1971 में, ब्रिटिश खगोलविदों के एक जोड़े ने हमारी आकाशगंगा के केंद्र में एक ब्लैक होल के अस्तित्व की भविष्यवाणी की। और 1974 में, अन्य खगोलविदों ने इसे पाया, इसका नामकरण धनु ए*।
तब से, खगोलविदों ने पता लगाया है कि एक समान “सुपरमैसिव ब्लैक होल” लगभग हर दूसरे बड़े आकाशगंगा के केंद्र में बैठता है। 2019 में, उन्होंने एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की पहली छवि ली। आज, ये विदेशी वस्तुएं हमारी समझ का एक मौलिक हिस्सा हैं कि आकाशगंगाएं कैसे बनती हैं और विकसित होती हैं।
लेकिन छोटे खगोलीय निकायों में से, बड़े मैगेलनिक बादल की तरह, एक बौना उपग्रह आकाशगंगा जो 2.4 बिलियन वर्षों में मिल्की वे से टकराने की उम्मीद है? किसी को भी यकीन नहीं है कि इस तरह के बादल भी सुपरमैसिव ब्लैक होल हो सकते हैं।
गेलेक्टिक विकास
अब सबूत ढेर होने लगे हैं, कैम्ब्रिज और सहकर्मियों में एस्ट्रोफिजिक्स के लिए हार्वर्ड-स्मिथ्सोनियन सेंटर में जिवोन जेसी हान के काम के लिए धन्यवाद, जिन्होंने सम्मोहक सबूतों को उजागर किया है कि एक सुपरमैसिव ब्लैक होल सभी के बाद बड़े मैजेलनिक बादल में रहता है। यदि पुष्टि की जाती है, तो खोज पारंपरिक खगोल भौतिकी मॉडल को चुनौती देगी और आकाशगंगा के विकास की हमारी समझ को गहरा करेगी।
उनकी खोज की कुंजी हाइपरवेलोसिटी सितारों के अध्ययन से इतनी जल्दी चलती है कि वे मिल्की वे के गुरुत्वाकर्षण पुल से बच सकते हैं।
खगोल भौतिकीविदों का मानना है कि इन सितारों ने एक द्विआधारी प्रणाली के आधे हिस्से के रूप में जीवन शुरू किया, जो धनु ए*के बहुत करीब भटक गया। इस बातचीत में चरम गुरुत्वाकर्षण बलों ने एक तारे को अंतरिक्ष में चोट पहुंचाते हुए भेजा, जबकि दूसरा ब्लैक होल के लिए बाध्य रहा।
खगोलविदों ने पिछले दो दशकों में 21 हाइपरवेलोसिटी सितारों को देखा है, उनमें से सभी बी-प्रकार के मुख्य-अनुक्रम सितारे हैं जो सूर्य की तुलना में अधिक बड़े पैमाने पर, चमकदार और धुंधले होते हैं (इन सितारों को इस प्रकार के सर्वेक्षणों में अन्य सितारों की तुलना में हाजिर करना आसान है)।
हाल ही में, वे इन सितारों की उचित गति को निर्धारित करने में भी सक्षम हैं। इसलिए हान और कंपनी ने अपनी उचित गति को फिर से देखकर उनकी उत्पत्ति की जांच करने का फैसला किया, यह देखने के लिए कि वे कहां से आए हैं।
इसके कारण एक अप्रत्याशित खोज हुई: इनमें से कई सितारे धनु ए* को वापस नहीं करते हैं। इसके बजाय, उनके प्रक्षेपवक्रों से पता चलता है कि वे बड़े मैगेलनिक बादल से आए थे। “हम पाते हैं कि एचवीएस सर्वेक्षण द्वारा खोजे गए अनबाउंड हाइपरवेलोसिटी सितारों का आधा हिस्सा गेलेक्टिक सेंटर नहीं, बल्कि बड़े मैगेलैनिक क्लाउड के लिए ट्रेस करता है,” हान और सह कहते हैं।
विशेष रूप से, हान और कंपनी ने नक्षत्र लियो की दिशा में इन सितारों का एक समूह पाया-तथाकथित “लियो ओवरडेंसिटी”।
इस तरह की क्लस्टरिंग को समझाना आसान नहीं है कि क्या सितारे मिल्की वे से आए थे। एक संभावना यह है कि वे तब बनते हैं जब एक द्विआधारी जोड़ी में से एक एक सुपरनोवा बन गया, दूसरे को विशाल वेगों में तेज कर दिया; एक और यह है कि ये सितारे कुछ काल्पनिक स्लिंगशॉट प्रभाव का परिणाम हैं जो तब होता है जब एक ही समय में तीन या चार सितारे एक साथ आते हैं।
लेकिन इन तंत्रों में से कोई भी इस तरह की एकाग्रता में इस तरह के उच्च वेग वाले सितारों का उत्पादन नहीं कर सकता है, हान और सह कहते हैं। इसके बजाय, सबसे प्रशंसनीय स्पष्टीकरण यह है कि उन्हें बड़े मैगेलनिक बादल के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा लॉन्च किया गया था। “हम पाते हैं कि बड़े मैगेलैनिक क्लाउड हाइपरवेलोसिटी सितारों की जन्म दर और क्लस्टरिंग को सुपरनोवा रनवे या डायनेमिक इजेक्शन परिदृश्यों द्वारा समझाया नहीं जा सकता है, जिसमें एक सुपरमैसिव ब्लैक होल शामिल नहीं है,” टीम का कहना है।
पैटर्न मिलान
परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, हान और सह ने जिस तरह से क्लाउड में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल को पास के स्टार सिस्टम के साथ बातचीत करेंगे। यह पता चला है कि यह एक पैटर्न में सितारों को थूक देगा जो देखे गए डेटा से निकटता से मेल खाता है, विशेष रूप से, लियो ओवरडेंसिटी का उत्पादन करता है। हान और सह कहते हैं, “सिम्युलेटेड हाइपरवेलोसिटी सितारों के अनुमानित स्थानिक और कीनेमेटिक वितरण उल्लेखनीय रूप से देखे गए वितरण के समान हैं।”
टीम का अनुमान है कि बड़े मैगेलैनिकल क्लाउड के पुटेटिव ब्लैक होल का द्रव्यमान लगभग 600,000 सौर द्रव्यमान है – जो धनु ए*की तुलना में छोटा रूप से छोटा है, जो लगभग 4.3 मिलियन सौर द्रव्यमान है, लेकिन अभी भी ज्ञात SMBHS की सीमा के भीतर है।
यदि पुष्टि की जाती है, तो यह बड़े मैगेलैनिक क्लाउड को एक सबसे छोटी आकाशगंगाओं में से एक बना देगा जिसे एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की मेजबानी करने के लिए जाना जाता है। यह सुझाव देता है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल का गठन अपेक्षा से अधिक सामान्य होना चाहिए और क्लाउड की गतिशीलता में अन्य लंबे समय से चली आ रही विसंगतियों को भी समझा सकता है।
उदाहरण के लिए, खगोलविदों ने सितारों की असामान्य गतियों और इसके भीतर अस्पष्टीकृत जन वितरण का अवलोकन किया है, जो एक केंद्रीय ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण पुल का परिणाम हो सकता है। दूसरे शब्दों में, यह सुपरमैसिव ब्लैक होल क्लाउड की आंतरिक संरचना और मिल्की वे के साथ बातचीत को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता था।
बेशक, खोज की पुष्टि करने के लिए अधिक सबूतों की आवश्यकता होगी। उच्च-रिज़ॉल्यूशन दूरबीनों या अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष-आधारित वेधशालाओं के साथ भविष्य के अवलोकन एक ब्लैक होल या आस-पास के सितारों पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से हस्ताक्षर उत्सर्जन का पता लगाने में मदद कर सकते हैं।
और अधिक हाइपरवेलोसिटी सितारों की खोज, विशेष रूप से दक्षिणी गोलार्ध में, तर्क को मजबूत कर सकती है। यदि इनमें से अधिक क्लाउड पर वापस ट्रेस करते हैं, तो यह आगे की पुष्टि प्रदान करेगा कि एक ब्लैक होल काम पर है।
बहुत लंबी अवधि में, मिल्की वे को बड़े मैगेलैनिकल क्लाउड और इसके ब्लैक होल से घनिष्ठ संबंध बनाने के लिए किस्मत में है – उनके वर्तमान वेगों से पता चलता है कि वे लगभग 2.4 बिलियन वर्षों में टकराएंगे। इस बीच, इस ब्लैक होल की खोज बयाना में शुरू करने के लिए तैयार है।
Ref: हाइपरवेलोसिटी स्टार बड़े मैगेलैनिकल क्लाउड में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल का पता लगाते हैं: arxiv.org/abs/2502.00102
