ब्लैक होल से निकलने वाला प्रकाश अक्षों की खोज को कैसे कम कर रहा है, जाने

जनता से रिश्ता वेबडेस्क: एक काल्पनिक उप-परमाणु कण की खोज जो नई भौतिकी को संकेत दे सकती है, बस थोड़ी सी संकुचित हो गई है - एक अन्य आकाशगंगा में एक विशाल ब्लैक होल के चारों ओर घूमने वाले प्रकाश के लिए धन्यवाद।

हल्के कण - जिसे एक्सियन कहा जाता है - को इस रहस्य के समाधान के रूप में प्रस्तावित किया गया है कि ब्रह्मांड में इतना कम एंटीमैटर क्यों है और मायावी काले पदार्थ के लिए एक उम्मीदवार के रूप में जो ब्रह्मांड को भरता है (एसएन: 3/24/20; एसएन: 3) /6/20)। ऐसा माना जाता है कि आकाशगंगा M87 के केंद्रीय ब्लैक होल के घुमावदार और अराजक वातावरण, इसकी तस्वीर लेने वाला पहला ब्लैक होल, ऐसे कणों के बारे में जानकारी को सांकेतिक शब्दों में बदलना माना जाता है।

अब, M87 के ब्लैक होल के चारों ओर प्रकाश कैसे उन्मुख है, इसका विवरण एक विशिष्ट द्रव्यमान सीमा में अक्षतंतु कणों की संभावना को खारिज कर सकता है, शोधकर्ताओं ने नेचर एस्ट्रोनॉमी में 17 मार्च की रिपोर्ट दी। इस अध्ययन से यह भी पता चलता है कि वैज्ञानिक इन कणों को द्रव्यमान के वर्गीकरण में खोजने के लिए आगामी खगोलभौतिकीय अवलोकनों में इसी तरह की विधि का उपयोग कर सकते हैं।

"यह एक बहुत ही रोमांचक विचार है," कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के भौतिक विज्ञानी बेंजामिन सफदी कहते हैं, जो इस अध्ययन में शामिल नहीं थे। "वे एक नई विधि के साथ आए हैं, और उन्होंने दिखाया है कि यह विधि सिद्धांत रूप में काम कर सकती है।"

पहली बार 1970 के दशक के अंत में प्रस्तावित, प्रयोगों में अक्ष अभी तक नहीं पाए गए हैं। सैद्धांतिक कार्य के बाद से उस प्रारंभिक प्रस्ताव ने दिखाया है कि अक्षों का एक विस्तारित परिवार मौजूद हो सकता है, प्रत्येक किस्म का एक अलग द्रव्यमान होता है लेकिन सभी सामान्य पदार्थ के साथ कमजोर रूप से बातचीत करते हैं। 2020 में, बीजिंग में चीनी विज्ञान अकादमी के भौतिक विज्ञानी यिफ़ान चेन और उनके सहयोगियों ने ब्लैक होल के आसपास के प्रकाश की टिप्पणियों का उपयोग करके अक्षों को देखने का एक तरीका बताया।

सिद्धांत के अनुसार, एक तेजी से घूमता हुआ ब्लैक होल निकटवर्ती क्षेत्र में अक्षतंतु कणों का एक घना झुरमुट बना सकता है। निश्चित रूप से किस प्रकार के अक्ष बनते हैं यह ब्लैक होल की चौड़ाई पर निर्भर करता है। और M87 में सुपरमैसिव ब्लैक होल का आकार अल्ट्रालाइटवेट अक्षीय कणों के स्टू को पकाने के लिए सही आकार का है। यदि इस ब्लैक होल ने वास्तव में ऐसे बादल को लात मारी, जो उस क्षेत्र से आने वाले प्रकाश के उन्मुखीकरण, या ध्रुवीकरण को बदल देगा। विशेष रूप से, ध्रुवीकरण समय के साथ डगमगाएगा।

दुर्भाग्य से, पिछले साल तक किसी के पास ब्लैक होल से ध्रुवीकृत प्रकाश की जांच करने के लिए कोई चित्र नहीं था। तभी इवेंट होराइजन टेलीस्कोप, या ईएचटी, रेडियो टेलीस्कोप का एक पृथ्वी-फैला हुआ नेटवर्क, M87 (SN: 3/24/21) के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर ध्रुवीकृत प्रकाश की अपनी छवि का खुलासा करता है।

साल्ट लेक सिटी में यूटा विश्वविद्यालय के कण भौतिक विज्ञानी यू झाओ कहते हैं, "यह ठीक वही जानकारी है जो हमें इस सैद्धांतिक प्रस्ताव को पूरा करने के लिए चाहिए।" "हमारे पास एक बहुत ही चरम स्थिति है जो बड़ी मात्रा में अक्षों का उत्पादन कर सकती है, और हमारे पास अक्ष के हस्ताक्षर का अध्ययन करने के लिए सही उपकरण है।"

इसलिए झाओ, चेन और उनके सहयोगियों ने ध्रुवीकरण की दिशा में समय-भिन्न परिवर्तन के लिए ईएचटी डेटा की जांच की। जबकि अक्षों का एक बादल दिशा बदल देगा, वैसे ही ब्लैक होल के आसपास सक्रिय और अशांत क्षेत्र भी होगा। यह एक "एक तरह की अपरिहार्य पृष्ठभूमि है जिससे हमें निपटना है," झाओ कहते हैं। एक बार जब उन्होंने इसे कुल सिग्नल से हटा दिया, तो उन्होंने पाया कि यह कहने के लिए कि कोई सिग्नल एक्सियन क्लाउड से आ सकता है, एक अतिरिक्त डगमगाने के लिए पर्याप्त नहीं है। उन्होंने एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान के एक अरबवें हिस्से के लगभग 10 अरबवें हिस्से के द्रव्यमान के साथ अल्ट्रालाइटवेट अक्षों के अस्तित्व को खारिज कर दिया।

लेकिन उसी तकनीक का इस्तेमाल अन्य अक्षीय कणों के शिकार के लिए किया जा सकता है। झाओ कहते हैं, "आपके पास जितना बड़ा ब्लैक होल होगा, आपका द्रव्यमान उतना ही हल्का होगा।" भौतिकविदों को उम्मीद है कि ईएचटी के अन्य ब्लैक होल के भविष्य के अवलोकनों का उपयोग विभिन्न द्रव्यमानों के अक्षों को देखने के लिए किया जाएगा। ईएचटी के रडार पर एक ब्लैक होल हमारी अपनी आकाशगंगा, झाओ नोट्स के केंद्र में बीहमोथ है, जो एम87 (एसएन: 6/5/19) के द्रव्यमान का लगभग एक हजारवां हिस्सा है। यदि हमारी आकाशगंगा के राक्षस ब्लैक होल में अक्षों का बादल है, तो वे भारी कण होंगे।

सफदी कहते हैं, "इन अक्षीय कणों की तलाश करने का यह विचार, मेरी राय में, इस समय कण भौतिकी में सबसे रोमांचक चीज है।