சூப்பர்மாஸ்ஸிவ் பைனரி பிளாக் ஹோல் OJ 287 இலிருந்து எரிப்பு "நோ ஹேர் தேற்றம்" மீது தடையை ஏற்படுத்தியது

நாசாவின் infra-red observatory Spitzer has recently observed the flare from gigantic binary கருப்பு துளை system OJ 287, within the estimated time interval predicted by the model developed by astrophysicists. This observation has tested different aspects of General Relativity, the “No-hair theorem”, and proved that OJ 287 is indeed a source of infra-red ஈர்ப்பு அலைகள்.

தி OJ 287 விண்மீன், situated in Cancer constellation 3.5 billion light years away from Earth, has two கருப்பு ஓட்டைகள் – the larger one with over 18 billion times the நிறை of the Sun and orbiting this is a smaller கருப்பு துளை with about 150 million times the solar நிறை, and they form a binary கருப்பு துளை system. While orbiting the larger one, the smaller கருப்பு துளை crashes through the enormous accretion disk of gas and dust surrounding its larger companion, creating a flash of light brighter than a trillion நட்சத்திரங்கள்.

சிறியது கருப்பு துளை collides with the accretion disk of the larger one twice in every twelve years. However, due to its irregular oblong வட்ட பாதையில் சுற்றி (called quasi-Keplarian in the mathematical terminology, as shown in the figure below), the flares can appear at different times – sometimes as little as one year apart; other times, as much as 10 years apart (1). Several attempts to model the வட்ட பாதையில் சுற்றி and predicting when flares would happen were unsuccessful until in 2010, when astrophysicists created a model that could predict their occurrence with an error of about one to three weeks. The accuracy of the model was demonstrated by predicting the appearance of a flare in December 2015 to within three weeks.

Another important piece of information that went into the making of a successful theory of binary கருப்பு துளை system OJ 287 is the fact that supermassive கருப்பு ஓட்டைகள் can be sources of ஈர்ப்பு அலைகள் – which has been established after the experimental observation of the ஈர்ப்பு அலைகள் in 2016, produced during the merging of two supermassive கருப்பு ஓட்டைகள். OJ 287 has been predicted to be the source of infra-red ஈர்ப்பு அலைகள் (2).

In 2018, a group of astrophysicists provided an even more detailed model, and claimed to be able to predict the timing of future flares to within few hours (3). According to this model, the next flare would occur on July 31, 2019 and the time was predicted with an error of 4.4 hours. It also predicted the brightness of the impact-induced flare to take place during that event. The event was captured and confirmed by நாசாவின் கூர்மையாக்கும் விண்வெளி Telescope (4), which retired in January 2020. To observe the predicted event, Spitzer was our only hope since this flare could not be seen by any other telescope on the ground or in Earth’s வட்ட பாதையில் சுற்றி, as the Sun was in Cancer constellation with OJ 287 and Earth being on opposite sides of it. This observation also proved that OJ 287 emits ஈர்ப்பு அலைகள் in the infra-red wavelength, as predicted. According to this proposed theory the impact-induced flare from OJ 287 is expected to take place in 2022.

இந்த எரிப்புகளின் அவதானிப்புகள் "முடி தேற்றம் இல்லை” (5,6) which states that while கருப்பு ஓட்டைகள் don’t have true surfaces, there is a boundary around them beyond which nothing – not even light – can escape. This boundary is called the event horizon. This theorem also postulates that the matter which forms a black-hole or is falling into it “disappears” behind the கருப்பு துளை event horizon and is therefore permanently inaccessible to external observers, suggesting that கருப்பு ஓட்டைகள் have “no hair”. One immediate consequence of the theorem is that the கருப்பு ஓட்டைகள் can be characterized completely with their நிறை, electric charge and intrinsic spin. According to some scientists, this outer edge of the black-hole, i.e. the event horizon, could be bumpy or irregular, thus contradicting the “No hair theorem”. However, if one has to prove the correctness of the “No hair theorem”, the only plausible explanation is that the uneven mass distribution of the large black-hole would distort the விண்வெளி around it in such a manner that it would lead to a change of path of the smaller கருப்பு துளை, and in turn change the timing of the black hole’s collision with the accretion disk on that particular வட்ட பாதையில் சுற்றி, thus causing a change in the time of appearance of the flares observed.

எதிர்பார்த்தபடி, கருப்பு ஓட்டைகள் are hard to probe. Hence, as we move forward, many more experimental observations regarding கருப்பு துளை interactions, with the surroundings as well as with other black holes, are to be studied before one can confirm the validity of the “No hair theorem”.

***

குறிப்புகள்:

1. வால்டோனென் வி., ஜோலா எஸ்., et al. 2016, "OJ287 இல் முதன்மை கருந்துளை சுழல், பொது சார்பியல் நூற்றாண்டு ஃப்ளேர் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது", ஆஸ்ட்ரோபிஸ். ஜே. லெட். 819 (2016) எண்.2, L37. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8205/819/2/L37
2. அபோட் பிபி., et al. 2016. (LIGO அறிவியல் ஒத்துழைப்பு மற்றும் கன்னி ஒத்துழைப்பு), “பைனரி பிளாக் ஹோல் மெர்ஜரில் இருந்து ஈர்ப்பு அலைகளின் அவதானிப்பு”, இயற்பியல். ரெவ். லெட். 116, 061102 (2016). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102
3. டே எல்., வால்டோனென் எம்.ஜே., கோபகுமார் ஏ. et al 2018. “OJ 287 இல் ஒரு சார்பியல் பாரிய கருந்துளை இருமத்தின் இருப்பை அங்கீகரித்தல் அதன் பொது சார்பியல் நூற்றாண்டு ஃப்ளேரைப் பயன்படுத்தி: மேம்படுத்தப்பட்ட சுற்றுப்பாதை அளவுருக்கள்”, ஆஸ்ட்ரோபிஸ். ஜே. 866, 11 (2018) DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aadd95
4. லைன் எஸ்., டே எல்., et al 2020. "Blazar OJ 287 இலிருந்து கணிக்கப்பட்ட எடிங்டன் ஃப்ளேரின் ஸ்பிட்சர் அவதானிப்புகள்". ஆஸ்ட்ரோபிசிகல் ஜர்னல் லெட்டர்ஸ், தொகுதி. 894, எண். 1 (2020). DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab79a4
5. Gürlebeck, N., 2015. “வானியல் இயற்பியல் சூழலில் கருந்துளைகளுக்கு முடி இல்லாத தேற்றம்”, உடல் விமர்சனம் கடிதங்கள் 114, 151102 (2015). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.151102
6. ஹாக்கிங் ஸ்டீபன் டபிள்யூ., மற்றும் பலர் 2016. கருந்துளைகளில் மென்மையான முடி. https://arxiv.org/pdf/1601.00921.pdf

***