आकाश में फैले तारों के एक रोएंदार समूह के दिल में एक रहस्य छिपा हो सकता है: 100 से अधिक तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल का झुंड।
विचाराधीन तारा समूह को पालोमर 5 कहा जाता है। यह एक तारकीय धारा है जो 30,000 प्रकाश-वर्ष तक फैली हुई है, और लगभग 80,000 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित है।
ऐसे गोलाकार समूहों को अक्सर प्रारंभिक ब्रह्मांड का ‘जीवाश्म’ माना जाता है। वे बहुत घने और गोलाकार होते हैं, जिनमें आमतौर पर लगभग 100,000 से 10 लाख बहुत पुराने तारे होते हैं; कुछ, जैसे एनजीसी 6397, लगभग ब्रह्माण्ड जितने ही पुराने हैं।
किसी भी गोलाकार समूह में, उसके सभी तारे एक ही समय में, एक ही गैस के बादल से बने होते हैं। आकाशगंगा में 150 से अधिक ज्ञात गोलाकार समूह हैं; ये वस्तुएं अध्ययन के लिए उत्कृष्ट उपकरण हैं, उदाहरण के लिए, ब्रह्मांड का इतिहास, या जिन आकाशगंगाओं की वे परिक्रमा करती हैं उनमें काले पदार्थ की सामग्री।
लेकिन एक अन्य प्रकार का तारा समूह है जो अधिक ध्यान आकर्षित कर रहा है – ज्वारीय धाराएँ, तारों की लंबी नदियाँ जो आकाश में फैली हुई हैं।
पहले, इन्हें पहचानना मुश्किल था, लेकिन गैया अंतरिक्ष वेधशाला के साथ डेटा मैप किया जा रहा है तीन आयामों में उच्च परिशुद्धता के साथ आकाशगंगा में, इनमें से अधिक धाराएँ प्रकाश में लाई गई हैं।
“हम नहीं जानते कि ये धाराएँ कैसे बनती हैं, लेकिन एक विचार यह है कि वे विघटित तारा समूह हैं,” स्पेन में बार्सिलोना विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री मार्क गिल्स ने 2021 में समझाया जब शोधकर्ताओं ने पहली बार खोज की घोषणा की।
“हालाँकि, हाल ही में खोजी गई किसी भी धारा के साथ कोई तारा समूह नहीं जुड़ा है, इसलिए हम निश्चित नहीं हो सकते। इसलिए, यह समझने के लिए कि ये धाराएँ कैसे बनीं, हमें इससे जुड़ी तारकीय प्रणाली के साथ एक का अध्ययन करने की आवश्यकता है। पालोमर 5 है एकमात्र मामला, धारा निर्माण को समझने के लिए इसे रोसेटा स्टोन बनाना और इसीलिए हमने इसका विस्तार से अध्ययन किया।”
पालोमर 5 इस मायने में अद्वितीय प्रतीत होता है कि इसमें तारों का एक बहुत व्यापक, ढीला वितरण और एक लंबी ज्वारीय धारा दोनों हैं, जो आकाश के 20 डिग्री से अधिक तक फैली हुई है, इसलिए गिल्स और उनकी टीम ने इस पर काम किया।
टीम ने क्लस्टर में प्रत्येक तारे की कक्षाओं और विकास को फिर से बनाने के लिए विस्तृत एन-बॉडी सिमुलेशन का उपयोग किया, यह देखने के लिए कि वे आज जहां हैं वहां कैसे पहुंच सकते थे।
चूंकि हाल के साक्ष्यों से पता चलता है कि ब्लैक होल की आबादी गोलाकार समूहों के केंद्रीय क्षेत्रों में मौजूद हो सकती है, और चूंकि ब्लैक होल के साथ गुरुत्वाकर्षण की बातचीत तारों को दूर भेजने के लिए जानी जाती है, इसलिए वैज्ञानिकों ने अपने कुछ सिमुलेशन में ब्लैक होल को शामिल किया है।
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उनके परिणामों से पता चला कि पालोमर 5 के भीतर तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की आबादी के परिणामस्वरूप वह कॉन्फ़िगरेशन हो सकता है जो हम आज देखते हैं। कक्षीय अंतःक्रियाओं ने तारों को समूह से बाहर और ज्वारीय धारा में धकेल दिया होगा, लेकिन केवल भविष्यवाणी की तुलना में काफी अधिक संख्या में ब्लैक होल के साथ।
ब्लैक होल की तुलना में क्लस्टर से अधिक कुशलतापूर्वक और आसानी से निकलने वाले तारों ने ब्लैक होल के अनुपात को बदल दिया होगा, जिससे यह काफी ऊपर उठ जाएगा।
गिल्स ने कहा, “क्लस्टर में तारों की संख्या की तुलना में ब्लैक होल की संख्या लगभग तीन गुना अधिक है, और इसका मतलब है कि कुल क्लस्टर द्रव्यमान का 20 प्रतिशत से अधिक हिस्सा ब्लैक होल से बना है।”
“उनमें से प्रत्येक का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 20 गुना है, और वे बड़े सितारों के जीवन के अंत में सुपरनोवा विस्फोटों में बने थे, जब क्लस्टर अभी भी बहुत छोटा था।”
लगभग एक अरब वर्षों में, टीम के सिमुलेशन से पता चला, क्लस्टर पूरी तरह से विघटित हो जाएगा। ऐसा होने से ठीक पहले, क्लस्टर के बचे हुए हिस्से में पूरी तरह से ब्लैक होल शामिल होंगे, जो गैलेक्टिक केंद्र की परिक्रमा करेंगे। इससे पता चलता है कि पालोमर 5, आख़िरकार, अद्वितीय नहीं है – यह पूरी तरह से एक तारकीय धारा में विलीन हो जाएगा, ठीक वैसे ही जैसे अन्य जिन्हें हमने खोजा है।
इससे यह भी पता चलता है कि अंततः अन्य गोलाकार समूहों का भी यही हश्र होगा। और यह पुष्टि प्रदान करता है कि गोलाकार क्लस्टर ब्लैक होल को देखने के लिए उत्कृष्ट स्थान हो सकते हैं जो अंततः टकराएंगे, साथ ही तारकीय द्रव्यमान लाइटवेट और सुपरमैसिव हेवीवेट के बीच मध्यम वजन वाले ब्लैक होल के मायावी वर्ग भी हो सकते हैं।
यूके में कार्डिफ़ विश्वविद्यालय के खगोल भौतिकीविद् फैबियो एंटोनिनी ने कहा, “ऐसा माना जाता है कि बाइनरी ब्लैक होल विलय का एक बड़ा हिस्सा तारा समूहों में बनता है।”
“इस परिदृश्य में एक बड़ा अज्ञात यह है कि समूहों में कितने ब्लैक होल हैं, जिसे अवलोकन से नियंत्रित करना कठिन है क्योंकि हम ब्लैक होल नहीं देख सकते हैं। हमारी विधि हमें यह जानने का एक तरीका देती है कि एक तारा समूह में कितने ब्लैक होल हैं वे जिन तारों को बाहर निकालते हैं, उन्हें देखते हुए।”
में शोध प्रकाशित किया गया है प्रकृति खगोल विज्ञान.
इस लेख का पुराना संस्करण जुलाई 2021 में प्रकाशित हुआ था।
