गुरुत्वाकर्षण लेंस का रिकॉर्ड-तोड़ रेडियो चित्रण: ब्रह्मांडीय दूरी पर न्यूनतम द्रव्यमान वाली वस्तु की खोज

अंतर्राष्ट्रीय खगोलविदों के एक समूह ने वेरी लॉन्ग बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (VLBI) का उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण लेंस की अब तक की सबसे स्पष्ट रेडियो छवि प्राप्त करके एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। यह उन्नत तकनीक, जो महाद्वीपीय दूरियों पर स्थित रेडियो दूरबीनों को जोड़ती है, ने न केवल प्रकाश के विरूपण को कैद किया, बल्कि गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग प्रभाव का लाभ उठाते हुए, ब्रह्मांडीय दूरियों पर एक न्यूनतम द्रव्यमान वाली वस्तु का पता लगाने में भी मदद की। इस अभूतपूर्व शोध के निष्कर्ष प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पत्रिकाओं, जिनमें *मंथली नोटिसेज ऑफ द रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी* और *नेचर एस्ट्रोनॉमी* शामिल हैं, में प्रकाशित किए गए थे।

यह अध्ययन JVAS B1938+666 नामक प्रणाली पर केंद्रित था। इस व्यवस्था में, लगभग 6.5 अरब प्रकाश वर्ष दूर स्थित एक विशाल अण्डाकार आकाशगंगा लेंस के रूप में कार्य करती है, जो पृथ्वी से 11 अरब प्रकाश वर्ष से अधिक दूर स्थित एक और दूरस्थ रेडियो स्रोत से आने वाले विकिरण को मोड़ती है। अभूतपूर्व विवरण प्राप्त करने के लिए, VLBI तकनीक का उपयोग किया गया, जिसने यूरोपीय VLBI नेटवर्क और VLBA सरणी सहित 22 वैश्विक रेडियो दूरबीनों को वस्तुतः एकीकृत किया। इस नेटवर्क में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स (INAF) द्वारा प्रबंधित मेडिसिना में स्थित 32 मीटर का “गैवरिल ग्रुफ़” एंटीना महत्वपूर्ण था। JIVE में समन्वित डेटा प्रोसेसिंग ने एक एकल आभासी एंटीना का प्रभाव पैदा किया, जिसकी लंबाई नेटवर्क के सबसे दूरस्थ तत्वों के बीच की दूरी के बराबर थी, जिससे एक कोणीय सेकंड के हज़ारवें हिस्से की विभेदन क्षमता सुनिश्चित हुई।

1.7 गीगाहर्ट्ज़ आवृत्ति पर चौदह घंटे के अवलोकन ने “अत्यंत पतली और लगभग पूर्ण गुरुत्वाकर्षण चाप — इस तकनीक द्वारा अब तक देखी गई सबसे स्पष्ट” को उजागर किया। लेंस आकाशगंगा के द्रव्यमान वितरण के सावधानीपूर्वक मॉडलिंग ने वैज्ञानिकों को पृष्ठभूमि रेडियो स्रोत के वास्तविक आकार को पुनर्स्थापित करने की अनुमति दी। प्राप्त डेटा इंगित करता है कि 11 अरब प्रकाश वर्ष दूर स्थित यह दूरस्थ वस्तु एक सघन और सममित संरचना है, जो एक अतिविशाल ब्लैक होल की गतिविधि के प्रारंभिक चरण के अनुरूप है। यह संरचना लगभग 2000 प्रकाश वर्ष तक फैली हुई है और इसमें स्पष्ट केंद्रीय कोर की कमी है, लेकिन किनारों पर दो चमकीले रेडियो उत्सर्जक खंड हैं। INAF की क्रिस्टियाना स्पिनगोला सहित शोधकर्ताओं ने बताया कि यह प्रकाशन जटिल VLBI अवलोकनों को समर्पित लेखों की एक श्रृंखला की शुरुआत है। अवलोकन समन्वयक, ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय के जॉन मैककीन ने इस बात पर जोर दिया कि गुरुत्वाकर्षण चाप में विसंगति तुरंत देखी गई थी, जो सही दिशा का स्पष्ट संकेत था।

VLBI डेटा के इसी सेट के आधार पर, एक दूसरे अध्ययन ने दूर के ब्रह्मांड में अब तक खोजी गई सबसे छोटी वस्तु का खुलासा किया, जिसे विशेष रूप से उसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के आधार पर पहचाना गया। नए, उन्नत विश्लेषण एल्गोरिदम लागू करते हुए, टीम ने द्रव्यमान के एक अतिरिक्त संकेंद्रण की खोज की, जो संभवतः लेंस आकाशगंगा (6.5 अरब प्रकाश वर्ष) के समान दूरी पर है। इस वस्तु का द्रव्यमान लगभग दस लाख सौर द्रव्यमान है, जो आकाशगंगा के विशिष्ट खरबों सौर द्रव्यमान से काफी कम है। स्पिनगोला ने कहा कि यह पहली बार है कि इतनी कम द्रव्यमान वाली वस्तु को केवल उसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के आधार पर ब्रह्मांडीय दूरी पर दर्ज किया गया है। यह वस्तु डार्क मैटर प्रभामंडल, एक सघन तारा समूह, या एक छोटी, बुझ चुकी बौनी आकाशगंगा हो सकती है। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स की सिमोन वेगेटी ने इस बात पर जोर दिया कि डार्क मैटर के गुच्छों के अस्तित्व को साबित करने के लिए अत्यधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है। यदि आगे का विश्लेषण इस पैमाने के डार्क निकायों की उपस्थिति की पुष्टि करता है, तो यह डार्क मैटर की प्रकृति को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण बन सकता है और स्थापित ब्रह्मांडीय सिद्धांतों को प्रभावित कर सकता है।