2019 के अप्रैल में, इवेंट होराइजन टेलीस्कोप सहयोग इतिहास ने इतिहास रच दिया जब उसने इसे जारी किया ब्लैक होल की पहली तस्वीर कभी लिया। इस उपलब्धि को बनाने में दशकों लग गए और एक अंतरराष्ट्रीय मीडिया सर्कस शुरू हो गया। चित्र इंटरफेरोमेट्री नामक एक तकनीक का परिणाम था, जहां दुनिया भर की वेधशालाओं ने एक समग्र छवि बनाने के लिए अपनी दूरबीनों से प्रकाश को संयुक्त किया।
इस छवि ने दिखाया कि खगोल भौतिकविदों ने लंबे समय से क्या भविष्यवाणी की है, कि अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण झुकने से घटना क्षितिज के चारों ओर फोटॉन गिर जाते हैं, जो उनके चारों ओर उज्ज्वल छल्ले में योगदान करते हैं। पिछले हफ्ते, 18 मार्च को, शोधकर्ताओं की एक टीम हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए) ने नए शोध की घोषणा की जो दिखाता है कि कैसे ब्लैक होल छवियां उनके भीतर एक जटिल संरचना को प्रकट कर सकती हैं।
अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का वर्णन करता है, जिसका शीर्षक है ' ब्लैक होल के फोटॉन रिंग के सार्वभौमिक इंटरफेरोमेट्रिक हस्ताक्षर , 'हाल ही में पत्रिका में दिखाई दियाविज्ञान अग्रिम. टीम का नेतृत्व माइकल जॉनसन ने किया था, जो CfA के एक खगोल भौतिकीविद् थे, और हार्वर्ड के प्रेरित सदस्य थे। ब्लैक होल पहल (बीएचआई), लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी, प्रिंसटन सेंटर फॉर थियोरेटिकल साइंस, और कई विश्वविद्यालय।
जैसा कि जॉनसन ने हाल ही में एक CfA में समझाया है प्रेस विज्ञप्ति :
'ब्लैक होल की छवि में वास्तव में छल्ले की एक नेस्टेड श्रृंखला होती है। प्रत्येक क्रमिक वलय का व्यास लगभग समान होता है, लेकिन यह तेजी से तेज होता जाता है क्योंकि इसका प्रकाश पर्यवेक्षक तक पहुंचने से पहले ब्लैक होल की अधिक बार परिक्रमा करता है। वर्तमान ईएचटी छवि के साथ, हमने पूरी जटिलता की एक झलक पकड़ी है जो किसी भी ब्लैक होल की छवि में उभरनी चाहिए।'
जैसा कि सामान्य सापेक्षता का नियम हमें बताता है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र स्पेसटाइम की वक्रता को बदल देते हैं। ब्लैक होल के मामले में, प्रभाव अत्यधिक होता है और उनके चारों ओर प्रकाश (फोटॉन) भी गिर जाता है। इन फोटॉनों ने गिरने वाली गैस और धूल की चमकदार अंगूठी पर एक छाया डाली जो ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण द्वारा सापेक्ष गति में त्वरित होती है।
इस छायांकित क्षेत्र के चारों ओर एक 'फोटॉन रिंग' है जो ब्लैक होल के पास मजबूत गुरुत्वाकर्षण द्वारा केंद्रित फोटॉनों से उत्पन्न होती है। यह वलय खगोलविदों को ब्लैक होल के बारे में बहुत कुछ बता सकता है क्योंकि इसका आकार और आकार ब्लैक होल के द्रव्यमान और रोटेशन (उर्फ 'स्पिन') को प्रकट करता है। ईएचटी छवियों के कारण, ब्लैक होल शोधकर्ताओं के पास अब ब्लैक होल का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण है।
एक ब्लैक होल की आंतरिक संरचना को दर्शाने वाली व्याख्यात्मक छवि.श्रेय: जॉर्ज वोंग (UIUC) और माइकल जॉनसन (CfA)
1950 के दशक से, खगोलविदों ने उनके आसपास के वातावरण पर पड़ने वाले प्रभाव का अध्ययन करके उनके बारे में बहुत कुछ सीखा है। दूसरे शब्दों में, ब्लैक होल का अध्ययन प्रकृति में अप्रत्यक्ष और सैद्धांतिक रहा है। लेकिन इन खगोलीय पिंडों की छवियों को लेने की क्षमता के साथ, खगोलविद अंततः उनका सीधे अध्ययन कर सकते हैं और वास्तविक डेटा एकत्र कर सकते हैं।
अर्बाना-शैंपेन में इलिनोइस विश्वविद्यालय में भौतिकी स्नातक छात्र जॉर्ज वोंग, नकली ब्लैक होल छवियों का उत्पादन करने के लिए सॉफ्टवेयर विकसित करने के लिए जिम्मेदार थे। यह सॉफ़्टवेयर उन छवियों के लिए अनुमत है जो अब तक के उच्चतम रिज़ॉल्यूशन के थे और उनकी टीम को उन्हें उप-छवियों की अनुमानित श्रृंखला में विघटित करने की अनुमति दी गई थी। वोंग के रूप में संकेत :
'विभिन्न क्षेत्रों के विशेषज्ञों को एक साथ लाने से हमें फोटॉन रिंग की सैद्धांतिक समझ को वास्तव में अवलोकन के साथ संभव से जोड़ने में सक्षम बनाया गया है। क्लासिक पेंसिल-एंड-पेपर गणना के रूप में जो शुरू हुआ, उसने हमें अपने सिमुलेशन को नई सीमाओं तक धकेलने के लिए प्रेरित किया। ”
हालांकि, शोधकर्ताओं के लिए विशेष रूप से आश्चर्य की बात यह थी कि ब्लैक होल की छवि द्वारा प्रकट की गई संरचना कैसे अनुसंधान के लिए नए अवसर पैदा करती है। जबकि उनके द्वारा प्रकट किए गए सबरिंग सामान्य रूप से छवियों पर नग्न आंखों के लिए अदृश्य होते हैं, वे इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करते हुए दूरबीनों के सरणियों द्वारा देखे जाने पर बहुत स्पष्ट संकेत उत्पन्न करते हैं।
एक ब्लैक होल का नासा विज़ुअलाइज़ेशन (एनोटेट)। श्रेय: NASA का गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर/जेरेमी श्नाइटमैन
यह खगोलविदों को अब तक ईएचटी सहयोग द्वारा किए गए कार्यों पर विस्तार करने का एक अपेक्षाकृत आसान तरीका प्रस्तुत करता है। जॉनसन ने कहा, 'ब्लैक होल छवियों को कैप्चर करने के लिए आम तौर पर कई वितरित दूरबीनों की आवश्यकता होती है, सबरिंग केवल दो दूरबीनों का उपयोग करके अध्ययन करने के लिए एकदम सही हैं जो बहुत दूर हैं।' 'ईएचटी में एक स्पेस टेलीस्कोप जोड़ना पर्याप्त होगा।'
हाल के वर्षों में खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी के क्षेत्र में कई क्रांतियां हुई हैं। अंतरतारकीय पिंडों की पहली बार प्रेक्षणों के बीच, गुरुत्वाकर्षण तरंगों की पुष्टि और ब्लैक होल की पहली प्रत्यक्ष टिप्पणियों के बीच। इन सबसे पहले अनुसंधान ने सक्षम किया है जो ब्रह्मांड के बारे में कई स्थायी रहस्यों को खोलने का वादा करता है।
टीम के शोध को नासा, नेशनल साइंस फाउंडेशन (NSF), ऊर्जा विभाग (DoE), और कई वैज्ञानिक और अनुसंधान फाउंडेशन द्वारा जारी अनुदान द्वारा संभव बनाया गया था।
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