ब्लेज़र: Difference between revisions
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* [http://www.physics.purdue.edu/astro/MOJAVE/blazarlist.html Blazar Monitoring List, Purdue University] | * [http://www.physics.purdue.edu/astro/MOJAVE/blazarlist.html Blazar Monitoring List, Purdue University] | ||
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* [https://www.ted.com/talks/jedidah_isler_how_i_fell_in_love_with_quasars_blazars_and_our_incredible_universe TED talk on blazars by Jedidah Isler] | * [https://www.ted.com/talks/jedidah_isler_how_i_fell_in_love_with_quasars_blazars_and_our_incredible_universe TED talk on blazars by Jedidah Isler] | ||
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Latest revision as of 16:34, 19 October 2023
ब्लेज़र एक सक्रिय गैलेक्टिक न्यूक्लियस (एजीएन) है जिसमें सापेक्षवादी जेट (आयनीकृत पदार्थ से बना जेट लगभग प्रकाश की गति से यात्रा करता है) पर्यवेक्षक की ओर बहुत करीब से निर्देशित होता है। जेट से विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रिलेटिविस्टिक बीमिंग से ब्लेज़र अधिक चमकीले दिखाई देते हैं, अगर जेट को पृथ्वी से दूर दिशा में सूचित किया जाता।[1] ब्लेज़र विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम में उत्सर्जन के शक्तिशाली स्रोत हैं और उच्च-ऊर्जा गामा किरण फोटॉनों के स्रोत माने जाते हैं। ब्लेज़र अत्यधिक परिवर्तनशील स्रोत होते हैं, जो अक्सर कम समय के पैमाने (घंटों से दिनों) पर चमक में तेजी से और नाटकीय उतार-चढ़ाव से गुजरते हैं। कुछ ब्लेज़र जेट स्पष्ट सुपरल्यूमिनल गति प्रदर्शित करते हैं, जेट में सामग्री का और परिणाम लगभग प्रकाश की गति से प्रेक्षक की ओर यात्रा करता है।
ब्लेजर श्रेणी में बीएल लैक वस्तु और ऑप्टिकली वायलेंटली वेरिएबल (ओवीवी) क्वासर सम्मिलित हैं। प्रायः स्वीकृत सिद्धांत यह है कि बीएल लैक वस्तु आंतरिक रूप से कम-शक्ति वाली रेडियो आकाशगंगाएँ हैं जबकि ओवीवी क्वासर आंतरिक रूप से शक्तिशाली रेडियो-लाउड क्वासर हैं। "ब्लेज़र" नाम 1978 में खगोलविद एडवर्ड स्पीगल इन दो वर्गों के संयोजन को दर्शाने के लिए निर्माण किया गया था।[2]
दृश्यमान-तरंगदैर्घ्य वाली छवियों में, अधिकांश ब्लेज़र कॉम्पैक्ट और बिंदु के समान दिखाई देते हैं, लेकिन उच्च-प्रस्ताव वाली छवियों से पता चलता है कि वे अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्रों में स्थित हैं।[3]
ब्लेज़र खगोल विज्ञान और उच्च-ऊर्जा खगोल भौतिकी में अनुसंधान के महत्वपूर्ण विषय हैं। ब्लेज़र अनुसंधान में अभिवृद्धि डिस्क और जेट्स, केंद्रीय सुपरमैसिव ब्लैक होल और आसपास की होस्ट आकाशगंगाओं, और उच्च-ऊर्जा फोटॉनों, ब्रह्मांडीय किरणों और न्युट्रीनो के उत्सर्जन के गुणों की जांच सम्मिलित है।
जुलाई 2018 में, बर्फ़ के छोटे टुकड़े न्यूट्रिनो वेधशाला टीम ने एक न्यूट्रिनो का पता लगाया, जो सितंबर 2017 में अपने अंटार्कटिका-आधारित डिटेक्टर से 3.7 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर ब्लेज़र में अपने मूल स्थान पर पहुंचा। यह पहली बार था जब अंतरिक्ष में किसी वस्तु का पता लगाने के लिए न्यूट्रिनो डिटेक्टर का उपयोग किया गया था।[4][5][6]
संरचना
माना जाता है कि सभी सक्रिय गांगेय नाभिक (एजीएन) की तरह ब्लेज़र, अंततः मेजबान आकाशगंगा के केंद्र में एक विशालकाय ब्लैक होल पर गिरने वाली सामग्री द्वारा संचालित होते हैं। गैस, धूल और सामयिक तारे इस केंद्रीय ब्लैक होल में कैद और सर्पिल होते हैं, जिससे एक गर्म अभिवृद्धि डिस्क बनती है जो फोटॉन, इलेक्ट्रॉन, पोजीट्रान और अन्य प्राथमिक कणों के रूप में भारी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करती है। यह क्षेत्र अपेक्षाकृत छोटा है, आकार में लगभग 10−3 पारसेक।
बड़ा अपारदर्शी टोरॉयड भी है जो ब्लैक होल से कई पारसेक तक फैला हुआ है, जिसमें उच्च घनत्व के एम्बेडेड क्षेत्रों के साथ गर्म गैस है। ये "बादल" ब्लैक होल के करीब के क्षेत्रों से ऊर्जा को अवशोषित और पुन: उत्सर्जित कर सकते हैं। पृथ्वी पर, बादलों को ब्लेज़र स्पेक्ट्रम में उत्सर्जन रेखाओं के रूप में पाया जाता है।
अभिवृद्धि डिस्क के लंबवत, सापेक्षतावादी जेटों की एक जोड़ी एजीएन से अत्यधिक ऊर्जावान प्लाज्मा को दूर ले जाती है। तीव्र चुंबकीय क्षेत्र और अभिवृद्धि डिस्क और टॉरॉयड से शक्तिशाली हवाओं के संयोजन से जेट समतल किया जाता है। जेट के अंदर, उच्च ऊर्जा फोटॉन और कण दूसरे के साथ और मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के साथ संवाद करते हैं। ये आपेक्षिक जेट केंद्रीय ब्लैक होल से कई दसियों किलोपारसेक तक फैल सकते हैं।
ये सभी क्षेत्र विभिन्न प्रकार की देखी गई ऊर्जा का उत्पादन कर सकते हैं, ज्यादातर गैर-तापीय स्पेक्ट्रम के रूप में, बहुत कम आवृत्ति वाले रेडियो से लेकर अत्यंत ऊर्जावान गामा किरणों तक, कुछ आवृत्तियों पर उच्च ध्रुवीकरण (प्रायः कुछ प्रतिशत) के साथ, गैर-तापीय स्पेक्ट्रम में रेडियो से एक्स-रे रेंज में सिंक्रोट्रॉन विकिरण होता है, और एक्स-रे से गामा-रे क्षेत्र में उलटा कॉम्पटन उत्सर्जन होता है। पराबैंगनी क्षेत्र में ऊष्मीय स्पेक्ट्रम उत्कर्ष और ओवीवी क्वासरों में हल्की ऑप्टिकल उत्सर्जन लाइनें भी मौजूद हैं, लेकिन बीएल लैक वस्तुओं में हल्की या गैर-मौजूद हैं।
सापेक्षवादी बीमिंग
ब्लेजर से मनाया गया उत्सर्जन जेट में विशेष सापेक्षतावादी प्रभावों से काफी बढ़ जाता है, प्रक्रिया जिसे सापेक्षवादी बीमिंग कहा जाता है। जेट का गठन करने वाले प्लाज्मा की थोक गति प्रकाश की गति के 95%-99% की सीमा में हो सकती है, हालांकि अलग-अलग कण विभिन्न दिशाओं में उच्च गति से चलते हैं।
जेट के बाकी फ्रेम में उत्सर्जित चमक और पृथ्वी से देखी गई चमक के बीच संबंध जेट की विशेषताओं पर निर्भर करता है। इनमें यह सम्मिलित है कि क्या चमक झटके के मोर्चे से उत्पन्न होती है या जेट में उज्जवल बूँदों की एक श्रृंखला के साथ-साथ जेट के भीतर चुंबकीय क्षेत्र का विवरण और गतिमान कणों के साथ उनकी बातचीत।
बीमिंग का एक सरल मॉडल जेट, Se,और पृथ्वी पर देखी गई चमकदारता के बाकी फ्रेम, में चमकदारता को जोड़ने वाले बुनियादी सापेक्षवादी प्रभावों को दिखाता है, इसलिए Se × D2 के समानुपातिक So: So है, जहां D डॉपलर कारक है।
जब अधिक विस्तार से विचार किया जाता है, तो तीन सापेक्ष प्रभाव सम्मिलित होते हैं
- सापेक्षतावादी विचलन D2 के कारक का योगदान देता विचलन है विशेष सापेक्षता का एक परिणाम है जहां निर्देश जो बाकी फ्रेम में आइसोट्रोपिक दिखाई देते हैं (इस मामले में, जेट) पर्यवेक्षक के फ्रेम (इस मामले में, पृथ्वी) में गति की दिशा की ओर धकेल दिए जाते हैं।
- समय फैलाव D+1 के कारक का योगदान देता है । यह प्रभाव ऊर्जा की स्पष्ट रिलीज को गति देता है। यदि जेट अपने स्वयं के अन्य फ्रेम में हर मिनट ऊर्जा का विस्फोट करता है, तो यह रिलीज पृथ्वी पर शायद हर दस सेकंड में अधिक बार देखी जाएगी।
- वाइंडिंग D−1 के कारक का योगदान कर सकता है और फिर बूस्टिंग को कम करने के लिए काम करता है। यह एक स्थिर प्रवाह के लिए होता है क्योंकि प्रेक्षित विंडो के भीतर तरल पदार्थ के D कम तत्व होते हैं, क्योंकि प्रत्येक तत्व को कारक D द्वारा विस्तारित किया गया है। हालांकि, सामग्री के स्वतंत्र रूप से फैलने वाले बूँद के लिए, विकिरण को पूर्ण D+3 द्वारा बढ़ाया जाता है।
उदाहरण
दृष्टि रेखा के कोण θ = 5° और प्रकाश की गति के 99.9% की गति वाले जेट पर विचार करें। पृथ्वी से देखी गई चमक उत्सर्जित चमक से 70 गुना अधिक है। हालांकि, अगर θ 0° डिग्री के न्यूनतम मान पर है तो जेट पृथ्वी से 600 गुना तेज दिखाई देगा।
बीमिंग दूर
रिलेटिविस्टिक बीमिंग का एक और महत्वपूर्ण परिणाम भी है। जो जेट पृथ्वी की ओर नहीं आ रहा है वह समान सापेक्षिक प्रभावों के कारण धुंधला दिखाई देगा। इसलिए, दो आंतरिक रूप से समान जेट महत्वपूर्ण रूप से असममित दिखाई देंगे।किसी भी जेट के ऊपर दिए गए उदाहरण में जहां θ > 35° पृथ्वी पर देखा जाएगा क्योंकि यह जेट के बाकी फ्रेम से कम चमकदार होगा।
एक और परिणाम यह है कि अनियमित जेट झुकाव के साथ अंतरिक्ष में बिखरी हुई समान एजीएन की आबादी पृथ्वी पर बहुत ही अमानवीय आबादी की तरह दिखाई देगी। जिन कुछ वस्तुओं में θ छोटा है उनमें एक बहुत चमकीला जेट होगा, जबकि बाकी में स्पष्ट रूप से काफी कमजोर जेट होंगे। जहां θ 90° डिग्री से भिन्न होता है, वे असममित जेट्स के रूप में दिखाई देंगे।
ब्लेजर और रेडियो आकाशगंगाओं के बीच संबंध के पीछे यही सार है। एजीएन जिनके पास पृथ्वी के साथ दृष्टि की रेखा के करीब जेट उन्मुख हैं, वे अन्य एजीएन से बेहद अलग दिखाई दे सकते हैं, भले ही वे आंतरिक रूप से समान हों।
आविष्कार
कई चमकीले ब्लेजर की पहचान सबसे पहले दूर की शक्तिशाली आकाशगंगाओं के रूप में नहीं, बल्कि हमारी अपनी आकाशगंगा में अनियमित चर सितारों के रूप में की गई थी। ये ब्लेज़र, वास्तविक अनियमित चर सितारों की तरह, दिनों या वर्षों की अवधि में चमक में बदल गए, लेकिन बिना किसी पैटर्न के।
रेडियो खगोल विज्ञान के शुरुआती विकास ने दिखाया था कि आकाश में कई चमकीले रेडियो स्रोत हैं। 1950 के दशक के अंत तक, रेडियो टेलीस्कोप का कोणीय विभेदन ऑप्टिकल समकक्षों के साथ विशिष्ट रेडियो स्रोतों की पहचान करने के लिए पर्याप्त था, जिससे क्वासर की खोज हुई। इन शुरुआती क्वासरों में ब्लेज़र का अत्यधिक प्रतिनिधित्व किया गया था, और पहला रेडशिफ्ट 3C 273 के लिए पाया गया था, जो अत्यधिक परिवर्तनशील क्वासर है जो ब्लेज़र भी है।
1968 में, "वैरिएबल स्टार" बीएल लैकेर्टे और शक्तिशाली रेडियो स्रोत वीआरओ 42.22.01 के बीच समान संबंध बनाया गया था।[7] बीएल लैकेर्टे क्वासर की कई विशेषताओं को दिखाता है, लेकिन ऑप्टिकल इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम रेडशिफ्ट को निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली वर्णक्रमीय रेखाओं से रहित था। 1974 में अंतर्निहित आकाशगंगा के धुंधले संकेत मिले थे - सबूत है कि बीएल लैकेर्टे एक तारा नहीं था।
बीएल लैकेर्टे की एक्सट्रैगैलेक्टिक प्रकृति कोई आश्चर्य की बात नहीं थी। 1972 में कुछ चर ऑप्टिकल और रेडियो स्रोतों को एक साथ समूहीकृत किया गया और आकाशगंगा के नए वर्ग के रूप में बीएल लाख वस्तु प्रस्तावित किया गया। बीएल लैकेर्टे-टाइप ऑब्जेक्ट। इस शब्दावली को जल्द ही "बीएल लैकेरेटी ऑब्जेक्ट", "बीएल लैक वस्तु" या बस "बीएल लैक" के रूप में छोटा कर दिया गया। (बाद वाले शब्द का अर्थ मूल व्यक्तिगत ब्लेज़र भी हो सकता है न कि पूरी कक्षा।)
2003 तक, कुछ सौ बीएल लैक वस्तुएँ ज्ञात थीं। निकटतम ब्लेज़र में से 2.5 अरब प्रकाश वर्ष दूर है।[8][9]
वर्तमान दृश्य
ब्लेज़र को सक्रिय गांगेय नाभिक माना जाता है, सापेक्षवादी जेट पर्यवेक्षक के साथ दृष्टि की रेखा के करीब उन्मुख होते हैं।
विशेष जेट अभिविन्यास सामान्य अजीब विशेषताओं की व्याख्या करता है उच्च देखी गई चमक, बहुत तेजी से भिन्नता, उच्च ध्रुवीकरण (गैर-ब्लेज़र क्वासर की तुलना में), और अधिकांश ब्लेज़र में जेट के पहले कुछ पारसेक के साथ स्पष्ट सुपरल्यूमिनल गतियों का पता चला।
एकीकृत योजना या एकीकृत मॉडल प्रायः स्वीकृत कर लिया गया है, जहां अत्यधिक परिवर्तनशील क्वासर आंतरिक रूप से शक्तिशाली रेडियो आकाशगंगाओं से संबंधित हैं, और बीएल लैक वस्तुएं आंतरिक रूप से कमजोर रेडियो आकाशगंगाओं से संबंधित हैं।[10] इन दो जुड़ी हुई आबादी के बीच का अंतर ब्लेज़र में उत्सर्जन रेखा के गुणों में अंतर की व्याख्या करता है।[11]
सापेक्षतावादी जेट/एकीकृत योजना दृष्टिकोण के लिए अन्य स्पष्टीकरण जो प्रस्तावित किए गए हैं उनमें सापेक्षवादी जेट से गुरुत्वाकर्षण माइक्रोलेंसिंग और सुसंगत उत्सर्जन सम्मिलित हैं। इनमें से कोई भी ब्लेज़र के समग्र गुणों की व्याख्या नहीं करता है। उदाहरण के लिए, माइक्रोलेंसिंग वर्णनहीन है। यानी, स्पेक्ट्रम के सभी हिस्से एक साथ उठेंगे और गिरेंगे। यह ब्लेज़र में नहीं देखा जाता है। हालांकि, यह संभव है कि ये प्रक्रियाएं, साथ ही अधिक जटिल प्लाज्मा भौतिकी, विशिष्ट टिप्पणियों या कुछ विवरणों के लिए जिम्मेदार हो सकती हैं।
ब्लेज़र के उदाहरणों में 3C 454.3, 3C 273, बीएल लैकेरेटी, पीकेएस 2155-304, Markarian 421, Markarian 501 और S5 0014+81 सम्मिलित हैं। Markarian 501 और S5 0014+81 को उनकी उच्च ऊर्जा (टेराइलेक्ट्रॉन-वोल्ट रेंज) गामा-रे उत्सर्जन के लिए "टीवी ब्लेज़र" भी कहा जाता है।
जुलाई 2018 में, टीएक्सएस 0506+056 नामक ब्लेज़र[12] आइसक्यूब न्यूट्रिनो वेधशाला परियोजना द्वारा उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो के स्रोत के रूप में पहचाना गया था।[5][6][13]
यह भी देखें
- गैलेक्सी गठन और विकास
- प्लाज्मा भौतिकी लेखों की सूची
- सीफर्ट आकाशगंगा
टिप्पणियाँ
- ↑ Urry, C. M.; Padovani, P. (1995). "रेडियो-लाउड एक्टिव गैलेक्टिक नाभिक के लिए एकीकृत योजनाएँ". Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 107: 803. arXiv:astro-ph/9506063. Bibcode:1995PASP..107..803U. doi:10.1086/133630. S2CID 17198955.
- ↑ Kellermann, Kenneth (2 October 1992). "ब्लेज़र की परिवर्तनशीलता". Science. 258 (5079): 145–146. doi:10.1126/science.258.5079.145-a. PMID 17835899.
- ↑ Urry, C. M.; Scarpa, R.; O'Dowd, M.; Falomo, R.; Pesce, J. E.; Treves, A. (2000). "बीएल लैकेरेटी वस्तुओं का हबल अंतरिक्ष दूरदर्शी सर्वेक्षण। द्वितीय। मेजबान आकाशगंगाएँ". The Astrophysical Journal. 532 (2): 816. arXiv:astro-ph/9911109. Bibcode:2000ApJ...532..816U. doi:10.1086/308616. S2CID 17721022.
- ↑ Overbye, Dennis (12 July 2018). "यह एक ब्लैक होल से आया, और अंटार्कटिका में उतरा - पहली बार, खगोलविदों ने ब्रह्मांडीय न्यूट्रिनो का पीछा एक सुपरमैसिव ब्लेजर के आग उगलने वाले दिल में किया।". The New York Times. Retrieved 13 July 2018.
- ↑ 5.0 5.1 "Neutrino that struck Antarctica traced to galaxy 3.7bn light years away". The Guardian. 12 July 2018. Retrieved 12 July 2018.
- ↑ 6.0 6.1 "ब्रह्मांडीय 'भूत' कण के स्रोत का पता चला". BBC. 12 July 2018. Retrieved 12 July 2018.[permanent dead link]
- ↑ Schmitt J. L. (1968): "BL Lac identified as radio source", Nature 218, 663
- ↑ "कुछ अजीबोगरीब ब्लैक होल लाइट शो करते हैं". NPR.org (in English). Retrieved 2020-07-12.
- ↑ Uchiyama, Yasunobu; Urry, C. Megan; Cheung, C. C.; Jester, Sebastian; Van Duyne, Jeffrey; Coppi, Paolo; Sambruna, Rita M.; Takahashi, Tadayuki; Tavecchio, Fabrizio; Maraschi, Laura (2006-09-10). "Shedding New Light on the 3C 273 Jet with the Spitzer Space Telescope". The Astrophysical Journal (in English). 648 (2): 910–921. arXiv:astro-ph/0605530. Bibcode:2006ApJ...648..910U. doi:10.1086/505964. ISSN 0004-637X.
- ↑ "ब्लैक होल 'बैटरीज़' ब्लेज़र्स को चलते-फिरते रखें". 24 February 2015. Retrieved 2015-05-31.
- ↑ Ajello, M.; Romani, R. W.; Gasparrini, D.; Shaw, M. S.; Bolmer, J.; Cotter, G.; Finke, J.; Greiner, J.; Healey, S. E. (2014-01-01). "फर्मी बीएल लैक्रटे ऑब्जेक्ट्स का ब्रह्मांडीय विकास". The Astrophysical Journal (in English). 780 (1): 73. arXiv:1310.0006. Bibcode:2014ApJ...780...73A. doi:10.1088/0004-637X/780/1/73. ISSN 0004-637X. S2CID 8733720.
- ↑ "SIMBAD क्वेरी परिणाम". simbad.u-strasbg.fr. Retrieved 2018-07-13.
- ↑ "IceCube न्यूट्रिनोस लंबे समय से मांग वाले कॉस्मिक रे त्वरक की ओर इशारा करता है". icecube.wisc.edu (in English). 12 July 2018. Retrieved 2018-07-13.
