কৃষ্ণ গহ্বর

একটি কালো হোলের চূড়ান্ত মহাকর্ষে একটি তারকা প্রদক্ষিণ সাধারণ আপেক্ষিকতা যাচাই করে বিজ্ঞান

মিল্কিওয়ে ছায়াপথের কেন্দ্রে, প্রায় 26,000 আলোকবর্ষ দূরে, ধনী A * নামে পরিচিত সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোলের কাছাকাছি নক্ষত্রের চেনাশোনাগুলির একটি গুচ্ছ। এই কয়েক ডজন তারা, যাকে এস-স্টার বলে, ব্ল্যাকহোল-যা সূর্যের চেয়ে প্রায় চার মিলিয়ন গুণ বেশি বৃহত্তর - এর অপরিসীম মহাকর্ষীয় শক্তি ঘণ্টায় ১ million মিলিয়ন মাইলের কাছাকাছি চাবুক মারে। প্রকৃতপক্ষে, ধনু এ * এর মহাকর্ষীয় টান এত তীব্র যে তারা যখন খুব কাছাকাছি বিভ্রান্ত হয় তখন তড়িৎ চৌম্বকীয় বর্ণালীটির লাল অংশের দিকে প্রসারিত হয়।

বিশেষত একটি তারা S0-2, ধনু A * এর এত কাছে গিয়েছে যে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এটি আমাদের মাধ্যাকর্ষণ তাত্ত্বিক তত্ত্বের সীমা পরীক্ষা করার জন্য সেরা প্রাকৃতিক গবেষণাগার হিসাবে দেখা গেছে: আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা।



দুই দশকেরও বেশি সময় ধরে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মহাকর্ষের কাজগুলি আরও ভালভাবে বুঝতে এবং আইনস্টাইনের তত্ত্বকে পরীক্ষা করার জন্য S0-2 এর গতিবিধিগুলি ট্র্যাক করে চলেছেন। তারার অবস্থানটি চিত্রিত করে এবং তার আলোর বর্ণালী পরিমাপ করে গবেষকরা আশাবাদ ব্যক্ত করেছেন ব্ল্যাকহোলের চারপাশে S0-2 এর কক্ষপথ রয়েছে কিনা তা নির্ধারণ করুন সাধারণ আপেক্ষিকতার দ্বারা পূর্বাভাসিত পথে মেলে। এ-তে অধ্যয়ন আজ প্রকাশিত বিজ্ঞান , জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক দল জানিয়েছে যে তারার আচরণ আইনস্টাইনের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের সাথে একমত, এটি নিশ্চিত করে যে সাধারণ আপেক্ষিকতা এখনও একটি সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোলের আশেপাশের অঞ্চলে রয়েছে। কমপক্ষে আপাতত।



আপনি যতটা পারি তাত্ত্বিক পরিবেশটিকে ততটাই চূড়ান্তভাবে পরীক্ষা করতে চান ... তাত্ত্বিকভাবে আমাদের ভবিষ্যদ্বাণীগুলির তুলনায় আরও কঠোরভাবে চাপ দেওয়া, গ্যালাকটিক সেন্টারে বিশেষজ্ঞ ও ইউসিএলএর গবেষণা বিজ্ঞানী এবং গবেষণার প্রধান লেখক তুয়ান দো বলেছেন।

এস0-2 অরবিট

আমাদের ছায়াপথের কেন্দ্রে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোলের চারপাশে তারার কক্ষপথের চিত্র। হাইলাইট করা হয় তারকা এস 0-2 এর কক্ষপথ। আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা একটি সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোলের চারপাশে পরীক্ষা করার জন্য পর্যাপ্ত পরিমাপ রয়েছে এমন এটিই প্রথম তারকা।(কেক / ইউসিএলএ গ্যালাকটিক সেন্টার গ্রুপ)



আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব স্থানের তিনটি মাত্রা এবং সময়ের এক মাত্রা স্পেসটাইমের একটি ফ্যাব্রিকের মধ্যে সহজাতভাবে আবদ্ধ হিসাবে বর্ণনা করে। তারা এবং ব্ল্যাক হোলের মতো বিশাল বস্তুগুলি এই ফ্যাব্রিককে দূরত্ব এবং ধীর সময়ের জন্য প্রসারিত করে, আশেপাশের বস্তুগুলিকে তাদের দিকে টানতে। আমরা এই প্রভাবটিকে মহাকর্ষ হিসাবে দেখি — একটি আপেল গাছ থেকে পড়ে। তবে আলো মহাকর্ষীয় শক্তির দ্বারাও প্রভাবিত হয়, বাঁকানো মহাকাশ সময়ের মধ্য দিয়ে বড় আকারের কোনও বস্তুর চারপাশে চলার সাথে সাথে এটি নমন করে।

সাধারণ আপেক্ষিকতা অনুসারে ধনু এ * এর মতো সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলগুলি মহাশূন্য সময়ে একটি বড় বক্ররেখা তৈরি করে, একটি অত্যন্ত শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র উত্পাদন করে। যখন কোনও নক্ষত্র এ জাতীয় ব্ল্যাকহোলের কাছাকাছি চলে আসে তখন নির্গত আলোর ফটোগুলি মাঠে টেনে নিয়ে যায় এবং যে আলোটি পালিয়ে যায় এবং পৃথিবীতে নিয়ে যায় তা অবশ্যই ব্ল্যাকহোলের মহাকর্ষীয় ভাল থেকে উঠতে হবে। ফলস্বরূপ যে পর্যবেক্ষণ করা আলোতে কম শক্তি থাকে — একটি কম ফ্রিকোয়েন্সি এবং দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য a একটি রেডার বর্ণালী উত্পাদন করে। বিজ্ঞানীরা এই প্রভাবের সাধারণ আপেক্ষিকতার পূর্বাভাসের তুলনা করেন, যাকে বলা হয় মহাকর্ষীয় redshift , S0-2 এর মতো তারকাদের থেকে আগত আলোর পরিমাপিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলির তত্ত্বটি সত্য কিনা তা পরীক্ষা করতে।

মাধ্যাকর্ষণ ব্যতীত বেশ কয়েকটি কারণ পুনর্নির্বাচনকে প্রভাবিত করতে পারে, তবে এটি অন্তর্ভুক্ত করে যদি কোনও বস্তু দূরে সরে যায় বা পর্যবেক্ষকের দিকে। প্রশ্নের কেন্দ্রস্থল হ'ল, মূলত, আপনি এই সমস্ত প্রভাবগুলি এত ভালভাবে পরিমাপ করতে পারবেন যে আপনি আত্মবিশ্বাসের সাথে বলতে পারবেন যে আপনি যা দেখছেন তা মহাকর্ষীয় পুনর্নির্মাণ, এবং কেবলমাত্র কোনও অন্য উপায় নয় যা আপনি মূলত তারার কক্ষপথটি সামঞ্জস্য করতে পারেন , ডু বলে।



S0-2 প্রতি 16 বছরে ধনু A কে প্রদক্ষিণ করে। মে 2018 সালে, এটি ব্ল্যাকহোলের নিকটতম স্থানে পৌঁছেছে, 120 জ্যোতির্বিদ্যার ইউনিট (মাত্র 11 বিলিয়ন মাইল) এর মধ্যে এসে আলোর গতির (তিন ঘন্টা প্রায় 18 মিলিয়ন মাইল) মাত্র তিন শতাংশের নীচে ভ্রমণ করেছে। এই সময়ে, রেডশিফ্টের প্রভাবটি বিশেষত উল্লেখযোগ্য কারণ ধনু A * এর মহাকর্ষীয় টানটি যখন নক্ষত্রের কাছাকাছি চলে আসে তখন আরও শক্তিশালী হয়। একই বছরের মার্চ এবং সেপ্টেম্বরে, তারাও যথাক্রমে সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন রেডিয়াল বেগের শীর্ষে পৌঁছে যায়, যার অর্থ এটি পৃথিবীর কোনও পর্যবেক্ষকের সাথে দ্রুত এবং ধীর গতিতে চলেছিল। এই তিনটি ইভেন্টের রেডশিফ্ট সিগন্যাল তারার কক্ষপথের আকারটি ম্যাপিংয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে মহাকর্ষের প্রভাব সবচেয়ে চরম।

রেডশিফ্ট সিগন্যালটি নিকটতম পদ্ধতির নিকটে সবচেয়ে শক্তিশালী কারণ এটি ব্ল্যাকহোলের নিকটতম, তবে এটি যেখানে এটি পরিমাপ করা সবচেয়ে সহজ তা নয় কারণ আমরা যেটির প্রতি সত্যই সংবেদনশীল ... এটি আপেক্ষিক গতিতে পরিবর্তন, তাই আপনি এটি ধরতে চান এই সংকেতের উত্থিত এবং পতনশীল দিক, ডু বলে।

এস0-2 পাথ

নক্ষত্র এস0-2 আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রে কৃষ্ণগহ্বরের নিকটবর্তী হওয়ার সাথে সাথে এর আলোক তড়িৎ চৌম্বকীয় বর্ণালীটির লাল অংশগুলিতে প্রসারিত হয়, আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিক তত্ত্ব দ্বারা পূর্বাভাস করা ঘটনা।(নিকোল আর। ফুলার / জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন)

সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষার জন্য মাঠগুলিকে বিস্মিত করছে কারণ তারা আজকের প্রভাবশালী তত্ত্বগুলিতে ঝরঝরে ফিট করে না। কৃষ্ণ গহ্বরগুলি উভয়ই খুব বিশাল এবং অত্যন্ত কমপ্যাক্ট, তাই সাধারণ আপেক্ষিকতা এবং কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সংঘর্ষের ঘটনা এটিই এক প্রকার, ডু বলে। কোয়ান্টাম মেকানিক্স আমাদের মহাবিশ্বের ক্ষুদ্রতম কণাগুলি বর্ণনা করেছেন - মহাকর্ষকে সাধারণত উপেক্ষা করা যেতে পারে এমন একটি ক্ষেত্র - সাধারণ আপেক্ষিকতা বৃহত্তর বস্তুগুলির সাথে সম্পর্কিত যেগুলির প্রচুর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র রয়েছে। কিছু পদার্থবিজ্ঞানী আশা করেন যে এই দুটি তত্ত্ব একটি ব্ল্যাকহোলের একেবারে কেন্দ্রস্থলে চলে আসবে, যেখানে একটি বিশাল ভর একটি অসীম ক্ষুদ্র পরিমাণে রয়েছে বলে মনে করা হয়, এটি একটি মহাকর্ষ হিসাবে পরিচিত এককতা

কোয়ান্টাম স্তরে মাধ্যাকর্ষণ বোঝার প্রায় সমস্ত প্রচেষ্টা এবং এটি প্রকৃতির অন্যান্য শক্তির সাথে কীভাবে ফিট করে তা বোঝার জন্য মনে হয় যে সাধারণ আপেক্ষিকতা অসম্পূর্ণ এবং কোনওভাবেই এটি ভেঙে যেতে হবে বা বিচ্যুত হতে হবে, এবং শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণই যেখানে এটি ঘটবে, ক্লিডফোর্ড জনসন, দক্ষিণ ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী যিনি এই গবেষণায় যুক্ত ছিলেন না, তিনি একটি ইমেইলে জানিয়েছেন। বড় এবং ছোট উভয়ই কৃষ্ণগহ্বরের আশেপাশের অঞ্চল ক্রমবর্ধমান মহাকর্ষের জন্য পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্র হয়ে উঠছে… যেখানে আমাদের সাধারণ আপেক্ষিকতা ভেঙে যায় এমন দেখার সুযোগ রয়েছে, [এবং] যদি তা হয়, সম্ভবত আমাদের মহাবিশ্বের পদার্থবিজ্ঞানের প্রকাশ ঘটায় এবং আরও অনেক কিছু স্থান এবং সময় প্রকৃতি সম্পর্কে।

গবেষণা দল S0-2 এর কক্ষপথটি মানচিত্রের জন্য টেলিস্কোপ চিত্র এবং বর্ণালী সম্পর্কিত সংমিশ্রণ ব্যবহার করেছিল। যেহেতু পৃথিবীর চারপাশের বায়ুমণ্ডল সর্বদা আকাশের আমাদের দৃষ্টি ঝাপসা করে, তারা অভিযোজিত অপটিক্স এবং একটি স্পষ্ট ছবি ক্যাপচার করার জন্য স্পেকল ইমেজিং নামে একটি প্রযুক্তির উপর নির্ভর করেছিল tially মূলত, তারা একটি নমনীয় আয়না ব্যবহার করেছিল, প্রতি সেকেন্ডে কয়েক হাজার বার রেপ করে, এবং বায়ুমণ্ডলীয় অস্পষ্টতা সংশোধনের জন্য আকাশের স্ন্যাপশট নিয়েছিল।

পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল মানুষের পক্ষে দুর্দান্ত তবে জ্যোতির্বিদ্যার পক্ষে খারাপ। ... এটি নদীর তলদেশে একটি নুড়ি দেখার মতো, এবং আপনি নুড়িটির অবস্থান পরিমাপ করার চেষ্টা করছেন। বলেন। মূলত আমরা তারাগুলির মধ্যে পলক সরিয়ে দেওয়ার চেষ্টা করছি।

লেজার গাইড তারা

দুটি কেক টেলিস্কোপের লেজারগুলি গ্যালাকটিক সেন্টারের দিকে প্রচারিত হয়েছিল। প্রতিটি লেজার একটি কৃত্রিম তারা তৈরি করে যা পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের কারণে অস্পষ্টতার জন্য সংশোধন করতে ব্যবহৃত হতে পারে।(ইথান টোয়েডি)

dগল এর এডি সত্য ঘটনা

গবেষকরা এস0-2 এর জন্য একটি কক্ষপথ আবিষ্কার করেছিলেন এবং এটিকে সাধারণ আপেক্ষিকতা মডেল এবং সহজ নিউটোনীয় পদার্থবিজ্ঞানের মডেলের অনুমানগুলির সাথে তুলনা করেছিলেন। দলটি আবিষ্কার করেছে যে তারাটি নিউটোনীয় মহাকর্ষের পূর্বাভাসের তুলনায় ঘণ্টায় প্রায় 450 হাজার মাইল গতিতে এগিয়ে চলেছিল এবং সাধারণ আপেক্ষিকতা মডেল তাদের পর্যবেক্ষণগুলি ব্যাখ্যা করার সম্ভাবনা প্রায় 43 হাজার গুণ বেশি।

আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব আবার পরিমাপের নির্ভুলতার মধ্যে দিয়ে সঠিক প্রমাণিত হয়েছে, নতুন গবেষণায় জড়িত নয় এমন নিউ হ্যাভেন বিশ্ববিদ্যালয়ের গণিতবিদ ও পদার্থবিদ নিকডেম পপলাউস্কি বলেছেন। তিনি আরও উল্লেখ করেছেন যে ফলাফলগুলি সাধারণ আপেক্ষিকতা দ্বারা বর্ণিত ব্ল্যাক হোলের অস্তিত্বকে সমর্থন করে। এপ্রিলে যা যা পালন করা হয়েছিল তা ছাড়াও একটি ব্ল্যাকহোলের প্রথম ছবি , এখন আমাদের কাছে আরও প্রমাণ রয়েছে যে আমাদের মিল্কিওয়ের ভিতরে যা আছে তা হ'ল একটি মহামারী ব্ল্যাকহোল।

অনুরূপ কাজ গত বছর রিপোর্ট এছাড়াও দাবি করেছে যে S0-2 এর কক্ষপথ সাধারণ আপেক্ষিকতার পূর্বাভাস অনুসরণ করেছে। যাইহোক, এই নতুন ফলাফলগুলি তারকা ধনু এ * এর নিকটতম যখন নেওয়া হয়েছে তখন অতিরিক্ত তিন মাসের ডেটা থেকে অতিরিক্ত প্রমাণ যুক্ত হয়েছে এবং গত বছরের সেপ্টেম্বরে তৃতীয় অরবিটাল ইভেন্ট সহ রিডশিফ্ট সিগন্যাল সবচেয়ে শক্তিশালী ছিল।

ডাল বলেছেন যে গ্যালাকটিক সেন্টারে আপনি সাধারণ আপেক্ষিকতা পরিমাপ করতে পারার সম্ভাবনা প্রায় এক দশক ধরে রয়েছে। বলতে গেলে আমরা শেষ পর্যন্ত এটি করতে পারি can এটি আমার কাছে গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে মহাকর্ষের আরও বেশি পরীক্ষার একটি যুগের সূচনার ইঙ্গিত দেয় এবং সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোলের চারপাশে আরও বিজ্ঞানের জন্য অনেক পথ খোলে। এগিয়ে যাওয়ার পরে, গবেষণা দলটি এস-তারকাদের গতি এবং আমাদের মহাবিশ্বকে পরিচালিত ব্ল্যাক হোলের রহস্য এবং পদার্থবিজ্ঞানের আরও গভীর অনুসন্ধান করবে।



^