सुपरमैसिव ब्लैक होल आमतौर पर आकाशगंगाओं के केंद्रों में कम या ज्यादा स्थिर होते हैं। लेकिन ये सभी अद्भुत अंतरिक्ष वस्तुएं यथावत नहीं रहतीं; उनमें से कुछ अंतरिक्ष यात्रियों की तरह आकाशगंगाओं से उड़ते हैं।
हम ऐसे ब्लैक होल को "भटकने वाले" कहते हैं, और वे काफी हद तक सैद्धांतिक हैं क्योंकि उनका निरीक्षण करना मुश्किल (लेकिन असंभव नहीं) है और इसलिए इसका परिमाण करना है। लेकिन सिमुलेशन के एक नए सेट ने वैज्ञानिकों की एक टीम को यह पता लगाने की अनुमति दी कि कितने पथिक होना चाहिए, और वे कहाँ हैं - जो बदले में, उन्हें ब्रह्मांड में खोजने में हमारी मदद कर सकता है।
यह हमारी समझ के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हो सकता है कि कैसे सुपरमैसिव ब्लैक होल बनते और बढ़ते हैं - राक्षस हमारे सूर्य के द्रव्यमान से लाखों और अरबों गुना - रहस्य में डूबी एक प्रक्रिया।
ब्रह्मांड विज्ञानियों का मानना है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) ब्रह्मांड में सभी - या कम से कम सबसे अधिक - आकाशगंगाओं के केंद्र में पाए जाते हैं। इन वस्तुओं का द्रव्यमान आमतौर पर उनके चारों ओर केंद्रीय गांगेय उभार के द्रव्यमान के समानुपाती होता है, यह सुझाव देता है कि ब्लैक होल और उसकी आकाशगंगा का विकास किसी न किसी तरह से संबंधित है।
हालांकि, सुपरमैसिव ब्लैक होल के बनने के रास्ते स्पष्ट नहीं हैं। हम जानते हैं कि तारकीय द्रव्यमान वाले ब्लैक होल बड़े सितारों के कोर के ढहने से बनते हैं, लेकिन यह तंत्र ब्लैक होल के लिए काम नहीं करता है, जिसका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 55 गुना है।
खगोलविदों का मानना है कि एसएमबीएच सितारों, गैस और धूल के संचय और अन्य ब्लैक होल के साथ विलय से विकसित होते हैं (जब ये आकाशगंगाएं टकराती हैं तो अन्य आकाशगंगाओं के कोर में बहुत बड़ी होती हैं)।
लेकिन ब्रह्माण्ड संबंधी समयरेखा हमारी मानव समयरेखा से बहुत अलग हैं, और दो आकाशगंगाओं के टकराने में बहुत लंबा समय लग सकता है। यह संलयन प्रक्रिया को बाधित करने के लिए संभावित खिड़की को काफी बड़ा बनाता है, और प्रक्रिया में देरी हो सकती है या पूरी तरह से रोका जा सकता है, जिससे इन "भटकने वालों" - ब्लैक होल की उपस्थिति हो सकती है।
हार्वर्ड और स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिक्स सेंटर्स के एंजेलो रिकार्टे के नेतृत्व में खगोलविदों के एक समूह ने रोमुलस कॉस्मोलॉजिकल सिमुलेशन का उपयोग करके अनुमान लगाया कि यह अतीत में कितनी बार हुआ था और आज कितने ब्लैक होल भटकेंगे।
ये सिमुलेशन स्वतंत्र रूप से सुपरमैसिव ब्लैक होल के जोड़े के कक्षीय विकास को ट्रैक करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे भविष्यवाणी करने में सक्षम हैं कि कौन से ब्लैक होल इसे अपने नए गैलेक्टिक घर के केंद्र में बना सकते हैं, इसमें कितना समय लगेगा, और उनमें से कितने वहां कभी नहीं पहुंचेगा….
"रोमुलस भविष्यवाणी करता है कि कई सुपरमैसिव ब्लैक होल बिनर अरबों वर्षों के कक्षीय विकास के बाद बनेंगे, और कुछ एसएमबीएच इसे केंद्र में कभी नहीं बनाएंगे," शोधकर्ताओं ने अपने पेपर में लिखा है।
"परिणामस्वरूप, यह पता चला कि आकाशगंगा में आकाशगंगा के द्रव्यमान के साथ, रोमुलस में औसतन 12 सुपरमैसिव ब्लैक होल होते हैं, जो आमतौर पर आकाशगंगा केंद्र से दूर प्रभामंडल क्षेत्र में घूमते हैं।"
प्रारंभिक ब्रह्मांड में, बिग बैंग के लगभग 2 अरब साल बाद, टीम ने पाया कि गैलेक्टिक कोर में घूमने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल दोनों की संख्या और उन्हें ग्रहण करते हैं। इसका मतलब यह है कि वे सक्रिय सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास की सामग्री से देखने की अपेक्षा वाले अधिकांश प्रकाश का उत्पादन करते हैं, जो ब्लैक होल की परिक्रमा और प्रवाह के रूप में चमकते हैं।
वे अपने प्रारंभिक द्रव्यमान के करीब रहते हैं - यानी, जिस द्रव्यमान पर उन्होंने गठन किया - और संभवतः छोटी उपग्रह आकाशगंगाओं से उत्पन्न होती हैं जो बड़ी आकाशगंगाओं की परिक्रमा करती हैं।
और कुछ पथिक, मॉडलिंग के अनुसार, आज मौजूद होना चाहिए। स्थानीय ब्रह्मांड में उनमें से बहुत कुछ होना चाहिए।
"हमने पाया कि घूमने वाले ब्लैक होल की संख्या प्रभामंडल के द्रव्यमान के साथ लगभग रैखिक है, इसलिए हम आकाशगंगा समूहों के प्रभामंडल में हजारों भटकते हुए ब्लैक होल की अपेक्षा करते हैं," शोधकर्ता लिखते हैं।
"स्थानीय स्तर पर, ये घूमने वाले छेद सितारों के द्रव्यमान के हिसाब से ब्लैक होल के स्थानीय द्रव्यमान वितरण के लगभग 10 प्रतिशत के लिए खाते हैं।"
ये ब्लैक होल आवश्यक रूप से सक्रिय नहीं हो सकते हैं और इसलिए इनका पता लगाना बहुत मुश्किल है। आगामी कार्य में, टीम इन खोए हुए पथिकों को देखने के संभावित तरीकों पर विस्तार से विचार करेगी।
तब हमें केवल खोए हुए ब्लैक होल को तारकीय द्रव्यमान और मध्यवर्ती द्रव्यमान के साथ खोजना होगा …
अध्ययन रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस में प्रकाशित हुआ था।
