एक सक्रिय सुपरमैसिव ब्लैक होल ब्रह्मांड के सबसे महान आश्चर्यों में से एक है। घनी, अदृश्य वस्तु, जिसका द्रव्यमान हमारे सूर्य से अरबों गुना अधिक हो सकता है, एक विशाल घूमती हुई डिस्क और पदार्थ के टोरस से घिरी हुई है जो ब्लैक होल के केंद्र में सर्पिल होते ही प्रकाश से जलती है। लेकिन ये कितने बड़े हो जाते हैं संरचनाएं?
पहली बार, निकट-अवरक्त प्रकाश की स्पष्ट पहचान से III Zw 002 नामक आकाशगंगा में सूर्य के द्रव्यमान से करोड़ों गुना अधिक द्रव्यमान वाले एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर एक विशाल अभिवृद्धि डिस्क के बाहरी इलाके का पता चला है, जो 1,17 बिलियन प्रकाश में स्थित है। वर्षों दूर.
ब्राज़ील में नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर स्पेस रिसर्च के खगोलशास्त्री डेनिमारा डियाज़ डॉस सैंटोस के नेतृत्व में की गई इन खोजों से ब्लैक होल से लगभग 52 प्रकाश-दिवस की दूरी पर एक अभिवृद्धि डिस्क का पता चला। यह माप इस बात की बेहतर समझ प्रदान करेगा कि विशाल ब्लैक होल कैसे संचालित होते हैं।
ब्लैक होल के आसपास के पदार्थ का पुनर्निर्माण करना कठिन है। उनके आकार और उनके आस-पास की सामग्री की चमक के बावजूद, हमारे और उनकी आकाशगंगा के बीच की दूरी का मतलब है कि वे अभी भी अधिक विवरण समझने के लिए बहुत छोटे हैं। पदार्थ की सीधे छवि बनाने में असमर्थ, आसपास की आकाशगंगा से कैप्चर की गई रोशनी का विश्लेषण विशिष्ट हस्ताक्षरों के लिए किया जाता है जो एक अभिवृद्धि डिस्क की उपस्थिति का संकेत देते हैं।
इन संकेतों में से एक विकिरण स्पेक्ट्रम में तथाकथित दोहरा शिखर है। ऐसा घूर्णन के फलस्वरूप होता है। उत्सर्जन वह प्रकाश है जो तब उत्सर्जित होता है जब एक उत्तेजित परमाणु ऊर्जा खो देता है, यह ऊर्जा एक चमक के रूप में प्रकट होती है, जिसकी तरंग दैर्ध्य परमाणु के तत्व पर निर्भर करती है। अब ब्लैक होल के चारों ओर एक रिकॉर्ड प्लेयर पर रिकॉर्ड की तरह अभिवृद्धि डिस्क की कल्पना करें। डिस्क का एक भाग आपकी ओर बढ़ता है, दूसरा भाग आपसे दूर जाता है। डिस्क का जो भाग हमारी ओर बढ़ रहा है वह प्रकाश को धकेलता है जिससे तरंग दैर्ध्य छोटी हो जाती है, जबकि हमसे दूर जाने वाला भाग उन्हें खींचता है। इसका मतलब यह है कि एक निश्चित तत्व का विकिरण दो तरंग दैर्ध्य पर प्रकट होता है, जिससे स्पेक्ट्रम में दोहरा शिखर बनता है।
सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर दोहरी चोटियों का पहले भी पता लगाया जा चुका है, लेकिन पिछली खोज ब्लैक होल के अपेक्षाकृत करीब एक बिंदु से आई थी, जिसे संकीर्ण-रेखा क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। यह अभिवृद्धि डिस्क की पूर्ण सीमा के बारे में अधिक जानकारी नहीं देता है।
डियाज़ डॉस सैंटोस और उनके सहयोगियों को दो दोहरी चोटियाँ मिलीं - और वे दोनों संकीर्ण रेखा क्षेत्र से नहीं थीं, बल्कि ब्लैक होल से बहुत दूर, अभिवृद्धि डिस्क के तथाकथित चौड़ी रेखा क्षेत्र में थीं। यह ब्रॉड लाइन क्षेत्र में दोहरी चोटियों का पहला पता लगाने और निकट-अवरक्त उपकरण के साथ दोहरी चोटियों का पहला पता लगाने की घटना है। ब्राज़ील में नेशनल एस्ट्रोफिजिकल लेबोरेटरी के खगोलभौतिकीविद् अल्बर्टो रोड्रिग्ज-अर्डीला कहते हैं, "पहली बार इस तरह की डबल-पीक प्रोफाइल खोजने से क्षेत्र की ज्यामिति पर सख्त बाधाएं आती हैं जिन्हें अन्यथा निर्धारित नहीं किया जा सकता है।" "और अब हमारे पास सक्रिय आकाशगंगा की पोषण प्रक्रिया और आंतरिक संरचना के स्पष्ट प्रमाण हैं।"
चौड़ी रेखा क्षेत्र के आंतरिक भाग से पहला दोहरा शिखर, हाइड्रोजन का था। सिमुलेशन से पता चलता है कि यह ब्लैक होल से 16,77 प्रकाश दिन दूर था। दूसरी खोजी गई ऑक्सीजन ब्लैक होल से लगभग 18,86 प्रकाश दिवस दूर क्षेत्र के बाहरी इलाके से थी। सिमुलेशन यह भी सुझाव देते हैं कि ब्रॉड लाइन क्षेत्र ब्लैक होल से 52,43 प्रकाश दिवस के दायरे तक फैला हुआ है। यह 9,078 खगोलीय इकाई है। तुलना के लिए, प्लूटो सूर्य से 40 AU दूर है।
यह बहुत बड़ा लगता है, और हमारे लिए यह है, लेकिन यह प्रकाश की गूँज का उपयोग करके अभिवृद्धि डिस्क के आकार को मापने के प्रयासों के अनुरूप है जो टोरस के आंतरिक किनारे से उछलती है, एक आकार जिसे शोधकर्ता अपने पेपर में "कॉम्पैक्ट" कहते हैं। टीम यह देखने के लिए आकाशगंगा का निरीक्षण करना जारी रखेगी कि क्या इसका वर्तमान व्यवहार उनकी भविष्यवाणियों से मेल खाता है।
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