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सुपरमैसिव बाइनरी ब्लैक होल ओजे 287 से फ्लेरेस ने "नो हेयर थ्योरम" पर बाधा डाली

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नासा के इन्फ्रा-रेड वेधशाला स्पिट्जर ने हाल ही में खगोल भौतिकीविदों द्वारा विकसित मॉडल द्वारा अनुमानित अनुमानित समय अंतराल के भीतर विशाल बाइनरी ब्लैक होल सिस्टम ओजे 287 से भड़कना देखा है। इस अवलोकन ने सामान्य सापेक्षता के विभिन्न पहलुओं, "नो-हेयर प्रमेय" का परीक्षण किया है, और यह साबित किया है कि OJ 287 वास्तव में इन्फ्रा-रेड ग्रेविटेशनल वेव्स का एक स्रोत है।

RSI ओजे २८७ पृथ्वी से 3.5 अरब प्रकाश वर्ष दूर कर्क नक्षत्र में स्थित आकाशगंगा में दो ब्लैक होल हैं - सूर्य के द्रव्यमान का 18 अरब गुना से बड़ा और इसकी परिक्रमा करने वाला एक छोटा ब्लैक होल है जिसमें सौर द्रव्यमान का लगभग 150 मिलियन गुना है, और वे एक बाइनरी ब्लैक होल सिस्टम बनाते हैं। बड़े की परिक्रमा करते समय, छोटा ब्लैक होल अपने बड़े साथी के चारों ओर गैस और धूल की विशाल अभिवृद्धि डिस्क के माध्यम से दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है, जिससे एक ट्रिलियन सितारों की तुलना में प्रकाश की चमक तेज हो जाती है।

छोटा ब्लैक होल हर बारह साल में दो बार बड़े ब्लैक होल की एक्स्रीशन डिस्क से टकराता है। हालांकि, इसकी अनियमित आयताकार कक्षा (गणितीय शब्दावली में अर्ध-केप्लेरियन कहा जाता है, जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है) के कारण, फ्लेरेस अलग-अलग समय पर प्रकट हो सकते हैं - कभी-कभी एक वर्ष के अलावा; दूसरी बार, जितना हो सके 10 साल अलग (1)। कक्षा को मॉडल करने और भविष्यवाणी करने के कई प्रयास 2010 तक असफल रहे, जब खगोल भौतिकीविदों ने एक मॉडल बनाया जो लगभग एक से तीन सप्ताह की त्रुटि के साथ उनकी घटना की भविष्यवाणी कर सकता था। मॉडल की सटीकता दिसंबर 2015 में तीन सप्ताह के भीतर एक भड़कने की उपस्थिति की भविष्यवाणी करके प्रदर्शित की गई थी।

बाइनरी ब्लैक होल सिस्टम OJ 287 के एक सफल सिद्धांत के निर्माण में एक और महत्वपूर्ण जानकारी यह है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण तरंगों के स्रोत हो सकते हैं - जिसे 2016 में गुरुत्वाकर्षण तरंगों के प्रायोगिक अवलोकन के बाद स्थापित किया गया है। दो सुपरमैसिव ब्लैक होल के विलय के दौरान उत्पन्न हुआ। OJ 287 को इन्फ्रा-रेड गुरुत्वाकर्षण तरंगों (2) का स्रोत होने की भविष्यवाणी की गई है।

287 और 2000 (2023), (1) के दौरान OJ3 के छोटे BH की कक्षा को दर्शाने वाला चित्र।

2018 में, खगोल भौतिकीविदों के एक समूह ने और भी अधिक विस्तृत मॉडल प्रदान किया, और कुछ घंटों (3) के भीतर भविष्य की चमक के समय की भविष्यवाणी करने में सक्षम होने का दावा किया। इस मॉडल के अनुसार, अगला भड़कना 31 जुलाई, 2019 को होगा और समय की भविष्यवाणी 4.4 घंटे की त्रुटि के साथ की गई थी। इसने उस घटना के दौरान होने वाली प्रभाव-प्रेरित चमक की चमक की भी भविष्यवाणी की। इस घटना को नासा के स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप (4) द्वारा कैप्चर किया गया और इसकी पुष्टि की गई, जो जनवरी 2020 में सेवानिवृत्त हो गया। अनुमानित घटना का निरीक्षण करने के लिए, स्पिट्जर ही हमारी एकमात्र आशा थी क्योंकि यह चमक जमीन पर या पृथ्वी की कक्षा में किसी अन्य टेलीस्कोप द्वारा नहीं देखी जा सकती थी। , क्योंकि सूर्य OJ 287 के साथ कर्क राशि में था और पृथ्वी इसके विपरीत दिशा में थी। इस अवलोकन ने यह भी साबित कर दिया कि OJ 287 भविष्यवाणी के अनुसार, इन्फ्रा-रेड तरंग दैर्ध्य में गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्सर्जन करता है। इस प्रस्तावित सिद्धांत के अनुसार ओजे 287 से प्रभाव-प्रेरित फ्लेयर 2022 में होने की उम्मीद है।

इन ज्वालामुखियों के अवलोकन ने "पर एक बाधा डाल दी"कोई बाल प्रमेय नहीं”(5,6) जिसमें कहा गया है कि ब्लैक होल की वास्तविक सतह नहीं होती है, लेकिन उनके चारों ओर एक सीमा होती है जिसके आगे कुछ भी नहीं - यहां तक ​​कि प्रकाश भी नहीं बच सकता है। इस सीमा को घटना क्षितिज कहते हैं। यह प्रमेय यह भी बताता है कि जो पदार्थ ब्लैक-होल बनाता है या उसमें गिर रहा है वह ब्लैक होल घटना क्षितिज के पीछे "गायब हो जाता है" और इसलिए बाहरी पर्यवेक्षकों के लिए स्थायी रूप से दुर्गम है, यह सुझाव देते हुए कि ब्लैक होल में "कोई बाल नहीं है"। प्रमेय का एक तात्कालिक परिणाम यह है कि ब्लैक होल को उनके द्रव्यमान, विद्युत आवेश और आंतरिक स्पिन के साथ पूरी तरह से चित्रित किया जा सकता है। कुछ वैज्ञानिकों के अनुसार, ब्लैक-होल का यह बाहरी किनारा, यानी घटना क्षितिज, ऊबड़-खाबड़ या अनियमित हो सकता है, इस प्रकार "नो हेयर थ्योरम" का खंडन करता है। हालांकि, अगर किसी को "नो हेयर थ्योरम" की शुद्धता को साबित करना है, तो एकमात्र प्रशंसनीय व्याख्या यह है कि बड़े ब्लैक-होल का असमान द्रव्यमान वितरण इसके चारों ओर के स्थान को इस तरह से विकृत कर देगा कि यह एक बदलाव की ओर ले जाएगा। छोटे ब्लैक होल के पथ का, और बदले में उस विशेष कक्षा में अभिवृद्धि डिस्क के साथ ब्लैक होल के टकराने का समय बदल जाता है, इस प्रकार प्रेक्षित ज्वालाओं के प्रकट होने के समय में परिवर्तन होता है।

जैसा कि उम्मीद की जा सकती है, काला छेद जांचना मुश्किल है। इसलिए, जैसे-जैसे हम आगे बढ़ते हैं, ब्लैक होल की अन्योन्यक्रियाओं, परिवेश के साथ-साथ अन्य ब्लैक होल के संबंध में कई और प्रायोगिक टिप्पणियों का अध्ययन किया जाना है, इससे पहले कि कोई "नो हेयर थ्योरम" की वैधता की पुष्टि कर सके।

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सन्दर्भ:

  1. वाल्टनन वी।, ज़ोला एस।, एट अल. 2016, "सामान्य सापेक्षता शताब्दी फ्लेयर द्वारा निर्धारित OJ287 में प्राथमिक ब्लैक होल स्पिन", एस्ट्रोफिस। जे. लेट. 819 (2016) नंबर 2, एल37। डीओआई: https://doi.org/10.3847/2041-8205/819/2/L37
  2. एबट बीपी।, एट अल. 2016। (एलआईजीओ वैज्ञानिक सहयोग और कन्या सहयोग), "एक बाइनरी ब्लैक होल विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अवलोकन", भौतिक। रेव लेट। 116, 061102 (2016)। डीओआई: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102
  3. डे एल।, वाल्टनन एमजे।, गोपकुमार ए। एट अल 2018 "ओजे 287 में एक सापेक्षतावादी विशाल ब्लैक होल बाइनरी की उपस्थिति को प्रमाणित करना इसके सामान्य सापेक्षता शताब्दी फ्लेयर का उपयोग करना: बेहतर कक्षीय पैरामीटर", एस्ट्रोफिस। जे. 866, 11 (2018)। डीओआई: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aadd95
  4. लाईन एस., डे एल., एट अल 2020 "ब्लेज़र ओजे 287 से अनुमानित एडिंगटन फ्लेयर का स्पिट्जर अवलोकन"। एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स, वॉल्यूम। 894, नंबर 1 (2020)। डीओआई: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab79a4
  5. गुरलेबेक, एन।, 2015। "एस्ट्रोफिजिकल एनवायरनमेंट में ब्लैक होल्स के लिए नो-हेयर थ्योरम", फिजिकल रिव्यू लेटर्स 114, 151102 (2015)। डीओआई: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.151102
  6. हॉकिंग स्टीफन डब्ल्यू।, एट अल 2016। ब्लैक होल्स पर सॉफ्ट हेयर। https://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf

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शमयता रे पीएचडी
शमयता रे पीएचडी
अंतरिक्ष भौतिकी प्रयोगशाला, वीएसएससी, त्रिवेंद्रम, भारत।

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