो हमारे माप में विवरणों को देखने पर एक अवलोकन योग्य अंतर की ओर जाता है।”
एक लौकिक जीवाश्म रिकॉर्ड
टीम ने एसडीएसएस के पुनर्संयोजन मानचित्रण परियोजना का उपयोग करके ब्लैक होल के स्पिन का निर्धारण करने के चुनौतीपूर्ण कार्य से निपट लिया। यह परियोजना सैकड़ों ब्लैक होल के लिए बेहद सटीक जन माप बना रही है, जबकि voids के अभिवृद्धि डिस्क की संरचनाओं की विस्तृत टिप्पणियों का संचालन भी करती है।
यह डेटा स्पेक्ट्रा के रूप में आता है, या विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित प्रकाश। हाथ में इसके साथ, वैज्ञानिक उस दर को मापना शुरू कर सकते हैं जिस पर एक केंद्रीय ब्लैक होल घूमता है।
प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में एक सूक्ष्म बदलाव से ब्लैक होल के रोटेशन के बारे में बहुत कुछ पता चलता है। जब सामग्री ब्लैक होल में आती है, तो यह कोणीय गति भी लाता है – कि रोटेशन से ब्लैक होल के पिछले आहार का विवरण पता चलता है।
“मैं इस दृष्टिकोण को ‘ब्लैक होल पुरातत्व’ कहता हूं क्योंकि हम यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि समय के साथ एक ब्लैक होल का द्रव्यमान कैसे बढ़ा है,” फ्राइज़ ने कहा। “ब्लैक होल के स्पिन को देखकर, आप अनिवार्य रूप से इसके जीवाश्म रिकॉर्ड को देख रहे हैं।”
यह “जीवाश्म रिकॉर्ड” तब डिकोड किया जा सकता है जब वैज्ञानिकों ने स्पिन की देखी गई दर की तुलना की, जो भविष्यवाणी की जाती है।
वर्तमान में, पसंदीदा मॉडल का सुझाव है कि जब उनके घर की आकाशगंगाओं को टकराते और विलय हो जाते हैं, तो विलय से बढ़ते हुए सुपरमैसिव ब्लैक होल बढ़ते हैं। क्योंकि इन व्यक्तिगत आकाशगंगाओं में रोटेशन और यादृच्छिक अभिविन्यास की अपनी दरें होती हैं, जब वे विलय करते हैं, तो ये घुमाव रद्द हो सकते हैं। या, कम से कम, वे एक साथ गठबंधन कर सकते थे। दोनों परिणाम चाहिए समान रूप से संभावना है।
इसे देखते हुए, वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि ब्लैक होल को बहुत धीरे -धीरे स्पिन करना चाहिए। हालांकि, इस टीम ने क्या खोजा है।
न केवल इस शोध से पता चला कि कई ब्लैक होल उम्मीद से अधिक तेजी से घूम रहे हैं, बल्कि यह भी दिखाया गया है कि अधिक दूर की आकाशगंगाओं में ब्लैक होल स्थानीय ब्रह्मांड में उन लोगों की तुलना में अधिक तेजी से स्पिन करते हैं।
इससे पता चलता है कि ब्लैक होल की स्पिन समय के साथ धीरे -धीरे निर्माण कर सकती है। एक तरीका है जो हो सकता है कि ब्लैक होल के धूल और गैस के क्रमिक अभिवृद्धि द्वारा कोणीय गति के संचय के माध्यम से है।
शोधकर्ता इस विचार का परीक्षण कर सकते हैं और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) से टिप्पणियों का उपयोग करके इन परिणामों को सत्यापित कर सकते हैं, जो कि अपने तीन वर्षों के संचालन में, ब्रह्मांड के पहले और पहले के युगों से सुपरमैसिव ब्लैक होल पा रहे हैं।
एसडीएसएसएस के वर्तमान चरण एसडीएसएस-वी के निदेशक, जुनो कोल्मीयर ने कहा, “ब्लैक होल वास्तव में मानव समझ के सीमांत में बैठते हैं।” “हम एसडीएसएस की तरह बड़े पैमाने पर सर्वेक्षण करते हैं ताकि उनके मौलिक गुणों की एक अनुभवजन्य खगोल भौतिकी की तस्वीर का निर्माण किया जा सके, जिसके खिलाफ हमारे सैद्धांतिक मॉडल को परीक्षण के लिए रखा जा सकता है।”
फ्राइज़ ने नेशनल हार्बर, मैरीलैंड में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी (एएएस) की 245 वीं बैठक में 14 जनवरी को टीम के निष्कर्ष प्रस्तुत किए।
