आकाशगंगाओं को क्या चलाता है? आकाशगंगा का ब्लैक होल कुंजी हो सकता है।

12 मई को, दुनिया भर में एक साथ नौ प्रेस कॉन्फ्रेंस में, खगोल भौतिकीविद पहली छवि का खुलासा किया आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल का। सबसे पहले, हालांकि यह भयानक था, हमारी आकाशगंगा के अंधेरे के केंद्रीय गड्ढे के चारों ओर प्रकाश के वलय की श्रमसाध्य रूप से निर्मित छवि केवल यह साबित करती थी कि विशेषज्ञ पहले से ही क्या उम्मीद कर रहे थे: मिल्की वे का सुपरमैसिव ब्लैक होल मौजूद है, यह घूम रहा है, और यह अल्बर्ट आइंस्टीन का पालन करता है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत।

और फिर भी, करीब से निरीक्षण करने पर, चीजें काफी ढेर नहीं होती हैं।

प्रकाश के बैगेल की चमक से, शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया है कैसे इतनी जल्दी पदार्थ धनु A* पर गिर रहा है - मिल्की वे के केंद्रीय ब्लैक होल को दिया गया नाम। जवाब है: जल्दी बिल्कुल नहीं। "यह थोड़ा मुश्किल तक भरा हुआ है," ने कहा प्रिया नटराजन, येल विश्वविद्यालय के एक ब्रह्मांड विज्ञानी, आकाशगंगा की तुलना टूटे हुए शॉवरहेड से करते हैं। किसी तरह सिर्फ एक हजारवां मामला है कि आकाशगंगा में बहना आसपास के अंतरिक्ष माध्यम से यह सभी तरह से नीचे और छेद में बना देता है। नटराजन ने कहा, "यह एक बड़ी समस्या का खुलासा कर रहा है।" “यह गैस कहाँ जा रही है? प्रवाह के साथ क्या हो रहा है? यह बहुत स्पष्ट है कि ब्लैक होल के विकास के बारे में हमारी समझ संदिग्ध है।"

पिछली तिमाही शताब्दी में, खगोल भौतिकविदों ने यह पहचान लिया है कि कई आकाशगंगाओं और उनके केंद्रों पर ब्लैक होल के बीच एक चुस्त, गतिशील संबंध मौजूद है। "क्षेत्र में वास्तव में बहुत बड़ा परिवर्तन हुआ है," कहते हैं रमेश नारायण, हार्वर्ड विश्वविद्यालय में एक सैद्धांतिक खगोल भौतिक विज्ञानी। "आश्चर्य यह था कि ब्लैक होल आकाशगंगाओं के विकास के आकार और नियंत्रक के रूप में महत्वपूर्ण हैं।"

ये विशाल छिद्र - पदार्थ की सांद्रता इतनी घनी है कि गुरुत्वाकर्षण प्रकाश को भी भागने से रोकता है - आकाशगंगाओं के इंजनों की तरह हैं, लेकिन शोधकर्ता केवल यह समझने लगे हैं कि वे कैसे काम करते हैं। गुरुत्वाकर्षण धूल और गैस को गांगेय केंद्र की ओर खींचता है, जहां यह सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर एक घूमता हुआ अभिवृद्धि डिस्क बनाता है, गर्म होकर सफेद-गर्म प्लाज्मा में बदल जाता है। फिर, जब ब्लैक होल इस मामले को (या तो ड्रिब्स और ड्रेब्स में या अचानक फटने में) घेर लेता है, तो फीडबैक प्रक्रिया में ऊर्जा वापस आकाशगंगा में बाहर निकल जाती है। "जब आप एक ब्लैक होल विकसित करते हैं, तो आप ऊर्जा का उत्पादन कर रहे हैं और इसे किसी भी अन्य प्रक्रिया की तुलना में अधिक कुशलता से आसपास के वातावरण में डंप कर रहे हैं, जिसे हम प्रकृति में जानते हैं," ने कहा। एलियट क्वाटेर्ट, प्रिंसटन विश्वविद्यालय में एक सैद्धांतिक खगोल भौतिक विज्ञानी। यह प्रतिक्रिया पूरे आकाशगंगा में तारा निर्माण दर और गैस प्रवाह पैटर्न को प्रभावित करती है।

लेकिन शोधकर्ताओं के पास सुपरमैसिव ब्लैक होल के "सक्रिय" एपिसोड के बारे में केवल अस्पष्ट विचार हैं, जो उन्हें तथाकथित सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (AGN) में बदल देते हैं। "ट्रिगरिंग मैकेनिज्म क्या है? ऑफ स्विच क्या है? ये मूलभूत प्रश्न हैं जिन्हें हम अभी भी प्राप्त करने का प्रयास कर रहे हैं," ने कहा कर्स्टन हॉल हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के।

तारकीय प्रतिक्रिया, जो तब होती है जब एक तारा सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करता है, छोटे पैमाने पर एजीएन प्रतिक्रिया के समान प्रभाव के लिए जाना जाता है। ये तारकीय इंजन छोटी "बौनी" आकाशगंगाओं को विनियमित करने के लिए आसानी से काफी बड़े होते हैं, जबकि सुपरमैसिव ब्लैक होल के केवल विशाल इंजन ही सबसे बड़ी "अण्डाकार" आकाशगंगाओं के विकास पर हावी हो सकते हैं।

आकार के अनुसार, आकाशगंगा, एक विशिष्ट सर्पिल आकाशगंगा, बीच में बैठती है। इसके केंद्र में गतिविधि के कुछ स्पष्ट संकेतों के साथ, हमारी आकाशगंगा को लंबे समय से तारकीय प्रतिक्रिया का प्रभुत्व माना जाता था। लेकिन कई हालिया टिप्पणियों से पता चलता है कि एजीएन फीडबैक इसे भी आकार देता है। हमारी घरेलू आकाशगंगा में इन प्रतिक्रिया तंत्रों के बीच परस्पर क्रिया के विवरण का अध्ययन करके - और धनु ए * की वर्तमान मंदता जैसी पहेली से जूझते हुए - खगोल भौतिकीविदों को यह पता लगाने की उम्मीद है कि आकाशगंगा और ब्लैक होल सामान्य रूप से कैसे मिलते हैं। नटराजन ने कहा, आकाशगंगा "सबसे शक्तिशाली खगोल भौतिकी प्रयोगशाला बन रही है।" एक सूक्ष्म जगत के रूप में सेवा करके, यह "कुंजी धारण कर सकता है।"

 गेलेक्टिक इंजन

1990 के दशक के अंत तक, खगोलविदों ने आम तौर पर आकाशगंगाओं के केंद्रों में ब्लैक होल की उपस्थिति को स्वीकार कर लिया था। तब तक वे इन अदृश्य वस्तुओं को अपने चारों ओर के तारों की गति से अपना द्रव्यमान निकालने के लिए काफी करीब से देख सकते थे। ए अजीब सहसंबंध उभरा: आकाशगंगा जितनी अधिक विशाल होती है, उसका केंद्रीय ब्लैक होल उतना ही भारी होता है। "यह विशेष रूप से तंग था, और यह पूरी तरह क्रांतिकारी था। किसी तरह ब्लैक होल आकाशगंगा से बात कर रहा है," कहा टिज़ियाना डि माटेओ, कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद्।

सहसंबंध आश्चर्यजनक है जब आप समझते हैं कि ब्लैक होल - जितना बड़ा है - आकाशगंगा के आकार का एक छोटा अंश है। (उदाहरण के लिए, धनु A* का वजन लगभग 4 मिलियन सूर्य है, जबकि मिल्की वे लगभग 1.5 ट्रिलियन सौर द्रव्यमान को मापता है।) इस वजह से, ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण केवल आकाशगंगा के अंतरतम क्षेत्र पर किसी भी ताकत के साथ खींचता है।

यूनाइटेड किंगडम के एस्ट्रोनॉमर रॉयल मार्टिन रीस के लिए, एजीएन फीडबैक ने अपेक्षाकृत छोटे ब्लैक होल को बड़े पैमाने पर आकाशगंगा से जोड़ने का एक प्राकृतिक तरीका पेश किया। दो दशक पहले, 1970 के दशक में, रीस ने उस सुपरमैसिव ब्लैक होल की सही परिकल्पना की थी चमकदार जेट को शक्ति दें कुछ दूर, चमकीली चमकीली आकाशगंगाओं में देखा गया जिन्हें क्वासर कहा जाता है। वह कम से कम प्रस्तावित, डोनाल्ड लिंडन-बेल के साथ, कि एक ब्लैक होल बताएगा कि आकाशगंगा का केंद्र क्यों चमकता है। क्या ये एक सामान्य घटना के संकेत हो सकते हैं जो हर जगह सुपरमैसिव ब्लैक होल के आकार को नियंत्रित करता है?

विचार यह था कि ब्लैक होल जितना अधिक पदार्थ निगलता है, उतना ही तेज होता जाता है, और बढ़ी हुई ऊर्जा और गति गैस को बाहर की ओर उड़ाती है। आखिरकार, बाहरी दबाव गैस को ब्लैक होल में गिरने से रोकता है। "यह विकास को समाप्त कर देगा। हाथ से लहराते हुए, यही तर्क था, ”रीस ने कहा। या, डि माटेओ के शब्दों में, "ब्लैक होल खाता है और फिर निगल जाता है।" एक बहुत बड़ी आकाशगंगा केंद्रीय ब्लैक होल पर अधिक भार डालती है, जिससे गैस को बाहर की ओर उड़ाना कठिन हो जाता है, और इसलिए ब्लैक होल निगलने से पहले बड़ा हो जाता है।

फिर भी कुछ खगोल भौतिकविदों को विश्वास था कि इस तरह के नाटकीय तरीके से गिरने वाले पदार्थ की ऊर्जा को बाहर निकाला जा सकता है। नटराजन ने कहा, "जब मैं अपनी थीसिस कर रहा था, तो हम सभी ब्लैक होल के प्रति आसक्त थे क्योंकि कोई वापसी नहीं थी - बस गैस अंदर जा रही थी," नटराजन ने कहा, जिन्होंने रीस के स्नातक छात्र के रूप में पहले एजीएन फीडबैक मॉडल विकसित करने में मदद की। "हर किसी को इसे बहुत सावधानी से और अजीब तरह से करना था क्योंकि यह बहुत कट्टरपंथी था।"

प्रतिक्रिया विचार की पुष्टि कुछ साल बाद डि माटेओ और खगोल भौतिकीविदों द्वारा विकसित कंप्यूटर सिमुलेशन से हुई। वोल्कर स्प्रिंगेल और लार्स हर्नक्विस्ट. "हम आकाशगंगाओं के अद्भुत चिड़ियाघर को पुन: पेश करना चाहते थे जो हम वास्तविक ब्रह्मांड में देखते हैं," डि माटेओ ने कहा। वे मूल तस्वीर को जानते थे: प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाएं छोटी और घनी होती हैं। घड़ी को आगे की ओर हवा दें और गुरुत्वाकर्षण इन बौनों को एक साथ शानदार विलय की ज्वाला में धराशायी कर देता है, जिससे छल्ले, भँवर, सिगार और बीच में हर आकार बन जाता है। आकाशगंगाएँ आकार और विविधता में तब तक बढ़ती हैं, जब तक कि पर्याप्त टक्करों के बाद, वे बड़ी और चिकनी नहीं हो जातीं। "यह एक बूँद में समाप्त होता है," डि माटेओ ने कहा। सिमुलेशन में, वह और उसके सहयोगी कई बार सर्पिल आकाशगंगाओं को मर्ज करके, इन बड़े फीचर रहित ब्लॉब्स को अण्डाकार आकाशगंगाओं को फिर से बना सकते हैं। लेकिन इसमें समस्याएं हैं।

जबकि मिल्की वे जैसी सर्पिल आकाशगंगाओं में कई युवा तारे हैं जो नीले रंग में चमकते हैं, विशाल अण्डाकार आकाशगंगाओं में केवल बहुत पुराने तारे होते हैं जो लाल चमकते हैं। जर्मनी के गार्चिंग में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के स्प्रिंगेल ने कहा, "वे लाल और मृत हैं।" लेकिन हर बार जब टीम ने अपना सिमुलेशन चलाया, तो यह अण्डाकार था जो नीले रंग में चमक रहा था। जो कुछ भी स्विच ऑफ स्टार फॉर्मेशन था, वह उनके कंप्यूटर मॉडल में कैद नहीं हुआ था।

फिर, स्प्रिंगेल ने कहा, "हमारे पास केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल के साथ हमारी आकाशगंगा विलय को बढ़ाने का विचार था। हम इन ब्लैक होल को गैस निगलने देते हैं और तब तक ऊर्जा छोड़ते हैं जब तक कि पूरी चीज एक प्रेशर कुकर के बर्तन की तरह अलग न हो जाए। अचानक, अण्डाकार आकाशगंगा तारे का निर्माण बंद कर देगी और लाल और मृत हो जाएगी। ”

"मेरा जबड़ा गिरा," उन्होंने कहा। "हमें उम्मीद नहीं थी [प्रभाव] इतना चरम होगा।"

लाल और मृत अण्डाकार को पुन: प्रस्तुत करके, सिमुलेशन ने रीस और नटराजन के ब्लैक होल फीडबैक सिद्धांतों को मजबूत किया। एक ब्लैक होल, अपने अपेक्षाकृत छोटे आकार के बावजूद, प्रतिक्रिया के माध्यम से आकाशगंगा से समग्र रूप से बात कर सकता है। पिछले दो दशकों में, कंप्यूटर मॉडल को परिष्कृत किया गया है और ब्रह्मांड के बड़े क्षेत्रों का अनुकरण करने के लिए विस्तारित किया गया है, और वे मोटे तौर पर हमारे चारों ओर देखे जाने वाले उदार आकाशगंगा चिड़ियाघर से मेल खाते हैं। ये सिमुलेशन यह भी दिखाते हैं कि ब्लैक होल से निकाली गई ऊर्जा आकाशगंगाओं के बीच की जगह को गर्म गैस से भर देती है जो अन्यथा पहले ही ठंडा हो जाना चाहिए और सितारों में बदल जाना चाहिए। "लोग अब तक आश्वस्त हो चुके हैं कि सुपरमैसिव ब्लैक होल बहुत प्रशंसनीय इंजन हैं," स्प्रिंगेल ने कहा। "कोई भी ब्लैक होल के बिना एक सफल मॉडल के साथ नहीं आया है।"

प्रतिक्रिया के रहस्य

फिर भी कंप्यूटर सिमुलेशन अभी भी आश्चर्यजनक रूप से कुंद हैं।

जैसे ही पदार्थ ब्लैक होल के चारों ओर अभिवृद्धि डिस्क की ओर रेंगता है, घर्षण के कारण ऊर्जा को वापस बाहर धकेल दिया जाता है; इस तरह से खोई गई ऊर्जा की मात्रा कुछ ऐसी है जिसे कोडर्स परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से हाथ से अपने सिमुलेशन में डालते हैं। यह एक संकेत है कि विवरण अभी भी मायावी हैं। क्वाटर्ट ने कहा, "इस बात की संभावना है कि कुछ मामलों में हमें गलत कारण से सही जवाब मिल रहा है।" "शायद हम ब्लैक होल कैसे बढ़ते हैं और वे अपने परिवेश में ऊर्जा कैसे डंप करते हैं, इस बारे में वास्तव में सबसे महत्वपूर्ण बात पर कब्जा नहीं कर रहे हैं।"

सच्चाई यह है कि एस्ट्रोफिजिसिस्ट वास्तव में नहीं जानते कि एजीएन फीडबैक कैसे काम करता है। "हम जानते हैं कि यह कितना महत्वपूर्ण है। लेकिन यह वास्तव में हमसे बच रहा है जो इस प्रतिक्रिया का कारण बनता है," डि माटेओ ने कहा। "कुंजी, मुख्य समस्या यह है कि हम प्रतिक्रिया को गहराई से, शारीरिक रूप से नहीं समझते हैं।"

वे जानते हैं कि कुछ ऊर्जा विकिरण के रूप में उत्सर्जित होती है, जो सक्रिय आकाशगंगाओं के केंद्रों को उनकी विशिष्ट चमक प्रदान करती है। मजबूत चुंबकीय क्षेत्र पदार्थ को अभिवृद्धि डिस्क से भी बाहर निकलने का कारण बनते हैं, या तो फैलती हुई गांगेय हवाओं या शक्तिशाली संकीर्ण जेट में। वह तंत्र जिसके द्वारा ब्लैक होल को जेट लॉन्च करने के लिए माना जाता है, उसे कहा जाता है ब्लैंडफोर्ड-ज़नाजेक प्रक्रिया, की पहचान 1970 के दशक में की गई थी, लेकिन बीम की शक्ति क्या निर्धारित करती है, और इसकी कितनी ऊर्जा आकाशगंगा द्वारा अवशोषित की जाती है, यह "अभी भी एक खुली अनसुलझी समस्या है," नारायण ने कहा। गैलेक्टिक हवा, जो अभिवृद्धि डिस्क से गोलाकार रूप से निकलती है और इसलिए संकीर्ण जेट की तुलना में आकाशगंगा के साथ अधिक सीधे संपर्क करती है, और भी रहस्यमय है। "अरब-डॉलर का सवाल है: गैस के साथ ऊर्जा कैसे जुड़ती है?" स्प्रिंगेल ने कहा।

एक संकेत है कि अभी भी एक समस्या है कि अत्याधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी सिमुलेशन में ब्लैक होल समाप्त हो जाते हैं छोटे कुछ प्रणालियों में वास्तविक सुपरमैसिव ब्लैक होल के देखे गए आकारों की तुलना में। स्टार गठन को बंद करने और लाल और मृत आकाशगंगाओं को बनाने के लिए, सिमुलेशन को इतनी ऊर्जा निकालने के लिए ब्लैक होल की आवश्यकता होती है कि वे पदार्थ के अंदरूनी प्रवाह को बंद कर देते हैं, ताकि ब्लैक होल बढ़ना बंद कर दें। "सिमुलेशन में प्रतिक्रिया बहुत आक्रामक है; यह समय से पहले विकास को रोकता है, ”नटराजन ने कहा।

आकाशगंगा विपरीत समस्या का उदाहरण देती है: सिमुलेशन आमतौर पर भविष्यवाणी करते हैं कि इसके आकार की आकाशगंगा में धनु ए * से तीन से 10 गुना बड़ा ब्लैक होल होना चाहिए।

मिल्की वे और आस-पास की आकाशगंगाओं पर करीब से नज़र डालने से, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि हम ठीक से पता लगाना शुरू कर सकते हैं कि AGN प्रतिक्रिया कैसे काम करती है।

आकाशगंगा पारिस्थितिकी तंत्र

दिसंबर 2020 में, eROSITA एक्स-रे टेलीस्कोप के शोधकर्ताओं ने बताया कि उनके पास था बुलबुले की एक जोड़ी देखी आकाशगंगा के ऊपर और नीचे हजारों प्रकाश-वर्ष फैला हुआ है। एक्स-रे के विशाल बुलबुले गामा किरणों के समान रूप से चकरा देने वाले बुलबुले के समान थे, जो कि 10 साल पहले, फर्मी गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप ने आकाशगंगा से निकलने वाले का पता लगाया था।

फर्मी बुलबुले के दो मूल सिद्धांतों पर अभी भी गर्मागर्म बहस चल रही थी। कुछ खगोल भौतिकीविदों ने सुझाव दिया कि वे एक जेट के अवशेष थे जो लाखों साल पहले धनु A* से बाहर निकले थे। दूसरों ने सोचा कि बुलबुले गैलेक्टिक केंद्र के पास विस्फोट करने वाले कई सितारों की संचित ऊर्जा थे - एक प्रकार की तारकीय प्रतिक्रिया।

. ह्सिआंग-यी करेन यांगो ताइवान में नेशनल त्सिंग हुआ विश्वविद्यालय के इरोसिटा एक्स-रे बुलबुले की छवि देखी, तो उसने "ऊपर और नीचे कूदना शुरू कर दिया।" यांग के लिए यह स्पष्ट था कि एक्स-रे की गामा किरणों के साथ एक सामान्य उत्पत्ति हो सकती है यदि दोनों एक ही एजीएन जेट द्वारा उत्पन्न होते हैं। (एक्स-रे जेट से नहीं बल्कि मिल्की वे में शॉक्ड गैस से आएंगे।) सह-लेखकों के साथ एलेन ज़ेइबेल और माटुस्ज़ रुज़्कोव्स्की, उसने एक कंप्यूटर मॉडल बनाने की तैयारी की। परिणाम, में प्रकाशित प्रकृति खगोल भौतिकी यह पिछले वसंत, न केवल देखे गए बुलबुले के आकार और एक उज्ज्वल सदमे के मोर्चे को दोहराते हैं, बल्कि भविष्यवाणी करते हैं कि वे 2.6 मिलियन वर्षों के दौरान बने (एक जेट से बाहर की ओर विस्तार जो 100,000 वर्षों से सक्रिय था) - बहुत जल्दी होना तारकीय प्रतिक्रिया द्वारा समझाया गया।

खोज से पता चलता है कि शोधकर्ताओं की तुलना में मिल्की वे जैसी रन-ऑफ-द-मिल डिस्क आकाशगंगाओं में एजीएन प्रतिक्रिया कहीं अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है। जो तस्वीर उभर रही है वह एक पारिस्थितिकी तंत्र के समान है, यांग ने कहा, जहां एजीएन और तारकीय प्रतिक्रिया फैलती है, गर्म गैस जो आकाशगंगाओं को घेरती है, जिसे सर्कगैलेक्टिक माध्यम कहा जाता है। अलग-अलग आकाशगंगा प्रकारों में और अलग-अलग समय पर अलग-अलग प्रभाव और प्रवाह पैटर्न हावी होंगे।

आकाशगंगा के अतीत और वर्तमान का एक केस स्टडी इन प्रक्रियाओं के परस्पर क्रिया का खुलासा कर सकता है। उदाहरण के लिए, यूरोप के गैया स्पेस टेलीस्कोप ने मिल्की वे के लाखों सितारों की सटीक स्थिति और गति का मानचित्रण किया है, जिससे खगोल भौतिकीविदों को छोटी आकाशगंगाओं के साथ इसके विलय के इतिहास को वापस लेने की अनुमति मिलती है। इस तरह के विलय की घटनाओं को सुपरमैसिव ब्लैक होल को सक्रिय करने के लिए उनमें पदार्थ को हिलाकर सक्रिय करने की परिकल्पना की गई है, जिससे वे अचानक उज्ज्वल हो जाते हैं और यहां तक ​​​​कि जेट भी लॉन्च हो जाते हैं। "क्षेत्र में एक बड़ी बहस है कि क्या विलय महत्वपूर्ण हैं या नहीं," क्वाटार्ट ने कहा। गैया स्टार डेटा पता चलता है कि मिल्की वे उस समय विलय से नहीं गुजरा जब फर्मी और ईरोसिटा बुलबुले बने, एजीएन जेट के ट्रिगर्स के रूप में विलय को प्रतिकूल बना दिया।

वैकल्पिक रूप से, गैस की बूँदें ब्लैक होल से टकराने और उसे सक्रिय करने के लिए हो सकती हैं। यह अराजक रूप से खाने, जेट और गांगेय हवाओं के रूप में ऊर्जा को बाहर निकालने और रुकने के बीच स्विच कर सकता है।

 इवेंट होराइजन टेलीस्कोप की धनु A* की हालिया छवि, जो इसके गिरते हुए पदार्थ की वर्तमान चाल को प्रकट करती है, हल करने के लिए एक नई पहेली प्रस्तुत करती है। खगोल भौतिकविदों को पहले से ही पता था कि आकाशगंगा में खींची गई सभी गैस ब्लैक होल क्षितिज तक नहीं पहुंच पाएगी, क्योंकि गैलेक्टिक हवाएं इस अभिवृद्धि प्रवाह के खिलाफ बाहर की ओर धकेलती हैं। लेकिन इस तरह के बेहद पतले प्रवाह की व्याख्या करने के लिए आवश्यक हवाओं की ताकत अवास्तविक है। नारायण ने कहा, "जब मैं सिमुलेशन करता हूं, तो मुझे एक बड़ी हवा नहीं दिखाई देती है।" "क्या हो रहा है इसकी पूरी व्याख्या के लिए आपको उस तरह की हवा की आवश्यकता नहीं है।"

नेस्टेड सिमुलेशन

आकाशगंगाओं के काम करने के तरीके को समझने में चुनौती का एक हिस्सा सितारों और ब्लैक होल में खेलने के लिए लंबाई के पैमाने और संपूर्ण आकाशगंगाओं और उनके आसपास के पैमाने के बीच का बड़ा अंतर है। कंप्यूटर पर भौतिक प्रक्रिया का अनुकरण करते समय, शोधकर्ता एक पैमाना चुनते हैं और उस पैमाने पर प्रासंगिक प्रभाव शामिल करते हैं। लेकिन आकाशगंगाओं में, बड़े और छोटे प्रभाव परस्पर क्रिया करते हैं।

नारायण ने कहा, "बड़ी आकाशगंगा की तुलना में ब्लैक होल वास्तव में छोटा है, और आप उन सभी को एक ही विनम्र अनुकरण में नहीं रख सकते।" "प्रत्येक शासन को दूसरे व्यक्ति से जानकारी की आवश्यकता होती है, लेकिन यह नहीं जानता कि संबंध कैसे बनाया जाए।"

इस अंतर को पाटने और पाटने के लिए, नारायण, नटराजन और उनके सहयोगी एक परियोजना शुरू कर रहे हैं जो आकाशगंगा और निकटवर्ती सक्रिय आकाशगंगा मेसियर 87 के माध्यम से गैस कैसे बहती है, इसका एक सुसंगत मॉडल बनाने के लिए नेस्टेड सिमुलेशन का उपयोग करेगी। ब्लैक होल को क्या करना है, यह बताने के लिए आकाशगंगा, और फिर आप ब्लैक होल से जानकारी को वापस जाने की अनुमति देते हैं और आकाशगंगा को बताते हैं कि क्या करना है," नारायण ने कहा। "यह एक लूप है जो गोल और गोल और गोल होता है।"

सिमुलेशन को आकाशगंगाओं में और उसके आसपास फैलाने वाली गैस के प्रवाह पैटर्न को स्पष्ट करने में मदद करनी चाहिए। (जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा सर्कमगैलेक्टिक माध्यम की आगे की टिप्पणियों से भी मदद मिलेगी।) "यह इस पूरे पारिस्थितिकी तंत्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है," क्वाटार्ट ने कहा। "आप गैस को ब्लैक होल तक कैसे पहुंचाते हैं ताकि सारी ऊर्जा वापस चली जाए?"

महत्वपूर्ण रूप से, नई योजना में, विभिन्न पैमानों के सिमुलेशन के बीच सभी इनपुट और आउटपुट सुसंगत होने चाहिए, जिससे कम डायल को ट्वीडल किया जा सके। नारायण ने कहा, "यदि अनुकरण ठीक से स्थापित किया गया है, तो यह स्वयं लगातार तय करेगा कि ब्लैक होल तक कितनी गैस पहुंचनी चाहिए।" "हम इसे देख सकते हैं और पूछ सकते हैं: उसने सारी गैस क्यों नहीं खाई? यह इतना उधम मचाते और उपलब्ध गैस का इतना कम सेवन क्यों कर रहा था?" समूह अपने विकास के विभिन्न चरणों के दौरान आकाशगंगाओं के स्नैपशॉट की एक श्रृंखला बनाने की उम्मीद करता है।

अभी के लिए, इन गांगेय पारिस्थितिक तंत्रों के बारे में बहुत कुछ अभी भी एक कूबड़ है। "यह वास्तव में एक नया युग है, जहां लोग इन अतिव्यापी परिदृश्यों के बारे में सोचना शुरू कर रहे हैं," यांग ने कहा। "मेरे पास स्पष्ट उत्तर नहीं है, लेकिन मुझे आशा है कि मैं कुछ वर्षों में करूंगा।"

 संपादक का नोट: प्रिया नटराजन वर्तमान में क्वांटा के वैज्ञानिक सलाहकार बोर्ड में कार्यरत हैं।