हमारी आकाशगंगा के केंद्र में गहरा एक ब्लैक होल है। यह रोमांचक खबर नहीं है, लेकिन न ही यह बहुत रोमांचक जगह है। या यह है? हालांकि अब पश्चिमी मोर्चे पर सब कुछ शांत हो सकता है, इस बात के प्रमाण हो सकते हैं कि हमारा गांगेय केंद्र कभी कुछ बहुत प्रभावशाली गतिविधि का घर था - गतिविधि जिसमें कई टकराव की घटनाएं और ब्लैक होल का विलय शामिल हो सकता है क्योंकि यह एक उपग्रह आकाशगंगा पर स्थित है। सहायक प्रोफेसरों की एक जोड़ी से नई अंतर्दृष्टि के लिए धन्यवाद, वेंडरबिल्ट में केली होली-बॉकेलमैन और जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में तमारा बोगडानोविक, हमारे पास और सबूत हैं जो मिल्की वे के अविश्वसनीय रूप से सक्रिय अतीत की ओर इशारा करते हैं।
'तमारा और मैं अभी-अभी एस्पेन, कोलोराडो में एक खगोल विज्ञान सम्मेलन में शामिल हुए थे, जहाँ इनमें से कई नए अवलोकनों की घोषणा की गई थी,' होली-बॉकेलमैन ने कहा। 'यह जनवरी 2010 था और एक बर्फीले तूफान ने हवाई अड्डे को बंद कर दिया था। हमने डेनवर जाने के लिए एक कार किराए पर लेने का फैसला किया। जैसे ही हम तूफान से गुजरे, हमने सम्मेलन के सुरागों को एक साथ जोड़ दिया और महसूस किया कि एक भी भयावह घटना - लगभग 10 मिलियन साल पहले दो ब्लैक होल के बीच की टक्कर - सभी नए सबूतों की व्याख्या कर सकती है।'
अब, एक विशाल नीहारिका द्वारा प्रकाशित रात के आकाश की कल्पना करें, जो आधा आकाशीय क्षेत्र को कवर करता है। यह सपना नहीं, हकीकत है। उच्च-ऊर्जा विकिरण के इन विशाल लोबों को फर्मी बुलबुले के रूप में जाना जाता है और वे मिल्की वे के कोर के दोनों ओर लगभग 30,000 प्रकाश वर्ष के क्षेत्र को कवर करते हैं। जबकि हम उन्हें सीधे दृश्य प्रकाश में नहीं देख सकते हैं, ये कण लगभग 186,000 मील प्रति सेकंड की गति से आगे बढ़ रहे हैं और एक्स-रे और गामा किरण तरंग दैर्ध्य में चमक रहे हैं।
सांताक्रूज में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के फुलाई गुओ और विलियम जी मैथ्यू के अनुसार: 'फर्मि बुलबुले हमारी गैलेक्सी में हाल ही में शक्तिशाली एजीएन जेट गतिविधि के लिए प्रशंसनीय सबूत प्रदान करते हैं, हेलो सीआर आबादी और चैनल की उत्पत्ति में नई अंतर्दृष्टि बहाते हैं। जिसके माध्यम से डिस्क आकाशगंगाओं में बड़े पैमाने पर ब्लैक होल अपने विकास के दौरान प्रतिक्रिया ऊर्जा छोड़ते हैं।'
हालांकि, हमारा गैलेक्टिक केंद्र केवल कुछ अविश्वसनीय बुलबुले से अधिक का घर है - यह आकाशगंगा के दायरे के भीतर युवा सितारों के सबसे बड़े समूहों में से तीन का स्थान है। मध्य, मेहराब और क्विंटुपलेट समूहों के रूप में जाना जाता है, प्रत्येक समूह में कई सौ गर्म, युवा तारे होते हैं जो सूर्य को बौना बनाते हैं। वे कम, उज्ज्वल, हिंसक जीवन जीएंगे ... कुछ मिलियन वर्षों में जलते हुए। क्योंकि वे तेजी से जीते हैं और युवा मरते हैं, ये क्लस्टर सितारे हाल के वर्षों में गैलेक्टिक सेंटर के पास स्टार गठन के विस्फोट के दौरान बने होंगे - इस ब्रह्मांडीय पहेली का एक और सुराग।
'उनके उच्च द्रव्यमान, और स्पष्ट रूप से शीर्ष-भारी आईएमएफ के कारण, गैलेक्टिक सेंटर क्लस्टर में गैलेक्सी में कुछ सबसे बड़े सितारे होते हैं। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि बड़े पैमाने पर तारे सभी आकार और दूरी के पैमाने पर खगोलभौतिकीय घटनाओं की जांच करते हैं, अलग-अलग स्टार गठन स्थलों से, जैसे कि ओरियन, प्रारंभिक ब्रह्मांड के लिए, जब पहले सितारों का जन्म हुआ था। अवयवों के रूप में, वे अपने स्थानीय वातावरण और अलग-अलग आकाशगंगाओं के गतिशील और रासायनिक विकास को ऊर्जा और अंतरतारकीय माध्यम की संरचना पर अपने प्रभाव के माध्यम से नियंत्रित करते हैं। डोनाल्ड एफ फिगर कहते हैं। 'वे संभवतः पहली आकाशगंगाओं के प्रारंभिक विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और इस बात के प्रमाण हैं कि वे ब्रह्मांड में सबसे ऊर्जावान विस्फोटों के पूर्वज हैं, जिन्हें गामा किरण फटने के रूप में देखा जाता है। जांच के रूप में, वे स्टार गठन प्रक्रिया की ऊपरी सीमा को परिभाषित करते हैं और उनकी उपस्थिति की संभावना निकट के निचले द्रव्यमान सितारों के आगे के गठन को समाप्त करती है। वे गैलेक्टिक विलय, स्टारबर्स्ट आकाशगंगाओं और सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक के प्रमुख आउटपुट उत्पाद भी हैं।'
रहस्य को गहरा करने के लिए, हमारे केंद्रीय ब्लैक होल पर करीब से नज़र डालें। यह लगभग 40 प्रकाश सेकंड व्यास में फैला है और इसका वजन लगभग चार मिलियन सौर द्रव्यमान है। हम जो जानते हैं उसके अनुसार, इससे गहन गुरुत्वाकर्षण ज्वार उत्पन्न होना चाहिए - जो कि परिवेश में चूस रहे हों। तो यह कैसे हुआ कि खगोलविदों ने घटना क्षितिज से 3 प्रकाश वर्ष के करीब नए, चमकीले सितारों के समूहों का खुलासा किया है? बेशक, वे गुमनामी के रास्ते पर हो सकते हैं, लेकिन डेटा से पता चलता है कि ये सितारे वहीं बने हैं। यह एक बड़ी उपलब्धि है, क्योंकि इसके लिए हमारे गांगेय केंद्र में स्थित एक आणविक बादल की तुलना में 10,000 गुना अधिक घने की आवश्यकता होगी! क्या वहाँ भी पुराने सितारे नहीं होने चाहिए? इसका उत्तर है हां, होना चाहिए... लेकिन जो हम देख सकते हैं और जो वर्तमान सैद्धांतिक मॉडल भविष्यवाणी करते हैं, उससे कहीं कम हैं।
होली-बॉकेलमैन समस्या को शांत करने वाले नहीं थे। जब वह घर लौटी, तो उसने पहेली को सुलझाने में मदद करने के लिए वेंडरबिल्ट स्नातक छात्र मेगन लैंग की सहायता ली। फिर उन्होंने जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर ग्रेविटेशनल फिजिक्स से पाउ अमारो-सोएन, स्पेन में इंस्टिट्यूट डी सिएन्सीज डी ल'एस्पाई से अल्बर्टो सेसाना और वेंडरबिल्ट रिसर्च असिस्टेंट प्रोफेसर मनोदीप सिन्हा को मदद के लिए भर्ती किया। इस पहेली को सुलझाने में मदद करने के लिए इतने उज्ज्वल दिमाग के साथ, वे जल्द ही एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण पर पहुंचे - जो अवलोकनों से मेल खाता है और परीक्षण योग्य भविष्यवाणियों की अनुमति देता है।
उनके सिद्धांत के अनुसार, एक मिल्की वे उपग्रह आकाशगंगा हमारे केंद्र की ओर पलायन करने लगी। जैसे ही यह हमारी आकाशगंगा में विलीन हुआ, इसका द्रव्यमान दूर हो गया, केवल इसका ब्लैक होल और गुरुत्वाकर्षण से बंधे सितारों का एक छोटा संग्रह रह गया। कई मिलियन वर्षों के बाद, यह 'बचा हुआ' अंततः गांगेय केंद्र तक पहुंच गया और ब्लैक होल विलीन होने लगे। जैसे ही छोटे ब्लैक होल को बड़े के चारों ओर घुमाया गया, इसने गैस और धूल के विशाल कुंडों को ऊपर उठाया, इसे बड़े ब्लैक होल में धकेल दिया और फर्मी बुलबुले बनाए। द्वंद्वात्मक गुरुत्वाकर्षण बल कोमल नहीं थे ... ये तीव्र ज्वार ताजा, युवा सितारों के उत्पादन के लिए आवश्यक घनत्व में कोर के आसपास के आणविक बादलों को संपीड़ित करने में काफी सक्षम थे। शायद वे युवा तारे जिन्हें अब हम गांगेय केंद्र में देखते हैं?
हालांकि, आंख से मिलने की तुलना में तस्वीर के लिए और भी कुछ है। कॉस्मिक टर्फ की इसी जुताई ने मौजूदा पुराने सितारों को विशाल केंद्रीय ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र से बाहर धकेल दिया होगा। यह एक ऐसा दृश्य है जो वर्तमान मॉडलों में फिट बैठता है जहां एक ब्लैक होल विलय अति वेग पर आकाशगंगा में सितारों को बाहर निकालता है ... एक ऐसा दृश्य जो हमारे सुपरमैसिव ब्लैक होल की सीमाओं पर पुराने सितारों की कमी के अवलोकन को फिट करता है।
बोगडानोविक ने कहा, 'उपग्रह आकाशगंगा के ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव ने आकाशगंगा केंद्र से लगभग 1,000 सितारों को उकेरा होगा।' 'उन सितारों को अभी भी अंतरिक्ष के माध्यम से दौड़ना चाहिए, उनकी मूल कक्षाओं से लगभग 10,000 प्रकाश वर्ष दूर।'
क्या इसमें से कोई साबित हो सकता है? इसका जवाब है हाँ। स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे जैसे बड़े पैमाने के सर्वेक्षणों के लिए धन्यवाद, हम सितारों की तुलना में अधिक वेग से चलने वाले सितारों को पहचानने में सक्षम होना चाहिए, जो समान बातचीत के अधीन नहीं हैं। यदि हॉली-बॉकेलमैन और बोगडानोविक जैसे खगोलविद कठिन सबूतों को देखें, तो उन्हें उच्च वेग वाले सितारों की एक विश्वसनीय संख्या की खोज करने की संभावना है जो उनके मिल्की वे विलय मॉडल को मान्य करेंगे।
या वे सिर्फ बुलबुले उड़ा रहे हैं?