नयाँ दिल्ली: पृथ्वीबाट करिब ७५० मिलियन प्रकाश वर्ष टाढा रहेको रेडियो आकाशगंगा ४सी+३७.११ मा रहेको प्रसिद्ध बाइनरी ब्ल्याक होल सिस्टमबाट एक्स-रे आयरन लाइनहरूको खोज गरिएको छ। यस खोजले सिस्टमका गुणहरूको अध्ययन गर्न सहज बनाउनेछ। यो पहिलो पटक हो कि बाइनरी सिस्टममा एक्स-रे फेला परेको छ। यो प्रणाली दुई खगोलीय पिण्डहरूको संयोजन हो, जसले द्रव्यमानको एउटै केन्द्रलाई परिक्रमा गर्छ र गुरुत्वाकर्षणद्वारा बाँधिएको हुन्छ। यी आयरन लाइनहरूले ब्ल्याक होलका गुणहरूको गहिरो अध्ययनमा सहयोग पुर्‍याउँछन्। प्रत्येक आकाशगंगाको केन्द्रमा सुपरम्यासिभ ब्ल्याक होल (एसएमबीएच) पाइन्छन्, जसको द्रव्यमान सूर्यको द्रव्यमानभन्दा लाखौंदेखि अर्बौं गुणा बढी हुन्छ। यी ब्ल्याक होलको वरपरको ग्यासले कसरी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रमा गति गर्छ भन्ने बुझ्न गाह्रो हुन्छ। तर, एक्स-रे अवलोकनहरूले यी वस्तुहरूको आन्तरिक संरचना अध्ययन गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्।

केन्द्रीय एसएमबीएचबाट आउने विकिरणले वरपरको वातावरण उज्यालो बनाउन मद्दत गर्छ, जसले विभिन्न उत्सर्जन र अवशोषण वर्णक्रमीय रेखाहरू उत्पन्न गर्छ। तीमध्ये आयरन परमाणुहरूबाट उत्पन्न एक्स-रे स्पेक्ट्रामा देखिने एफईके उत्सर्जन रेखा प्रमुख हो। यी रेखाहरू ब्ल्याक होल वरपरको ग्यासको तापमान, घनत्व र आयनीकरण अवस्थाको जाँच गर्न महत्त्वपूर्ण उपकरणका रूपमा कार्य गर्छन्। भारतीय खगोल भौतिकी संस्थान (आईआईए) का खगोलविद्हरूले चन्द्रा स्पेस टेलिस्कोपबाट प्राप्त डेटा प्रयोग गरी बाइनरी एक्टिभ ग्यालेक्टिक न्यूक्लियस सिस्टम ४सी+३७.११ बाट आयनित आयरन परमाणुहरूको एफईके वर्णक्रमीय रेखा पत्ता लगाएका छन्। अध्ययनका अनुसार, यी उत्सर्जन सुपरम्यासिभ ब्ल्याक होलको जोडीको वरपर रहेको अभिवृद्धि डिस्क र टक्करले उत्पन्न आयनित प्लाज्माबाट उत्पन्न भएको हो। भारतीय खगोल भौतिकी संस्थानका रामानुजम फेलो तथा अध्ययनको प्रमुख लेखक डा शान्तनु मण्डलले भने, “हामीले ४सी+३७.११ जस्तो अनौठो र रोचक खगोलीय वस्तुको अध्ययन गर्ने निर्णय गर्यौं। यो बाइनरी एक्टिभ ग्यालेक्टिक न्यूक्लिआई (बीएजीएन) मध्ये एक हो, जुन पृथ्वीबाट करिब ७५० मिलियन प्रकाश वर्ष टाढा छ। यो प्रणाली सन् २००४ मा पत्ता लागेको हो र यसमा दुई एसएमबीएच नाभिक छन्, जो एकअर्काबाट मात्र २३ प्रकाश वर्षको दूरीमा छन्।”

यी दुई एसएमबीएचको नजिकको उपस्थितिले ४सी+३७.११ लाई यस्ता चरम वातावरणमा गतिशीलता र अन्तःक्रियाको अध्ययन गर्न एक दुर्लभ र महत्त्वपूर्ण मामला बनाएको छ। आईआईएकी मौसमी दास र अध्ययनकी सह-लेखिकाले भनिन्, “यद्यपि एफई केका उत्सर्जन रेखाहरू धेरै नजिकका एसएमबीएचहरूबाट पत्ता लगाइएको छ। तर, यस एसएमबीएच बाइनरी प्रणालीमा कहिल्यै पत्ता लागेको थिएन। यस्तो वर्णक्रमीय रेखाले एसएमबीएचको विलयका बारेमा तथ्य उजागर गर्नसक्छ, जसको बारेमा यो पनि थाहा छ  कि विलयका अन्तिम क्षणहरूमा गुरुत्वाकर्षण तरंगहरू पनि उत्पन्न हुन्छन्।” शान्तनु मण्डलले भने, “हामीले चन्द्राबाट प्राप्त अभिलेखीय डेटा प्रयोग गरेर ४सी+३७.११ को अध्ययन गर्‍यौं र पहिलो पटक दुई एफई के रेखाहरू पत्ता लगायौं। मोडलिङमार्फत हामी अनुमान लगाउन सक्छौं कि यो रेखा उत्सर्जन सुपरम्यासिभ ब्ल्याक होलहरूका वरिपरिको अभिवृद्धि डिस्क र तिनका वरिपरि टकरावबाट आयनित प्लाज्माको संयुक्त प्रभावबाट उत्पन्न भएको हो।” टोलीले बाइनरी एसएमबीएचको कुल द्रव्यमान सूर्यको १५ अर्ब गुणा रहेको र ०.८ भन्दा कमको मध्यम वा न्यून स्पिनका साथ घुमिरहेको पनि निर्धारण गर्‍यो।

मौसमी दासले भनिन्, “हाम्रो अध्ययनले देखाउँछ कि बाइनरी सुपरम्यासिभ ब्ल्याक होलबाट एफई के लाइन उत्सर्जनको पत्ता लगाउनु, व्यक्तिगत ब्ल्याक होलहरूको द्रव्यमान र तिनको स्पिनको अनुमान लगाउनका साथै उत्सर्जन क्षेत्र र तिनका वरिपरि रहेका पदार्थहरूको व्यवहार तथा चरम परिस्थितिमा विकिरणको पत्ता लगाउन महत्त्वपूर्ण छ।” आईआईएका शान्तनु मोंडल र मौसमी दास, एनआईएसईआरका अनिकेत नाथ, नर्वेका रुबिनूर खातून, अमेरिकाकी करिश्मा बंसल र न्यू मेक्सिको विश्वविद्यालय, अमेरिकाका ग्रेग बी. टेलरद्वारा गरिएको अध्ययनको परिणाम एस्ट्रोनोमी एण्ड एस्ट्रोफिजिक्स (एएन्डए) पत्रिकामा प्रकाशित भएको छ। -पीआईबी