एक्स-रे स्रोत ULX-8 के पीछे ब्लैक होल, भारतीय अध्ययन

भारतीय खगोलविदों ने लगभग पौन सदी के चौथाई हिस्से तक नजर रखकर NGC 4490 ULX-8 के बदलते एक्स-रे व्यवहार का रहस्य खोल दिया है। यह पड़ोसी आकाशगंगा के सबसे चमकीले एक्स-रे स्रोतों में एक है। अध्ययन बताता है कि इसे एक तारकीय द्रव्यमान वाला ब्लैक होल चमकाता है, जो पदार्थ को उस सीमा पर या उससे भी तेज निगल रहा है जिसे ऐसी वस्तुओं के लिए अधिकतम माना जाता है।

अति-चमकीला एक्स-रे स्रोत क्या है

अति-चमकीले एक्स-रे स्रोत यानी ULX पड़ोसी आकाशगंगाओं के सबसे चमकीले एक्स-रे स्रोत होते हैं, आकाशगंगा के केंद्र में बैठे अति विशाल ब्लैक होल को छोड़कर। माना जाता है कि ULX में न्यूट्रॉन तारा या ब्लैक होल होता है, जो साथी तारे से गैस खींचता है। भीतर गिरते हुए यह गैस गरम होती है और तेज एक्स-रे छोड़ती है। दिलचस्प बात है कि ULX एडिंग्टन सीमा से भी ज्यादा चमकीले दिखते हैं। यह सीमा वह चमक है जहाँ विकिरण का बाहर धकेलना और गुरुत्व का भीतर खींचना बराबर हो जाता है, और इसे ही पदार्थ खींचती वस्तु की अधिकतम चमक का पैमाना माना जाता है।

अध्ययन कैसे हुआ

भारतीय तारा भौतिकी संस्थान और रामन अनुसंधान संस्थान, जो दोनों विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग के स्वायत्त संस्थान हैं, की टीम ने आईयूसीएए तथा अन्य संस्थानों के साथ काम किया। उन्होंने परस्पर क्रिया करती आकाशगंगा जोड़ी NGC 4490/4485 में मौजूद ULX-8 के पुराने और नए प्रेक्षण मिलाए, जो चंद्रा, एक्सएमएम-न्यूटन तथा स्विफ्ट अंतरिक्ष दूरबीनों से 2000 से 2024 के बीच लिए गए थे। संस्थान की सह-लेखिका अरु बेरी ने इसे इस स्रोत के अब तक के सबसे लंबे एक्स-रे अध्ययनों में बताया।

क्या मिला

• पूरे प्रेक्षण काल में यह स्रोत असाधारण रूप से चमकीला रहा, हालाँकि इसकी चमक काफी घटती-बढ़ती रही।
• ब्लैक होल एक्स-रे युग्मों में आमतौर पर दिखने वाले अवस्था परिवर्तन इसमें नहीं दिखे।
• इसका उत्सर्जन लगातार सक्रिय अति-चमकीले प्रवाह के लक्षण बनाए रखा।
• लंबी अवधि के स्पेक्ट्रमी बदलाव बताते हैं कि वस्तु के आसपास की स्थितियाँ बदल रही हैं।

कुल मिलाकर प्रमाण उस ब्लैक होल के पक्ष में हैं जो एडिंग्टन सीमा से आगे की दर पर पदार्थ खींच रहा है, जिससे यह तंत्र ऐसी चरम स्थितियों के अध्ययन की प्राकृतिक प्रयोगशाला बन जाता है।

लेखक और आगे की राह

यह शोधपत्र आईआईएसईआर मोहाली के छात्र तरंग वशिष्ठ ने अरु बेरी तथा आईयूसीएए और रामन अनुसंधान संस्थान के शोधकर्ताओं के साथ लिखा और यह मंथली नोटिसेज ऑफ द रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी में प्रकाशित हुआ। आगे यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का न्यूअथीना मिशन और भारत का प्रस्तावित अगली पीढ़ी का टाइमिंग एवं स्पेक्ट्रोस्कोपी मिशन एक्ससैट ऐसे स्रोतों के अध्ययन में बेहतर संवेदनशीलता देंगे।