ब्रह्मांड की कुछ सबसे ऊर्जावान वस्तुओं, जिन्हें ब्लेज़र के नाम से जाना जाता है, का अध्ययन कर रहे खगोलविदों ने उनके एक्स-रे उत्सर्जन के स्रोतों के बारे में नए सुराग पाए हैं, जिससे सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास की चरम भौतिक स्थितियों और सक्रिय आकाशगंगाओं को ऊर्जा कैसे मिलती है, इसकी समझ में सुधार हो सकता है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के अधीन एक स्वायत्त संस्थान, नैनीताल स्थित आर्यभट्ट अनुसंधान संस्थान (एआरआईएस) के शोधकर्ताओं ने चार क्लासिकल टीईवी ब्लेजर - एम.आर.के. 421, एम.आर.के. 501, पी.जी. 1553+113 और पी.के.एस. 2155-304 का अध्ययन किया।
नासा के नाइसर और नुस्टार अंतरिक्ष दूरबीनों से प्राप्त प्रेक्षणों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं रिया भौमिक और आलोक सी. गुप्ता ने इन वस्तुओं से निकलने वाली एक्स-रे किरणों का विश्लेषण करके उनकी ऊर्जावान गतिविधि के पीछे के तंत्र की जांच की।
ब्लेज़र सक्रिय आकाशगंगाएँ हैं जो अपने केंद्र में स्थित सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा संचालित होती हैं। जैसे-जैसे पदार्थ ब्लैक होल की ओर गिरता है, बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त हो सकती है और सापेक्षतावादी कणों के शक्तिशाली जेट लगभग सीधे पृथ्वी की ओर प्रक्षेपित हो सकते हैं, जिससे ये पिंड असाधारण रूप से चमकीले दिखाई देते हैं।
इन पिंडों का एक विशेष रूप से ऊर्जावान वर्ग, जिसे टीईवी ब्लेज़र के रूप में जाना जाता है, टेरा-इलेक्ट्रॉन वोल्ट ऊर्जा तक पहुंचने वाली अत्यंत उच्च-ऊर्जा गामा किरणें उत्पन्न करता है।
क्योंकि उनके शक्तिशाली जेट लगभग पृथ्वी की ओर निर्देशित होते हैं, इसलिए ब्लेज़र के एक्स-रे स्पेक्ट्रा में आमतौर पर जेट उत्सर्जन की प्रधानता होती है। इससे आकाशगंगा के अन्य क्षेत्रों से विकिरण का पता लगाना मुश्किल हो जाता है, जिसमें ब्लैक होल के चारों ओर मौजूद अभिवृद्धि डिस्क भी शामिल है।
शोधकर्ताओं ने चार टीईवी ब्लेज़र्स के एक्स-रे प्रेक्षणों के 13 सेटों का विश्लेषण किया। NICER ने कम एक्स-रे ऊर्जा स्तर पर प्रेक्षण प्रदान किए, जबकि NuSTAR ने उच्च ऊर्जा स्तर को कवर किया, जिससे शोधकर्ताओं को उत्सर्जन के व्यापक स्पेक्ट्रम का अध्ययन करने की अनुमति मिली।
अधिकांश एक्स-रे स्पेक्ट्रा को ब्लेज़र उत्सर्जन के मानक मॉडल द्वारा समझाया गया था। हालांकि, Mrk 421 और Mrk 501 के कुछ प्रेक्षणों में कम एक्स-रे ऊर्जा पर एक अतिरिक्त घटक दिखाई दिया। इन अवधियों के दौरान दोनों पिंड मध्यम से निम्न सक्रियता अवस्था में देखे गए थे।
इस खोज से पता चलता है कि जब इन ब्लेजरों के जेट अपेक्षाकृत कमजोर हो जाते हैं, तो जेट उत्सर्जन के साथ-साथ अभिवृद्धि डिस्क से निकलने वाला विकिरण भी पता लगाया जा सकता है।
हालांकि Mrk 421 के लिए इस तरह के साक्ष्य पहले भी सामने आ चुके हैं, लेकिन ये अवलोकन Mrk 501 में अभिवृद्धि डिस्क के संभावित समान योगदान का पहला संकेत प्रदान करते हैं। इस निष्कर्ष की पुष्टि के लिए और अधिक अवलोकन की आवश्यकता होगी।
Mrk 421 के प्रेक्षणों में एक छोटी अतिरिक्त गाऊसी विशेषता, या एक विशेष ऊर्जा पर एक्स-रे विकिरण की अधिकता भी देखी गई। इसका सटीक कारण अभी स्पष्ट नहीं है और यह उपकरण संबंधी या पृष्ठभूमि प्रभावों से संबंधित हो सकता है।
वहीं, पीजी 1553+113 और पीकेएस 2155-304 के एक्स-रे प्रेक्षणों को मानक मॉडल द्वारा अच्छी तरह से समझाया गया। उनके एक्स-रे स्पेक्ट्रा के घुमावदार आकार को विभिन्न ऊर्जाओं वाले कणों द्वारा विकिरण के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करने और खोने की दरों में अंतर से जोड़ा जा सकता है।
हाल ही में द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित इस अध्ययन से शक्तिशाली ब्लेज़र में एक्स-रे उत्पन्न करने वाली प्रक्रियाओं के बारे में और अधिक जानकारी मिलती है। यह इंगित करता है कि उनका एक्स-रे उत्सर्जन हमेशा एक ही स्रोत से उत्पन्न नहीं होता है और जेट उत्सर्जन कमजोर होने पर अभिवृद्धि प्रवाह से निकलने वाला विकिरण भी पता लगाया जा सकता है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि अत्यधिक सक्रिय और अपेक्षाकृत शांत दोनों चरणों के दौरान ब्लेजर के अवलोकन से खगोलविदों को जेट और अभिवृद्धि प्रवाह के संबंधित योगदान को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सकती है।
विभिन्न प्रकार के दूरबीनों का उपयोग करके किए गए आगे के अवलोकन मध्यम से निम्न-सक्रियता अवस्थाओं के दौरान एक्स-रे उत्सर्जन में अभिवृद्धि डिस्क की भूमिका स्थापित करने में मदद कर सकते हैं और यह समझने में सुधार कर सकते हैं कि सुपरमैसिव ब्लैक होल अपने आसपास के वातावरण के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं।
