नासा के NEOWISE मिशन के अभिलेखीय डेटा के साथ-साथ अन्य अंतरिक्ष और जमीन-आधारित वेधशालाओं के डेटा का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने एक विशाल तारे के लुप्त होने और ब्लैक होल में गायब होने के अब तक के सबसे स्पष्ट अवलोकन रिकॉर्ड की पहचान की – एक घटना जो एक बार सैद्धांतिक हो गई थी लेकिन शायद ही कभी देखी गई हो।
M31-2014-DS1 का स्थान और गायब होना। छवि क्रेडिट: डी और अन्य., doi: 10.1126/science.adt4853।
अपने जीवन के अंत के करीब, विशाल तारे अस्थिर हो सकते हैं और आकार में बढ़ सकते हैं, जिससे मनुष्य द्वारा देखे जा सकने वाले समय के पैमाने पर चमक में उल्लेखनीय परिवर्तन हो सकते हैं।
कई मामलों में, ये तारे शानदार सुपरनोवा में मर जाते हैं, जो बेहद चमकदार होते हैं और उनका पता लगाना आसान होता है।
हालाँकि, सभी मरने वाले तारे फटते नहीं हैं। सिद्धांत बताता है कि कुछ विशाल तारे एक सफल विस्फोट उत्पन्न करने में विफल रहते हैं।
इसके बजाय, जब तारे का कोर ढह जाता है, तो उसका बाहरी पदार्थ वापस अंदर की ओर गिर जाता है, जिससे एक ब्लैक होल बनता है।
फिर भी ऐसे असफल सुपरनोवा का पता लगाना मुश्किल है क्योंकि वे कमजोर ऊर्जा हस्ताक्षर उत्सर्जित करते हैं और मुख्य रूप से ऐसे सितारों के रूप में दिखाई देते हैं जो दृश्य से गायब हो जाते हैं।
NEOWISE मिशन से अभिलेखीय, दीर्घकालिक अवरक्त अवलोकनों का उपयोग करते हुए, कोलंबिया विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री किशलय डे और उनके सहयोगियों ने पास के एंड्रोमेडा आकाशगंगा में परिवर्तनशील सितारों की खोज की और एक असामान्य सुपरजाइंट स्टार, M31-2014-DS1 की खोज की।
2014 में, यह मध्य-अवरक्त में चमक गया, फिर 2017 से 2022 तक, यह ऑप्टिकल प्रकाश में लगभग 10,000 (पता नहीं लगने योग्य) और कुल प्रकाश में लगभग 10 के कारकों से फीका पड़ गया।
हबल और बड़े ग्राउंड-आधारित दूरबीनों के साथ अनुवर्ती अवलोकनों से निकट-अवरक्त में पता लगाने योग्य केवल एक बहुत ही कमजोर, लाल अवशेष का पता चला, जिससे पता चलता है कि तारा अब धूल में भारी रूप से ढका हुआ है – चमकदार सुपरजायंट की एक छाया मात्र जो कि कुछ साल पहले थी।
शोधकर्ताओं ने इन अवलोकनों की व्याख्या एक असफल सुपरनोवा के साक्ष्य के रूप में की जिसके कारण तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल का जन्म हुआ।
डॉ. डी ने कहा, “इस तारे का नाटकीय और निरंतर लुप्त होना बहुत ही असामान्य है, और यह सुझाव देता है कि एक सुपरनोवा घटित होने में विफल रहा, जिससे तारे का कोर सीधे ब्लैक होल में ढह गया।”
“लंबे समय से यह माना जाता रहा है कि इस द्रव्यमान वाले तारे हमेशा सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करते हैं।”
“तथ्य यह नहीं है कि यह सुझाव नहीं देता है कि समान द्रव्यमान वाले तारे सफलतापूर्वक विस्फोट कर सकते हैं या नहीं कर सकते हैं, संभवतः गुरुत्वाकर्षण, गैस के दबाव और शक्तिशाली सदमे तरंगों के मरने वाले तारे के अंदर एक दूसरे के साथ अराजक तरीके से बातचीत करने के कारण।”
डॉ. डे और सह-लेखकों ने एक और विशाल तारे की पहचान की जिसका हश्र शायद M31-2014-DS1, NGC 6946-BH1 जैसा ही हुआ होगा।
इससे यह समझने में एक महत्वपूर्ण सफलता मिली कि तारे के सुपरनोवा में जाने में विफल रहने और एक ब्लैक होल में ढह जाने के बाद तारे को ढकने वाली बाहरी परतों का क्या हुआ था।
अनदेखा तत्व संवहन है, जो तारे के अंदर विशाल तापमान अंतर का उपोत्पाद है।
तारे के केंद्र के पास का पदार्थ अत्यधिक गर्म है, जबकि बाहरी क्षेत्र अधिक ठंडा है। यह अंतर तारे के भीतर गैसों को गर्म से ठंडे क्षेत्रों की ओर ले जाने का कारण बनता है।
जब तारे का कोर ढह जाता है, तब भी इसकी बाहरी परतों में गैस इस संवहन के कारण तेजी से आगे बढ़ रही होती है।
सैद्धांतिक मॉडल दिखाते हैं कि यह अधिकांश बाहरी परतों को सीधे अंदर गिरने से रोकता है; इसके बजाय, भीतरी परतें ब्लैक होल के बाहर परिक्रमा करती हैं और संवहन क्षेत्र की सबसे बाहरी परतों को बाहर निकालती हैं।
उत्सर्जित पदार्थ ब्लैक होल के चारों ओर गर्म पदार्थ से दूर जाने पर ठंडा हो जाता है। परमाणुओं और अणुओं के संयोजन से यह ठंडा पदार्थ आसानी से धूल बनाता है।
धूल ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाली गर्म गैस को अस्पष्ट कर देती है, धूल को गर्म कर देती है और अवरक्त तरंग दैर्ध्य में एक अवलोकनीय चमक पैदा करती है।
तारे के लुप्त हो जाने के बाद भी यह लाल चमक दशकों तक दिखाई देती है।
फ़्लैटिरॉन इंस्टीट्यूट एंड्रिया एंटोनी ने कहा, “अभिवृद्धि दर तारे के सीधे फटने की तुलना में बहुत धीमी है।”
“इस संवहन सामग्री में कोणीय गति होती है, इसलिए यह ब्लैक होल के चारों ओर गोलाकार हो जाती है।”
“इसमें महीनों या एक साल लगने के बजाय, दशकों लग रहे हैं।”
“और इस सब के कारण, यह अन्यथा की तुलना में एक उज्जवल स्रोत बन जाता है, और हम मूल तारे के मंद होने में एक लंबी देरी देखते हैं।”
निष्कर्षों पर एक पेपर इस सप्ताह जर्नल में प्रकाशित हुआ था विज्ञान.
_____
Kishalay De और अन्य. 2026. ब्लैक होल के निर्माण के कारण एंड्रोमेडा आकाशगंगा में एक विशाल तारे का गायब होना। विज्ञान 391 (6786): 689-693; doi: 10.1126/विज्ञान.adt4853
