गुरुत्वाकर्षण तरंग डेटा से जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा के अस्तित्व का समर्थन मिला

विलयकारी ब्लैक होल के द्रव्यमानों के अवलोकन से प्राप्त गुरुत्वाकर्षण तरंगों के विश्लेषण ने जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा के अस्तित्व के लिए एक सुदृढ़ प्रमाण प्रदान किया है। यह निष्कर्ष सैद्धांतिक भविष्यवाणियों की पुष्टि करता है जो एकल विशाल तारों से सीधे निर्मित न होने वाले ब्लैक होल के लिए एक "निषिद्ध सीमा" का वर्णन करती है। यह महत्वपूर्ण परिणाम 1 अप्रैल, 2026 को प्रतिष्ठित पत्रिका नेचर में प्रकाशित हुआ था, जिसका नेतृत्व मोनश विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने किया था।

इस विस्तृत जांच में विलयकारी ब्लैक होल के द्रव्यमानों में एक अंतराल पर ध्यान केंद्रित किया गया, विशेष रूप से उन युग्मों में छोटे ब्लैक होल पर ध्यान केंद्रित किया गया। प्रमुख डेटा बिंदु दर्शाते हैं कि 45 सौर द्रव्यमान से अधिक द्रव्यमान वाले ब्लैक होल दुर्लभ हैं, क्योंकि उनके जनक तारे संभवतः जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा के रूप में विस्फोटित हुए थे। इस अध्ययन में शामिल प्रमुख हस्तियों में मोनश विश्वविद्यालय के पीएचडी उम्मीदवार हुई टोंग, टोरंटो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर माया फिशबैक और ओजग्रेव (OzGrav) के मुख्य अन्वेषक प्रोफेसर एरिक थ्रेन शामिल हैं।

शोध का केंद्रीय प्रश्न यह है कि ब्रह्मांड के सबसे विशाल तारे अपने जीवन का अंत कैसे करते हैं, विशेष रूप से क्या वे ब्लैक होल में ढह जाते हैं या पूरी तरह से विस्फोटित हो जाते हैं। हुई टोंग ने निष्कर्ष निकाला कि डेटा में निषिद्ध द्रव्यमान सीमा में तारकीय-उत्पत्ति वाले ब्लैक होल का अभाव है, क्योंकि जनक तारों ने जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा का अनुभव किया। प्रोफेसर फिशबैक ने इस बात पर जोर दिया कि निष्कर्ष जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा का अप्रत्यक्ष प्रमाण दिखाते हैं और पुष्टि करते हैं कि ब्लैक होल बार-बार होने वाले विलय के माध्यम से बढ़ते हैं।

जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा की भविष्यवाणी सबसे पहले फ्रेड हॉयल और विलियम फाउलर ने 1964 में की थी, लेकिन इन दुर्लभ घटनाओं का अवलोकन अभी भी मायावी बना हुआ है। ये सुपरनोवा तब होते हैं जब विशाल तारों के कोर में इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े का उत्पादन होता है, जिससे विकिरण दबाव अस्थायी रूप से कम हो जाता है जो गुरुत्वाकर्षण पतन के विरुद्ध सहारा देता है। यह दबाव में गिरावट एक आंशिक पतन की ओर ले जाती है, जिसके बाद ऑक्सीजन के विस्फोटक प्रज्वलन के साथ एक भगोड़ा थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट होता है, जिससे तारा पूरी तरह से नष्ट हो जाता है और कोई तारकीय अवशेष नहीं बचता है। सैद्धांतिक रूप से, 130 से 250 सौर द्रव्यमान के बीच के तारे जोड़ी-अस्थिरता सुपरनोवा का अनुभव कर सकते हैं, जो तारे को पूरी तरह से नष्ट कर देता है।

यह अवलोकन LIGO-Virgo-KAGRA वेधशाला नेटवर्क द्वारा एकत्र किए गए गुरुत्वाकर्षण तरंग डेटा पर निर्भर करता है। निषिद्ध द्रव्यमान सीमा, जिसे पहले लगभग 50 से 130 सौर द्रव्यमान के बीच माना जाता था, अब 45.3+6.5 -4.8 32 सौर द्रव्यमान के निचले किनारे के साथ मजबूत साक्ष्य दिखाती है। यह अवलोकन इस बात का भी समर्थन करता है कि निषिद्ध द्रव्यमान सीमा के भीतर पाए जाने वाले ब्लैक होल तारकीय पतन के बजाय छोटे ब्लैक होल के पदानुक्रमित विलय के उप-जनसंख्या का परिणाम हैं। प्रोफेसर एरिक थ्रेन ने टिप्पणी की कि ब्लैक होल का उपयोग करके तारों के अंदर परमाणु प्रतिक्रियाओं के बारे में सीखना एक उत्कृष्ट परिणाम है, और भविष्य में अंतराल की पुष्टि से ब्रह्मांड के सबसे विशाल तारों से जुड़ी गतिशीलता में नई अंतर्दृष्टि मिलेगी।