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अंत में हमारे पास हमारी आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल की एक छवि है

यह सुपरमैसिव ब्लैक होल, धनु A*, आसपास की चमकती सामग्री पर छाया के रूप में दिखाई देता है

यह हमारी आकाशगंगा के सुपरमैसिव ब्लैक होल, धनु A* की पहली छवि है। तस्वीर को ग्लोब-फैले इवेंट होराइजन टेलीस्कोप द्वारा लिया गया था।

घटना क्षितिज टेलीस्कोप सहयोग

ब्लैक होल की खगोलविदों की पोर्ट्रेट गैलरी में एक नया जोड़ा गया है। और यह एक सुंदरता है।

खगोलविदों ने आखिरकार हमारी आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल की एक छवि इकट्ठी की है। धनु A* के नाम से जाना जाने वाला, यह ब्लैक होल अपने चारों ओर चमकती सामग्री के विरुद्ध एक गहरे रंग के सिल्हूट के रूप में दिखाई देता है। छवि ब्लैक होल के चारों ओर अशांत, घुमा क्षेत्र को नए विवरण में प्रकट करती है। यह विस्टा वैज्ञानिकों को मिल्की वे के सुपरमैसिव ब्लैक होल और इसके जैसे अन्य लोगों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है।

नई छवि का अनावरण 12 मई को किया गया था। शोधकर्ताओं ने दुनिया भर में समाचार सम्मेलनों की एक श्रृंखला में इसकी घोषणा की। उन्होंने छह अखबारों में भी इसकी सूचना दीएस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स.

"यह छवि अंधेरे के चारों ओर एक उज्ज्वल अंगूठी दिखाती है, ब्लैक होल की छाया का गप्पी संकेत," फेरियल ओज़ेल ने वाशिंगटन, डीसी में एक संवाददाता सम्मेलन में कहा, वह टक्सन में एरिज़ोना विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद् हैं। वह उस टीम का भी हिस्सा है जिसने नए ब्लैक-होल चित्र को कैप्चर किया।

धनु A*, या Sgr A* को संक्षेप में कोई एक वेधशाला इतनी अच्छी नज़र नहीं दे सकती थी। इसके लिए के ग्रह-फैले नेटवर्क की आवश्यकता हैरेडियो व्यंजन . उस टेलिस्कोप नेटवर्क को कहा जाता हैघटना क्षितिज टेलीस्कोप, या ईएचटी . यह भी उत्पादन कियाब्लैक होल की पहली छवि , 2019 में जारी किया गया। वह वस्तु आकाशगंगा M87 के केंद्र में बैठती है। यह लगभग 55 मिलियन . हैप्रकाश वर्षपृथ्वी से।

M87 के ब्लैक होल का वह स्नैपशॉट निश्चित रूप से ऐतिहासिक था। लेकिन Sgr A* "मानवता का ब्लैक होल" है, सेरा मार्कॉफ़ कहते हैं। यह एस्ट्रोफिजिसिस्ट नीदरलैंड्स की एम्सटर्डम यूनिवर्सिटी में काम करता है। वह ईएचटी टीम की सदस्य भी हैं।

माना जाता है कि लगभग हर बड़ी आकाशगंगा के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है। और Sgr A* आकाशगंगा है। यह इसे खगोलविदों के दिलों में एक विशेष स्थान देता है - और इसे हमारे ब्रह्मांड के भौतिकी का पता लगाने के लिए एक अद्वितीय स्थान बनाता है।

आपका मित्रवत पड़ोस सुपरमैसिव ब्लैक होल

27,000 प्रकाश वर्ष दूर, Sgr A* पृथ्वी का सबसे निकटतम विशालकाय ब्लैक होल है। यह ब्रह्मांड में सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला सुपरमैसिव ब्लैक होल है। फिर भी Sgr A* और इसके जैसे अन्य अब तक मिली सबसे रहस्यमय वस्तुओं में से कुछ हैं।

ऐसा इसलिए है, क्योंकि सभी ब्लैक होल की तरह, Sgr A* एक वस्तु इतनी सघन है कि उसकागुरुत्वाकर्षण प्रकाश को भागने नहीं देंगे। ब्लैक होल "अपने स्वयं के रहस्यों के प्राकृतिक रखवाले" हैं, लीना मर्चिकोवा कहते हैं। यह भौतिक विज्ञानी प्रिंसटन, एनजे में उन्नत अध्ययन संस्थान में काम करता है वह ईएचटी टीम का हिस्सा नहीं है।

एक ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण उस प्रकाश को फँसाता है जो एक सीमा के भीतर आता है जिसे घटना क्षितिज कहा जाता है। EHT की Sgr A* और M87 ब्लैक होल की छवियाँ उस अपरिहार्य किनारे के ठीक बाहर से प्रकाश में आती हैं।

वह प्रकाश ब्लैक होल में घूमने वाली सामग्री द्वारा दिया जाता है। Sgr A* आकाशगंगा के केंद्र में विशाल तारों द्वारा बहाए गए गर्म पदार्थ पर फ़ीड करता है। गैस Sgr A* के सुपर स्ट्रॉन्ग ग्रेविटी द्वारा खींची जाती है। लेकिन यह सीधे ब्लैक होल में नहीं गिरता। यह Sgr A* के चारों ओर एक कॉस्मिक ड्रेनपाइप की तरह घूमता है। यह चमकती सामग्री की एक डिस्क बनाता है, जिसे an . कहा जाता हैअभिवृद्धि डिस्क . इस चमकती हुई डिस्क के खिलाफ ब्लैक होल की छाया वही है जो हम ब्लैक होल की ईएचटी छवियों में देखते हैं।

वैज्ञानिकों ने धनु A* (एक दिखाया गया) के कंप्यूटर सिमुलेशन का एक विशाल पुस्तकालय बनाया। ये सिमुलेशन ब्लैक होल को रिंग करने वाली गर्म गैस के अशांत प्रवाह का पता लगाते हैं। उस तीव्र प्रवाह के कारण रिंग की उपस्थिति मात्र मिनटों में चमक में भिन्न हो जाती है। वैज्ञानिकों ने इन सिमुलेशन की तुलना ब्लैक होल के नए जारी किए गए अवलोकनों से की ताकि इसके वास्तविक गुणों को बेहतर ढंग से समझा जा सके।

डिस्क, पास के तारे और एक्स-रे प्रकाश का एक बाहरी बुलबुला "एक पारिस्थितिकी तंत्र की तरह हैं," डेरिल हैगार्ड कहते हैं। वह मॉन्ट्रियल, कनाडा में मैकगिल विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद् हैं। वह ईएचटी सहयोग की सदस्य भी हैं। "वे पूरी तरह से एक साथ बंधे हैं।"

अभिवृद्धि डिस्क वह जगह है जहाँ अधिकांश क्रिया होती है। वह तूफानी गैस ब्लैक होल के चारों ओर मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों से घिरी हुई है। इसलिए, खगोलविद इस बारे में अधिक जानना चाहते हैं कि डिस्क कैसे काम करती है।

Sgr A* की डिस्क के बारे में विशेष रूप से दिलचस्प यह है कि - ब्लैक होल मानकों के अनुसार - यह काफी शांत और फीकी है। तुलना के लिए M87 के ब्लैक होल को लें। वह राक्षस हिंसक रूप से गन्दा खाने वाला है। यह आस-पास की सामग्री पर इतनी जोर से टकराती है कि यह के विशाल जेट को उड़ा देती हैप्लाज्मा.

हमारी आकाशगंगा का ब्लैक होल कहीं अधिक दब गया है। यह अपनी अभिवृद्धि डिस्क द्वारा खिलाए गए केवल कुछ निवाला खाता है। "यदि Sgr A* एक व्यक्ति होता, तो वह हर दस लाख वर्षों में चावल के एक दाने की खपत करता," माइकल जॉनसन ने एक संवाददाता सम्मेलन में नई छवि की घोषणा करते हुए कहा। जॉनसन हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स में एस्ट्रोफिजिसिस्ट हैं। वह कैम्ब्रिज, मास में है।

"यह हमेशा एक पहेली का एक छोटा सा रहा है कि ऐसा क्यों है, इतना बेहोश है," मेग उरी कहते हैं। वह न्यू हेवन, कॉन में येल विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद् हैं। वह ईएचटी टीम का हिस्सा नहीं हैं।

लेकिन यह मत सोचो कि Sgr A* एक उबाऊ ब्लैक होल है। इसका परिवेश अभी भी सभी प्रकार की रोशनी देता है। खगोल भौतिकीविदों ने उस क्षेत्र को रेडियो तरंगों में कमजोर चमकते और घबराते हुए देखा हैअवरक्त किरणे . उन्होंने इसे एक्स-रे में भी देखा है।

वास्तव में, Sgr A* के आसपास की अभिवृद्धि डिस्क लगातार टिमटिमाती और सिमटती प्रतीत होती है। यह भिन्नता समुद्र की लहरों के ऊपर एक झाग की तरह है, मार्कॉफ कहते हैं। "हम इस सभी गतिविधियों से निकलने वाले इस झाग को देख रहे हैं," वह कहती हैं। "और हम झाग के नीचे की लहरों को समझने की कोशिश कर रहे हैं।" यही है, सामग्री का व्यवहार ब्लैक होल के किनारे के सबसे करीब से जुड़ा हुआ है।

वह कहती हैं कि बड़ा सवाल यह है कि क्या ईएचटी उन तरंगों में कुछ बदल सकता है। नए काम में, उन्होंने देखा हैउन परिवर्तनों के संकेत झाग के नीचे। लेकिन पूरा विश्लेषण अभी जारी है।

तरंग दैर्ध्य एक साथ बुनाई

इवेंट होराइजन टेलीस्कोप दुनिया भर की रेडियो वेधशालाओं से बना है। जोड़ने सेजानकारी इन दूर-दराज के व्यंजनों से चतुर तरीके से, शोधकर्ता नेटवर्क को एक पृथ्वी के आकार के टेलीस्कोप की तरह बना सकते हैं। प्रत्येक वसंत में, जब स्थितियां ठीक होती हैं, ईएचटी कुछ दूर के ब्लैक होल को देखता है और उनकी तस्वीर लेने की कोशिश करता है।

एसजीआर ए* की नई तस्वीर अप्रैल 2017 में एकत्र किए गए ईएचटी डेटा से आई है। उस वर्ष, नेटवर्क में वृद्धि हुईविशाल 3.5 पेटाबाइट डेटा ब्लैक होल पर। यह 100 मिलियन टिकटॉक वीडियो में डेटा की मात्रा के बारे में है।

उस टुकड़ी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने Sgr A* की तस्वीर को एक साथ जोड़ना शुरू किया। डेटा की भारी गड़बड़ी से एक छवि को छेड़ने में वर्षों के काम और जटिल कंप्यूटर सिमुलेशन लगे। इसके लिए अन्य दूरबीनों से डेटा जोड़ने की भी आवश्यकता थी, जिन्होंने देखाविभिन्न प्रकार के प्रकाशब्लैक होल से।

वे "मल्टीवेवलेंथ" डेटा छवि को इकट्ठा करने के लिए महत्वपूर्ण थे। पूरे स्पेक्ट्रम में प्रकाश तरंगों को देखकर, "हम एक पूरी तस्वीर के साथ आने में सक्षम हैं," गिबवा मुसोके कहते हैं। वह एक एस्ट्रोफिजिसिस्ट हैं, जो एम्सटर्डम विश्वविद्यालय में मार्कऑफ़ के साथ काम करती हैं।

भले ही Sgr A* पृथ्वी के बहुत करीब है, लेकिन M87 के ब्लैक होल की तुलना में इसकी तस्वीर प्राप्त करना कठिन था। समस्या Sgr A* की विविधताओं की थी - इसकी अभिवृद्धि डिस्क की निरंतर सिमरिंग। यह Sgr A* की उपस्थिति को हर कुछ मिनटों में बदलने का कारण बनता है, जबकि वैज्ञानिक इसकी छवि बनाने की कोशिश कर रहे हैं। तुलना के लिए, M87 के ब्लैक होल का स्वरूप केवल हफ्तों के दौरान बदलता है।

इमेजिंग Sgr A* "रात में दौड़ते हुए बच्चे की स्पष्ट तस्वीर लेने की कोशिश करने जैसा था," जोस एल। गोमेज़ ने एक समाचार सम्मेलन में परिणाम की घोषणा करते हुए कहा। वह Instituto de Astrofísica de Andalucía में एक खगोलशास्त्री हैं। वह ग्रेनेडा, स्पेन में है।

यह ऑडियो इवेंट होराइजन टेलीस्कोप की धनु A* की छवि का ध्वनि में अनुवाद है। ब्लैक होल छवि के चारों ओर "सोनीफिकेशन" दक्षिणावर्त घूमता है। ब्लैक होल के करीब की सामग्री दूर की सामग्री की तुलना में तेजी से परिक्रमा करती है। यहां, तेज गति वाली सामग्री को उच्च पिचों पर सुना जाता है। बहुत कम स्वर ब्लैक होल की मुख्य रिंग के बाहर की सामग्री का प्रतिनिधित्व करते हैं। लाउड वॉल्यूम छवि में उज्जवल धब्बे इंगित करता है।

नई छवि, नई अंतर्दृष्टि

नई Sgr A* छवि प्रतीक्षा के लायक थी। यह सिर्फ हमारे घरेलू आकाशगंगा के दिल की एक और पूरी तस्वीर को चित्रित नहीं करता है। यह भौतिकी के मौलिक सिद्धांतों का परीक्षण करने में भी मदद करता है।

एक बात के लिए, नए ईएचटी अवलोकन एसजीआर ए * के द्रव्यमान को सूर्य के लगभग 4 मिलियन गुना पर पुष्टि करते हैं। लेकिन, एक ब्लैक होल होने के नाते, Sgr A* उस सभी द्रव्यमान को एक सुंदर कॉम्पैक्ट स्थान में पैक करता है। यदि ब्लैक होल ने हमारे सूर्य की जगह ले ली, तो ईएचटी की छवि की छाया बुध की कक्षा में फिट हो जाएगी।

शोधकर्ताओं ने आइंस्टीन के परीक्षण के लिए Sgr A* की छवि का भी उपयोग कियागुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत . उस सिद्धांत को सामान्य सापेक्षता कहा जाता है। चरम स्थितियों में इस सिद्धांत का परीक्षण करना - जैसे कि ब्लैक होल के आसपास - किसी भी छिपी कमजोरियों को इंगित करने में मदद कर सकता है। लेकिन इस मामले में, आइंस्टीन के सिद्धांत को रोक दिया गया। Sgr A* की छाया का आकार सामान्य सापेक्षता की भविष्यवाणी के अनुसार ही था।

यह पहली बार नहीं था जब वैज्ञानिकों ने सामान्य सापेक्षता का परीक्षण करने के लिए Sgr A* का उपयोग किया। शोधकर्ताओं ने सितारों की गति को ट्रैक करके आइंस्टीन के सिद्धांत का भी परीक्षण किया किकी परिक्रमा ब्लैक होल के बहुत करीब। उस कार्य ने भी सामान्य सापेक्षता की पुष्टि की। (इससे यह पुष्टि करने में भी मदद मिली कि Sgr A* वास्तव में एक ब्लैक होल है)। इस खोज ने दो शोधकर्ताओं को का एक हिस्सा जीताभौतिकी में नोबेल पुरस्कार 2020.

टुआन डो कहते हैं, Sgr A* के चित्र का उपयोग करते हुए सापेक्षता का नया परीक्षण पहले के प्रकार के परीक्षण का पूरक है। वह कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स में एक खगोल भौतिकीविद् हैं। "इन बड़े भौतिकी परीक्षणों के साथ, आप केवल एक विधि का उपयोग नहीं करना चाहते हैं।" इस तरह, यदि एक परीक्षण सामान्य सापेक्षता के विपरीत प्रतीत होता है, तो दूसरा परीक्षण खोज को दोबारा जांच सकता है।

फिर भी, नई ईएचटी छवि के साथ सापेक्षता का परीक्षण करने के लिए एक प्रमुख लाभ है। ब्लैक-होल तस्वीर किसी भी परिक्रमा करने वाले तारे की तुलना में घटना क्षितिज के बहुत करीब सापेक्षता का परीक्षण करती है। गुरुत्वाकर्षण के ऐसे चरम क्षेत्र की झलक सामान्य सापेक्षता से परे भौतिकी के संकेतों को प्रकट कर सकती है।

क्लिफोर्ड विल कहते हैं, "आप जितने करीब आते हैं, इन प्रभावों को देखने में सक्षम होने के मामले में आप उतने ही बेहतर होते हैं।" वह गेन्सविले में फ्लोरिडा विश्वविद्यालय में भौतिक विज्ञानी हैं।

आगे क्या होगा?

"ब्लैक होल की पहली छवि हमारे अपने आकाशगंगा में है, यह वाकई रोमांचक है। यह शानदार है, ”निकोलस यून्स कहते हैं। वह इलिनोइस विश्वविद्यालय अर्बाना-शैंपेन में भौतिक विज्ञानी हैं। नई छवि कल्पना को चिंगारी देती है, वे कहते हैं, जैसे अंतरिक्ष यात्रियों ने चंद्रमा से पृथ्वी की शुरुआती तस्वीरें लीं।

लेकिन यह EHT से Sgr A* की आखिरी आंख को पकड़ने वाली छवि नहीं होगी। टेलीस्कोप नेटवर्क ने 2018, 2021 और 2022 में ब्लैक होल का अवलोकन किया। और उन आंकड़ों का अभी भी विश्लेषण किया जा रहा है।

"यह हमारा निकटतम सुपरमैसिव ब्लैक होल है," हैगार्ड कहते हैं। “यह हमारे सबसे करीबी दोस्त और पड़ोसी की तरह है। और हम एक समुदाय के रूप में वर्षों से इसका अध्ययन कर रहे हैं। [यह छवि एक है] इस रोमांचक ब्लैक होल के लिए वास्तव में गहरा जोड़ है जिसे हम सभी तरह से प्यार करते हैं।"

लिज़ क्रुसी अस्थायी खगोल विज्ञान समाचार लेखक हैंविज्ञान समाचार . उन्होंने 2005 से खगोल विज्ञान और अंतरिक्ष के बारे में लिखा है, और 2013 में एएएस हाई-एनर्जी एस्ट्रोफिजिक्स डिवीजन विज्ञान पत्रकारिता पुरस्कार प्राप्त किया है। उन्होंने ऐप्पलटन, विस्क में लॉरेंस विश्वविद्यालय से भौतिकी में स्नातक की डिग्री प्राप्त की है।

विज्ञान समाचार भौतिकी लेखक एमिली कोनोवर ने शिकागो विश्वविद्यालय में भौतिकी का अध्ययन किया। वह छोटे परमाणुओं से लेकर विशाल ब्रह्मांड तक, चीजों के काम करने के तरीके के बारे में गुप्त नियमों को प्रकट करने की क्षमता के लिए भौतिकी से प्यार करती है।

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