नैनीताल स्थित आर्यभट्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ ऑब्जर्वेशनल साइंसेज (ARIES) के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक दशक से अधिक समय तक ब्लेजर OJ 287 की चमक और रंग में होने वाले परिवर्तनों पर नज़र रखी है, जिससे इसके शक्तिशाली उत्सर्जन और केंद्रीय बाइनरी ब्लैक होल प्रणाली के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त हुई है।
इस अध्ययन में 18 देशों के 48 अनुसंधान संस्थानों और विश्वविद्यालयों के 106 वैज्ञानिक शामिल थे। शोधकर्ताओं ने दो दर्जन दूरबीनों का उपयोग करते हुए 2015 से 2025 तक इस पिंड का अवलोकन किया, जिससे ओजे 287 का अब तक का सबसे व्यापक और सघन रूप से नमूना लिया गया ऑप्टिकल टाइम-सीरीज़ डेटा प्राप्त हुआ, जो पिछले 150 वर्षों में प्राप्त किया गया सबसे विस्तृत डेटा है।
पृथ्वी से लगभग चार अरब प्रकाश वर्ष दूर स्थित, OJ 287 में दो सुपरमैसिव ब्लैक होल हैं जो 12 वर्षों की अवधि में एक दूसरे की परिक्रमा करते हैं। ऐसे ब्लैक होल का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से लाखों से लेकर अरबों गुना तक हो सकता है।
OJ 287 एक ब्लेज़र है, जो एक खगोलीय पिंड है और लगभग प्रकाश की गति से पृथ्वी की ओर निर्देशित शक्तिशाली प्लाज्मा जेट उत्पन्न करता है। इसके उत्सर्जन विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में रेडियो तरंगों से लेकर गामा किरणों तक, तीव्र और तेजी से भिन्न होते हैं।
इस पिंड की चमक में एक विशिष्ट दोहरी चोटी जैसा पैटर्न दिखाई देता है। फिनलैंड की एक वैज्ञानिक टीम ने 1988 में इस आवधिक व्यवहार की खोज की थी, जिसके लिए उन्होंने 1880 से लेकर लगभग एक सदी के ऑप्टिकल प्रेक्षणों का उपयोग किया था। तब से खगोलविद दो ब्लैक होल की कक्षीय गति को बेहतर ढंग से समझने के लिए इसके आवर्ती विस्फोटों पर नज़र रख रहे हैं।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के अधीन एक स्वायत्त संस्था, एरीईएस द्वारा समन्वित नवीनतम बहु-संस्थागत अभियान, 2015 और 2019 के बीच घटित 12-वर्षीय चक्र से जुड़े प्रकाशीय विस्फोटों को पकड़ने के लिए शुरू किया गया था।
एआरआईएस के डॉ. आलोक सी. गुप्ता के नेतृत्व में इस सहयोग में भारत, बुल्गारिया, चिली, चीन, क्रीमिया, फिनलैंड, जॉर्जिया, जर्मनी, इटली, जापान, रूस, सर्बिया, स्पेन, स्वीडन, ताजिकिस्तान, यूनाइटेड किंगडम, संयुक्त राज्य अमेरिका और वेस्ट इंडीज के वैज्ञानिक शामिल थे।
दस साल तक चले इस ऑप्टिकल अभियान को ज़मीन और अंतरिक्ष में स्थित दूरबीनों का उपयोग करके अन्य तरंग दैर्ध्यों पर किए गए प्रेक्षणों से समर्थन मिला। इन प्रेक्षणों ने शोधकर्ताओं को वर्षों तक फैले परिवर्तनों के साथ-साथ बहुत कम समय में होने वाले तीव्र बदलावों का अध्ययन करने में सक्षम बनाया।
संयुक्त डेटा ने विभिन्न समयों पर दोनों ब्लैक होल की सापेक्ष स्थिति और OJ 287 की चमक, स्पेक्ट्रम और ध्रुवीकरण में परिवर्तन की जांच करने में मदद की। शोधकर्ताओं ने छोटे ब्लैक होल से उत्सर्जन के साक्ष्य भी खोजे और द्विआधारी प्रणाली के व्यापक व्यवहार का अध्ययन किया।
यह अध्ययन 2017 से गुप्ता और फिनलैंड के तुर्कू विश्वविद्यालय के प्रोफेसर मौरी जे. वाल्टोनेन के नेतृत्व में प्रकाशित शोध पत्रों की एक श्रृंखला पर आधारित है।
अमेरिका के स्टीवर्ड वेधशाला में 21 अक्टूबर से 22 नवंबर, 2017 के बीच कम चमक वाली अवस्थाओं के दौरान रिकॉर्ड किए गए आठ ऑप्टिकल स्पेक्ट्रा का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने केंद्रीय ब्लैक होल के द्रव्यमान का अनुमान सूर्य के द्रव्यमान से कम से कम 3.89 अरब गुना लगाया है। यह अनुमान [O III] उत्सर्जन रेखा की चौड़ाई से प्राप्त किया गया था।
इन निष्कर्षों से सिस्टम के उत्सर्जन तंत्र और मल्टीमेसेंजर खगोल विज्ञान के लिए इसकी प्रासंगिकता के बारे में भी जानकारी मिली, जो एक ही स्रोत से प्रकाश, गुरुत्वाकर्षण तरंगों, न्यूट्रिनो और ब्रह्मांडीय किरणों जैसे संकेतों को जोड़ता है।
एक दशक के अवलोकनों को एकत्रित करके, यह अध्ययन चरम ब्रह्मांडीय प्रक्रियाओं के अध्ययन के लिए एक प्रयोगशाला के रूप में OJ 287 की भूमिका को मजबूत करता है। विभिन्न तरंग दैर्ध्यों पर निरंतर निगरानी से शोधकर्ताओं को सापेक्षिक जेट, अतिविशाल द्विआधारी ब्लैक होल और विद्युत चुम्बकीय एवं गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतों के बीच संभावित संबंधों को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सकती है
