वैज्ञानिकों ने ब्लैक होल और न्यूट्रॉन तारे के टकराने को देखा हो सकता है

वैज्ञानिकों ने आखिरकार इस सिमुलेशन में एक ब्लैक होल को न्यूट्रॉन तारे का भक्षण करते देखा होगा।

EXtreme Spacetimes / CC BY-NC 3.0 का अनुकरण

वैज्ञानिकों ने ब्लैक होल और न्यूट्रॉन तारे के टकराने को देखा हो सकता है

एड्रियन चोआग द्वारा। 16, 2019, 4:55 PM

गुरुत्वाकर्षण-लहर शिकारी अभी तक अपने सबसे विदेशी खदानों को देखा हो सकता है। 14 अगस्त को शाम 5:10:39 बजे EDT, संयुक्त राज्य अमेरिका और इटली में विशाल डिटेक्टरों की तिकड़ी ने अंतरिक्ष में गुरुत्वाकर्षण तरंगों की एक नाड़ी का पता लगाया। लगभग 900 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर एक दूसरे में सर्पिल। पर्यवेक्षकों ने पहले ब्लैक होल के कई विलय और न्यूट्रॉन सितारों के एक विलय को देखा था, लेकिन कभी संयोजन नहीं किया। नई खोज न्यूट्रॉन सितारों में नई अंतर्दृष्टि दे सकती है, जो ब्रह्मांड में सबसे घनीभूत पदार्थ से बने होते हैं।

लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) के साथ काम करने वाले 1300 से अधिक वैज्ञानिकों के प्रवक्ता पैट्रिक ब्रैडी का कहना है, "यह एक बड़ा मील का पत्थर है।", लुइसियाना। नया अवलोकन इटली के पीसा के पास गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर LIGO और कन्या द्वारा किया गया था, जो खुद 400 से अधिक वैज्ञानिकों को होस्ट करता है।

जब अत्यधिक विशाल वस्तुएं टकराती हैं तो गुरुत्वाकर्षण तरंगें बंद हो जाती हैं। अंतरिक्ष के असीम खिंचाव का पता लगाने के लिए, भौतिकविदों ने कई किलोमीटर लंबे हथियारों के साथ इंटरफेरोमीटर नाम के विशाल एल आकार के ऑप्टिकल उपकरण विकसित किए। पहला पता सितंबर 2015 में चला, जब LIGO के शोधकर्ताओं ने गुरुत्वाकर्षण के विकिरण के दो बड़े पैमाने पर ब्लैक होल से दर्जनों बार विस्फोट किया, जबकि सूरज 1.3 अरब प्रकाश वर्ष दूर विलय कर रहा था। क्योंकि एक ब्लैक होल एक शुद्ध गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र होता है, जब एक विशाल तारा एक बिंदु तक गिर जाता है, तो टक्कर में कोई फर्क नहीं पड़ता है और कोई दृश्य विकिरण उत्पन्न नहीं होता है।

अगस्त 2017 में, कन्या शिकार में शामिल हुई। दिनों के भीतर, तीन डिटेक्टरों ने एक और भी अधिक फलदायी घटना को देखा: दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय से लगभग 10 किलोमीटर की दूरी पर बड़े पैमाने पर परमाणु नाभिक जो कि ब्लैक होल बनाने के लिए तारों के प्रत्यारोपण से थोड़ा बहुत छोटा है, पीछे रह जाते हैं। उस टक्कर ने एक बड़े पैमाने पर विस्फोट का भी उत्पादन किया जो कि विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में पारंपरिक दूरबीनों द्वारा देखा गया था।

अब, LIGO और कन्या ने ब्लैक होल और न्यूट्रॉन स्टार के विलय को देखा हो सकता है। "यह हमारे संग्रह का तीसरा चरण है, और निश्चित रूप से हम अपने संग्रह को पूरा करना चाहते हैं, " इवान्सटन में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी में एस्ट्रोफिजिसिस्ट और LIGO सदस्य विक्की कालोगेरा कहते हैं। केवल एक ब्लैक होल को देखकर न्यूट्रॉन स्टार को पता चल सकता है कि न्यूट्रॉन-स्टार पदार्थ कितना कठोर है, कलोगेरा कहता है, जो न्यूट्रॉन सितारों की संरचना को समझने में महत्वपूर्ण है। वह अभी भी पूरी तरह से सुनिश्चित नहीं है कि आम ब्लैक होल-न्यूट्रॉन स्टार जोड़े या वे कैसे बनते हैं, वह कहती है। मॉडलिंग से पता चलता है कि वे ब्लैक होल और न्यूट्रॉन सितारों को भटकाने की बजाय परिक्रमा करने वाली जोड़ियों में पैदा होने वाले सितारों से बनते हैं, जो किसी न किसी तरह एक-दूसरे को ढूंढते हैं।

नया संकेत उल्लेखनीय रूप से मजबूत था। एक साथ काम करते हुए, तीन डिटेक्टर आकाश पर स्रोत को इंगित करने में सक्षम थे, जो कि चंद्रमा पर लगभग सात गुना चौड़े आकाश में 23 वर्ग डिग्री के दायरे में था। इसकी तुलना में, वे केवल 28 वर्ग डिग्री के भीतर विलय करने वाले न्यूट्रॉन सितारों का पता लगाने में सक्षम थे, भले ही यह जोड़ी केवल 130 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर थी। ब्रैडी कहते हैं कि सिग्नल की ताकत दर्शाती है कि डिटेक्टरों की सटीकता में 2 साल में कितना सुधार हुआ है।

वास्तव में टकराने वाले निकायों की प्रकृति को कम करने के लिए, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि पारंपरिक टेलीस्कोप किसी प्रकार के विस्फोट के सबूतों को प्रदर्शित कर सकते हैं, जो न्यूट्रॉन स्टार सामग्री की उपस्थिति का संकेत देगा। ब्रैडी कहते हैं, अब तक, खगोलविदों ने इस तरह के "ऑप्टिकल समकक्ष" के कोई स्पष्ट संकेत नहीं दिए हैं।

एक ऑप्टिकल समकक्ष की कमी का मतलब है कि वस्तुओं की पहचान पूरी तरह से उनके द्रव्यमान पर टिकी हुई है, जो शोधकर्ताओं ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों से अनुमान लगाया है। ब्रैडी कहते हैं कि एक पांच सौर द्रव्यमानों से भारी है, और दूसरा- प्रकल्पित न्यूट्रॉन तारा है। लेकिन उस दूसरी पहचान पूरी तरह से निश्चित नहीं है, कलोगेरा कहते हैं। "शायद यह न्यूट्रॉन स्टार नहीं है? शायद यह एक छोटा ब्लैक होल है?" वास्तव में, विलय करने वाले न्यूट्रॉन सितारों के पहले अवलोकन के आधार पर, कुछ सिद्धांतकारों का तर्क है कि एक न्यूट्रॉन स्टार लगभग 2.2 सौर ऊर्जा से अधिक वजन नहीं कर सकता है।

यदि खगोलविदों को एक ऑप्टिकल समकक्ष नहीं मिल सकता है, तो LIGO और कन्या शोधकर्ताओं को अकेले गुरुत्वाकर्षण तरंगों से टकराती वस्तुओं की प्रकृति को नीचे गिराने की कोशिश करनी होगी। यह चुनौतीपूर्ण है, लेकिन जरूरी नहीं कि असंभव हो, ब्रैडी कहते हैं। "यह इस अवलोकन के बारे में बहुत अच्छी बात है, " वे कहते हैं, "यह हमारे खोज स्थान के किनारे पर सही है और हम जो देख रहे हैं उसे समझने के लिए हमें बहुत मेहनत करनी होगी।"