"आखिरी चीख" ब्लैक होल से बाहर निकली

प्लाज्मा उत्पन्न प्लाज़्मा घटना क्षितिज पर स्थिति अनुकरण

विदेशी इकाई: एक ब्लैक होल के पास, पदार्थ अशांत रूप से घूमता है। वास्तव में क्या चल रहा है? © डाना बेरी / नासा / स्काईवर्क्स डिजिटल
जोर से पढ़ें

ब्लैक होल विकराल हैं: बड़ी मात्रा में वे अपने वातावरण से पदार्थ को अवशोषित करते हैं। अंत में गायब होने से पहले, यह अंतरिक्ष में जबरदस्त रूप से तीव्र एक्स-रे भेजता है। "आखिरी रो" लोहे से आता है, जो मामले में अन्य तत्वों में शामिल है। क्या होता है अब शोधकर्ताओं द्वारा सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे स्रोत बेसी II में - आश्चर्यजनक परिणामों के साथ जांच की जाती है। वैज्ञानिकों ने अपने प्रयोगों को फ़िज़िकल रिव्यू लेटर्स जर्नल में प्रस्तुत किया।

ब्लैक होल की प्रकृति को समझने के लिए, उन्हें खाना खाते हुए देखना सबसे अच्छा है। जैसा कि आने वाला भोजन गले में तेजी से और तेजी से फैलता है, यह तेजी से घना और लाखों डिग्री सेल्सियस के तापमान तक गर्म हो जाता है। हालांकि, यह विशेष रूप से दिलचस्प है जब मामला क्षितिज के पीछे गायब हो जाता है - वह दूरी जिससे ब्लैक होल का द्रव्यमान आकर्षण इतना मजबूत हो जाता है कि अधिक प्रकाश भी नहीं बच सकता है।

विशेषता रंगों के साथ एक्स-रे प्रकाश

यह अशांत प्रक्रिया एक्स-रे पैदा करती है। यह बदले में पदार्थ के बादल में विभिन्न रासायनिक तत्वों को विशेषता लाइनों (रंगों) के साथ एक्स-रे प्रकाश उत्सर्जित करता है। रेखाओं के विश्लेषण से घटना क्षितिज के पास प्लास्मा के घनत्व, वेग और संरचना के बारे में जानकारी मिलती है।

यहां, लोहा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यद्यपि यह हल्के तत्वों की तुलना में ब्रह्मांड में कम आम है - विशेष रूप से हाइड्रोजन और हीलियम - यह एक्स-रे को बेहतर तरीके से अवशोषित कर सकता है और उन्हें फिर से बाहर भेज सकता है। उत्सर्जित फोटॉनों में प्रकाश परमाणुओं की तुलना में एक उच्च ऊर्जा या एक छोटी तरंग दैर्ध्य (एक अलग रंग) होती है।

स्पेक्ट्रा में स्पष्ट उंगलियों के निशान

इसलिए, वे विघटित प्रकाश के इंद्रधनुष में स्पष्ट उंगलियों के निशान छोड़ते हैं, अर्थात्: स्पेक्ट्रम में वे खुद को मजबूत लाइनों के रूप में प्रकट करते हैं। लोहे की तथाकथित के-अल्फा लाइन पदार्थ का अंतिम विवेकी वर्णक्रमीय हस्ताक्षर है, इसका अंतिम रोना, इससे पहले कि यह ब्लैक होल के घटना क्षितिज से परे हमेशा के लिए गायब हो जाए। प्रदर्शन

उत्सर्जित एक्स-रे प्रकाश भी अवशोषित होता है क्योंकि यह ब्लैक होल के आसपास के माध्यम से अधिक दूरी पर गुजरता है। और यहाँ फिर से लोहे के स्पेक्ट्रा में स्पष्ट उंगलियों के निशान छोड़ते हैं। विकिरण कई बार परमाणुओं को आयनित करता है और आम तौर पर उन 26 इलेक्ट्रॉनों के आधे से अधिक रिलीज करता है जिन्हें वे सामान्य रूप से तथाकथित फोटोरिनेशन के माध्यम से शामिल करते हैं: सकारात्मक चार्ज राज्यों के साथ आयनों को प्रवेशित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के अनुरूप बनाया जाता है। परिणाम अत्यधिक आवेशित आयन होते हैं जो पदार्थ द्वारा नहीं बल्कि विकिरण द्वारा उत्पन्न होते हैं।

इलेक्ट्रॉन बीम आयन जाल EBIT के साथ, शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में उसी तरह से प्रक्रियाओं का अनुकरण किया जैसे वे ब्लैक होल से निपटते हैं। । परमाणु भौतिकी के लिए एम.पी.आई.

उपयोग में इलेक्ट्रॉन बीम आयन जाल

सटीक रूप से इस प्रक्रिया, एक्स-रे द्वारा घटना द्वारा अत्यधिक आवेशित आयनों से आगे इलेक्ट्रॉनों को हटाने, प्रयोगशाला में बर्लिन सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे स्रोत बेसी II के सहयोगियों के साथ मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर फिजिक्स के शोधकर्ता हैं। reproduced। प्रयोग का दिल मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट में निर्मित इलेक्ट्रॉन बीम आयन ट्रैप (इलेक्ट्रॉन बीम आयन ट्रैप) था। इसमें, लोहे के परमाणुओं को एक तीव्र इलेक्ट्रॉन बीम से गर्म किया जाता था, जहां तक ​​यह सूर्य के अंदरूनी हिस्से या एक ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र में होता है।

ऐसी परिस्थितियों में, लौह लगभग Fe14 + आयन, यानी चौदह गुना आयनित होता है। वैज्ञानिकों के अनुसार, प्रयोग निम्नानुसार है: कुछ सेंटीमीटर लंबे, इस तरह के आयनों के बालों को बादल एक उच्च-उच्च वैक्यूम में चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के साथ आयोजित किया जाता है। सिंक्रोट्रॉन से एक्स-रे फिर इस बादल को मारा। एक्स-रे विकिरण की फोटॉन ऊर्जा एक "मोनोक्रोमेटर" द्वारा बहुत सटीक रूप से चुनी जाती है और आयनों को एक पतली, केंद्रित बीम के रूप में निर्देशित की जाती है।

स्थलों में डॉपलर प्रभाव

वैज्ञानिकों के अनुसार, इस प्रयोग में मापी गई वर्णक्रमीय रेखाएं चंद्रा और एक्सएमएम-न्यूटन जैसी एक्स-रे वेधशालाओं के हालिया अवलोकनों से सीधे और आसानी से तुलना करती हैं। यह पता चला है कि इस्तेमाल की जाने वाली अधिकांश सैद्धांतिक गणना पद्धति रेखा पदों को पर्याप्त रूप से पुन: पेश नहीं करती हैं। यह खगोलविदों के लिए एक बड़ी समस्या है, क्योंकि तरंग दैर्ध्य के सटीक ज्ञान के बिना इन पंक्तियों के तथाकथित डॉपलर प्रभाव का कोई सटीक निर्धारण नहीं है।

शोधकर्ताओं के अनुसार, डॉपलर प्रभाव आवृत्ति के परिवर्तन का वर्णन करता है - ऊर्जा या तरंग दैर्ध्य - उत्सर्जित प्रकाश की, फ़ंक्शन के रूप में स्रोत की गति (प्लाज्मा में आयन)। जो कोई भी गुजरती एम्बुलेंस के सायरन पर ध्यान देता है वह इस घटना का अनुभव कर सकता है: जैसा कि वाहन के पास है, कथित ध्वनि अधिक है क्योंकि कार दूर जाती है, गहरी होती है। पिच की माप स्थिर प्रणाली (खड़ी एम्बुलेंस) में आवृत्ति की सटीक जानकारी के साथ, ट्रांसमीटर की गति - प्लाज्मा के खगोल विज्ञान में - निर्धारित करने की अनुमति देता है।

इस संदर्भ में, वैज्ञानिकों ने सबसे लंबे समय तक अध्ययन किए गए सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक, एनजीसी 3783 में से एक की व्याख्या पर हिला दिया। आराम की आवृत्ति में त्रुटि पट्टी की गणना विभिन्न सैद्धांतिक मॉडल का उपयोग करके की गई जिससे कि बहुत बड़ी अनिश्चितता पैदा हुई। उत्सर्जक प्लाज्मा की विकसित गति में जो प्लाज्मा धाराओं के बारे में विश्वसनीय कथन अब संभव नहीं थे।

सैद्धांतिक पद्धति सटीक भविष्यवाणियों को संभव बनाती है

हीडलबर्ग स्थित मैक्स प्लैंक शोधकर्ताओं के प्रयोगशाला माप ने अब एक सैद्धांतिक विधि की पहचान की है जो कई सटीक गणनाओं के तहत सबसे सटीक पूर्वानुमान बनाता है। इस तरंग दैर्ध्य रेंज में उच्चतम वर्णक्रमीय संकल्प हासिल किया गया था। शोधकर्ताओं ने कहा कि विभिन्न सिद्धांतों की ऐसी सटीक प्रयोगात्मक समीक्षा पहले ऊर्जा के इस क्षेत्र में संभव नहीं थी।

शोधकर्ताओं के अनुसार, अत्यधिक आवेशित आयनों और उच्च तीव्रता वाले सिंक्रोट्रॉन स्रोतों के लिए एक जाल का उपन्यास संयोजन इस प्रकार ब्लैक होल या सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक के आसपास के प्लास्मा में भौतिकी को समझने के एक महत्वपूर्ण कदम और नए तरीके का प्रतिनिधित्व करता है। वैज्ञानिक इस क्षेत्र में अन्य आवेगों की उम्मीद करते हैं। EBIT स्पेक्ट्रोस्कोपी के संयोजन के माध्यम से तीसरे (PETRA III एट DESY) के तेजतर्रार एक्स-रे स्रोतों और चौथी पीढ़ी (फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर XFEL, हैम्बर्ग, LCLS, स्टैनफोर्ड, SCSS, त्सुबा, जापान) के साथ।

(एमपीजी, 29.10.2010 - डीएलओ)