/खगोलविदों ने एक तारा को एक ब्लैक होल के चारों ओर नृत्य करते देखा। और यह साबित करता है कि आइंस्टीन का सिद्धांत सही था

खगोलविदों ने एक तारा को एक ब्लैक होल के चारों ओर नृत्य करते देखा। और यह साबित करता है कि आइंस्टीन का सिद्धांत सही था

खगोलविदों ने एक तारा को एक ब्लैक होल के चारों ओर नृत्य करते देखा। और यह साबित करता है कि आइंस्टीन का सिद्धांत सही था।

ईएसओ की वेरी लार्ज टेलीस्कोप (वीएलटी) के साथ किए गए अवलोकन ने पहली बार खुलासा किया है कि मिल्की वे के केंद्र में सुपरमासिव ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाला एक तारा आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अनुसार ही चलता है। इसकी कक्षा को एक रोसेट की तरह आकार दिया गया है न कि एक दीर्घवृत्त की तरह जैसा कि न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की गई है। लंबे समय से मांगे गए इस परिणाम को लगभग 30 वर्षों में तेजी से सटीक माप द्वारा संभव बनाया गया था, जिसने वैज्ञानिकों को हमारी आकाशगंगा के दिल में छिपी हुई मधुमक्खी के रहस्यों को अनलॉक करने में सक्षम बनाया है।

“आइंस्टीन की सामान्य सापेक्षता बताती है कि न्यूटनियन ग्रेविटी में किसी अन्य के चारों ओर एक वस्तु की बाध्य परिक्रमा बंद नहीं होती है, लेकिन गति के विमान में आगे की तरफ होती है। यह प्रसिद्ध प्रभाव – पहली बार सूर्य के चारों ओर बुध ग्रह की कक्षा में देखा गया – सामान्य सापेक्षता के पक्ष में पहला सबूत था। सौ साल बाद अब हमने मिल्की वे के केंद्र में कॉम्पैक्ट रेडियो स्रोत धनु ए * की परिक्रमा करते हुए एक ही प्रभाव का पता लगाया है। यह अवलोकन संबंधी प्रमाण इस बात को पुख्ता करता है कि धनु A * सूर्य के द्रव्यमान का 4 मिलियन गुना बड़ा सुपरमैसिव ब्लैक होल होना चाहिए, ”मैक्सहॉक इंस्टीट्यूट फॉर एक्सट्रैटरैस्ट्रियल फिजिक्स (MPE) के निदेशक गार्चिंग, जर्मनी और वास्तुविद रेइनहार्ड जेनजेल कहते हैं। 30 साल के लंबे कार्यक्रम के कारण यह परिणाम हुआ।

सूर्य, धनु A * से 26 000 प्रकाश-वर्ष और इसके चारों ओर सितारों के घने क्लस्टर स्थित हैं, जो अन्यथा अप्रकाशित और गुरुत्वाकर्षण के चरम शासन में भौतिकी के परीक्षण के लिए एक अद्वितीय प्रयोगशाला प्रदान करते हैं। इन सितारों में से एक, S2, सुपरसैमिव ब्लैक होल की ओर करीब 20 बिलियन किलोमीटर (सूर्य और पृथ्वी के बीच एक सौ बीस बार की दूरी) से कम दूरी पर स्वीप करता है, जिससे यह अब तक की कक्षा में पाए जाने वाले सबसे नज़दीकी सितारों में से एक है। विशाल विशाल। ब्लैक होल के अपने निकटतम दृष्टिकोण पर, S2 प्रकाश की गति के लगभग तीन प्रतिशत पर अंतरिक्ष के माध्यम से चोट कर रहा है, हर 16 साल में एक बार एक कक्षा पूरी करता है। “ढाई दशक से अधिक समय तक अपनी कक्षा में तारे का अनुसरण करने के बाद, हमारे अति सुंदर माप, धनु A * के चारों ओर अपने पथ में S2 के श्वार्ज़स्चिल्ड पूर्वनिर्धारण का दृढ़ता से पता लगाते हैं,” एमपीई के स्टीफन ग्लीसेन कहते हैं, जिन्होंने आज प्रकाशित मापों के विश्लेषण का नेतृत्व किया। पत्रिका खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी।

अधिकांश सितारों और ग्रहों की एक गैर-गोलाकार कक्षा होती है और इसलिए वे जिस वस्तु के चारों ओर चक्कर लगा रहे होते हैं उससे दूर और करीब आते हैं। S2 की कक्षा पूर्ववर्ती है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक ब्लैक के साथ सुपरमेसिव ब्लैक होल के निकटतम बिंदु का स्थान, जैसे कि अगली कक्षा को पिछले वाले के संबंध में घुमाया जाता है, एक रोसेट आकार बनाता है। सामान्य सापेक्षता इस बात की सटीक भविष्यवाणी प्रदान करती है कि इसकी कक्षा में कितना परिवर्तन होता है और इस शोध के नवीनतम माप सिद्धांत से मेल खाते हैं। यह प्रभाव, जिसे श्वार्ज़स्चिल्ड प्रीसेशन के रूप में जाना जाता है, को पहले एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास के तारे के लिए कभी नहीं मापा गया था।

ईएसओ के वीएलटी के साथ अध्ययन से वैज्ञानिकों को हमारी आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र के बारे में और जानने में मदद मिलती है। “क्योंकि S2 माप सामान्य सापेक्षता का इतनी अच्छी तरह से पालन करते हैं, हम कठोर सामग्री को वितरित कर सकते हैं, जैसे कि अदृश्य पदार्थ वितरित किया जाता है, जैसे कि डार्क मैटर या संभव छोटे ब्लैक होल, धनु A * के आसपास मौजूद है। सुपरमैसिव ब्लैक होल्स के निर्माण और विकास को समझने के लिए यह बहुत रुचि है, ”प्रोजेक्ट के फ्रांसीसी प्रमुख वैज्ञानिकों गाइ पेरिन और काराइन पेरोट ने कहा।

यह परिणाम इस समय के सबसे अच्छे हिस्से के लिए, S2 स्टार का उपयोग करने वाले 27 वर्षों की परिणति है, जो कि चिली के अटाकामा रेगिस्तान में स्थित ESO के VLT पर उपकरणों का एक बेड़ा है। स्टार की स्थिति और वेग को चिह्नित करने वाले डेटा बिंदुओं की संख्या नए अनुसंधान की पूर्णता और सटीकता से संबंधित है: टीम ने कुल मिलाकर 330 से अधिक माप किए, GRAVITY, SINFONI और NACO उपकरणों का उपयोग करते हुए। चूँकि S2 को सुपरमैसिव ब्लैक होल की परिक्रमा करने में वर्षों का समय लगता है, इसलिए अपने ऑर्बिटल मूवमेंट की पेचीदगियों को उजागर करने के लिए, तीन दशकों के लिए तारे का पालन करना महत्वपूर्ण था।

यह शोध फ्रांस, पुर्तगाल, जर्मनी और ईएसओ के सहयोगियों के साथ एमपीई के फ्रैंक ईसेनहोर के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा किया गया था। टीम ने GRAVITY सहयोग किया, जिसका नाम उन्होंने VLT इंटरफेरोमीटर के लिए विकसित किए गए उपकरण के नाम पर रखा, जो सभी चार 8-मीटर VLT दूरबीनों के प्रकाश को एक सुपर-टेलीस्कोप में संयोजित करता है (130 मीटर व्यास के टेलिस्कोप के बराबर एक संकल्प के साथ) )। एक ही टीम ने 2018 में जनरल रिलेटिविटी द्वारा भविष्यवाणी की गई एक और प्रभाव की रिपोर्ट की: उन्होंने देखा कि S2 से प्राप्त प्रकाश को लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य तक फैलाया जा रहा है क्योंकि तारा धनु A * के करीब से गुजरा। “हमारे पिछले परिणाम से पता चला है कि तारा से निकलने वाला प्रकाश सामान्य सापेक्षता का अनुभव करता है। अब हमने दिखाया है कि स्टार खुद जनरल रिलेटिविटी के प्रभाव को महसूस करता है, ”पॉलो गार्सिया ने कहा, पुर्तगाल के सेंटर फॉर एस्ट्रोफिज़िक्स एंड ग्रेविटेशन के एक शोधकर्ता और ग्रेविटी प्रोजेक्ट के प्रमुख वैज्ञानिकों में से एक।

ईएसओ के आगामी अत्यधिक बड़े टेलीस्कोप के साथ, टीम का मानना ​​है कि वे सुपरमैन ब्लैक होल के करीब भी मूर्छित सितारों की परिक्रमा कर पाएंगे। “अगर हम भाग्यशाली हैं, तो हम सितारों को पर्याप्त रूप से पकड़ सकते हैं कि वे वास्तव में रोटेशन, स्पिन, ब्लैक होल को महसूस करते हैं,” कोलोन विश्वविद्यालय के एंड्रियास एकार्ट ने कहा, परियोजना के प्रमुख वैज्ञानिकों में से एक। इसका मतलब है कि खगोलविद दो मात्राओं, स्पिन और द्रव्यमान को मापने में सक्षम होंगे, जो कि धनु A * की विशेषता रखते हैं और इसके चारों ओर अंतरिक्ष और समय को परिभाषित करते हैं। एक्कार्ट कहते हैं, “यह फिर से सापेक्षता के परीक्षण का एक अलग स्तर होगा।”