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Thursday, April 22, 2021

एक इंटरमीडिएट-मास ब्लैक होल एक गामा-किरण फटने की गुरुत्वाकर्षण लर्निंग के माध्यम से खोजा गया – आज का ब्रह्मांड

ब्लैक होल तीन आकारों में आते हैं: छोटे, मध्यम और बड़े। छोटे ब्लैक होल तारकीय द्रव्यमान के होते हैं। वे तब बनते हैं जब एक बड़ा तारा अपने जीवन के अंत में ढह जाता है। बड़े ब्लैक होल आकाशगंगाओं के केंद्रों में दुबक जाते हैं और लाखों या अरबों सौर द्रव्यमान वाले होते हैं। मध्य आकार के ब्लैक होल हैं 100 से 100,000 सौर द्रव्यमान वाले। उन्हें इंटरमीडिएट मास ब्लैक होल (IMBH) के रूप में जाना जाता है, और वे इस प्रकार हैं जिन्हें हम कम से कम समझते हैं।

IMBH का अध्ययन करने में सबसे बड़ी मुश्किल यह है कि उन्हें ढूंढना मुश्किल है। हमें लगता है कि वे तब बनते हैं जब बड़े सितारे या तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल गोलाकार समूहों के केंद्रों में विलीन हो जाते हैं, इसलिए वे चमकीले तारों के घने समूह के भीतर अस्पष्ट हो जाते हैं। इंटरमीडिएट ब्लैक होल आमतौर पर सक्रिय नहीं होते हैं, इसलिए हम उन्हें उनके जेट या तीव्र एक्स-रे द्वारा भी पहचान नहीं सकते हैं। लेकिन वे काफी सामान्य होना चाहिए। यह अनुमान है कि लगभग 45,000 मध्यवर्ती-बड़े ब्लैक होल हमारी आकाशगंगा के आसपास के क्षेत्र में हो सकते हैं।

M45 एक गोलाकार क्लस्टर है जो एक ब्लैक होल को परेशान कर सकता है। क्रेडिट: ईएसए / हबल और नासा

हाल ही में एक टीम ने उनमें से एक को खोजने के लिए एक नई तकनीक का इस्तेमाल किया है। उनकी विधि गामा-रे फटने और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का उपयोग करती है। ए गामा रे फट (जीआरबी) गामा किरणों का एक उज्ज्वल फ्लैश है जो समय-समय पर होता है। जब बड़े स्टार हाइपरनोवा के रूप में फटते हैं, या जब दो बड़े सितारे आपस में टकराते और विलीन होते हैं, तो इसकी संभावना होती है। आमतौर पर, एक जीआरबी एक फ्लैश के रूप में होता है जो लगभग आधे सेकंड तक चलता है, लेकिन कभी-कभी हम दो फ्लैश देखेंगे जो लगभग एक ही समय में आकाश के सामान्य क्षेत्र में होते हैं। अब यह सिर्फ यादृच्छिक मौका हो सकता है, लेकिन यह अधिक संभावना है कि दो फ्लैश एक ही जीआरबी के कारण थे, लेकिन गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के कारण कई चमक के रूप में दिखाई देते हैं।

कैसे गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग एक फ्लैश कई फ्लैश के रूप में दिखाई दे सकता है। श्रेय: NASA, ESA और D. खिलाड़ी (STScI)

टीम ने डबल फट के पैटर्न और स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करके दिखाया कि दूसरा एक पहले की गूंज थी। इसने पुष्टि की कि इस घटना को हमारे और जीआरबी के बीच बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण द्वारा लेंस किया गया था। फिर उन्होंने कारण निर्धारित करने के लिए गणना करने के लिए दो फटने के समय का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि डेटा लगभग 55,000 सौर द्रव्यमान वाले एक मध्यवर्ती द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के अनुरूप था।

इस पद्धति का उपयोग बहुत सारे मध्यवर्ती-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल को खोजने के लिए नहीं किया जा सकता है, लेकिन हमारे द्वारा पाया गया प्रत्येक IMBH हमें सूचना का दूसरा स्रोत देता है। प्रारंभिक ब्रह्मांड में इंटरमीडिएट मास ब्लैक होल आज आकाशगंगाओं में दिखने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल के बीज हो सकते हैं। जितना अधिक हम ब्लैक होल परिवार के मध्यम बच्चों के बारे में समझते हैं, उतना ही अधिक हम ब्लैक होल हमारे आधुनिक ब्रह्मांड को आकार देने में कैसे मदद कर सकते हैं।

संदर्भ: Paynter, James, राहेल वेबस्टर, और एरिक थ्रान। “गुरुत्वाकर्षण-लेंस वाले गामा-रे फट से एक मध्यवर्ती-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के लिए साक्ष्य।प्रकृति खगोल विज्ञान (2021): 1-9।

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