जेम्स वेब टेलीस्कोप ने सुदूर आकाशगंगा के केंद्र में छिपी संरचना का खुलासा किया

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने पृथ्वी से 45 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित मेसियर 77 आकाशगंगा के केंद्रक की अभूतपूर्व तस्वीरें खींची हैं। नए रिकॉर्ड से एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की छिपी हुई संरचनाओं और असाधारण व्यवहार का पता चलता है, जिसे दृश्य तरंग दैर्ध्य पर इतनी स्पष्टता के साथ पहले कभी नहीं देखा गया था। यह खोज पारंपरिक दूरबीनों को बाधित करने वाली गैस और धूल की घनी परतों को भेदने की इन्फ्रारेड उपकरण की क्रांतिकारी क्षमता को रेखांकित करती है।

बलिया तारामंडल में स्थित आकाशगंगा मेसियर 77, आकाशगंगा की संरचना के समान, वर्जित सर्पिल आकाशगंगाओं की श्रेणी से संबंधित है। हालाँकि, एक महत्वपूर्ण अंतर उन्हें अलग करता है: जबकि पृथ्वी के गैलेक्टिक नाभिक में सुपरमैसिव ब्लैक होल, जिसे धनु A * कहा जाता है, अपेक्षाकृत निष्क्रिय रहता है, मेसियर 77 का नाभिक बेहद आक्रामक व्यवहार प्रदर्शित करता है। इस ब्लैक होल का द्रव्यमान सूर्य से लगभग 80 लाख गुना अधिक है।

कोर इतनी चमकीली क्यों चमकती है?

ब्लैक होल असाधारण गति से अपने आस-पास से पदार्थ को पकड़ता है, जिससे उसके चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क बन जाती है। गैस और धूल त्वरित गति में केंद्रीय संरचना की परिक्रमा करते हैं, अत्यधिक घर्षण पैदा करते हैं और अकल्पनीय स्तरों पर ऊर्जा जारी करते हैं। इस प्रक्रिया में उत्पन्न ऊष्मा इतनी शक्तिशाली विकिरण उत्पन्न करती है कि कुछ क्षेत्रों में यह आकाशगंगा के शेष सभी तारों की संयुक्त चमक को भी पार कर जाती है। इस घटना को शोधकर्ताओं द्वारा “सक्रिय गैलेक्टिक न्यूक्लियस” के रूप में वर्गीकृत किया गया है, और मेसियर 77 इस श्रेणी के सबसे उल्लेखनीय उदाहरणों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है।

ढहने वाला पदार्थ प्रकाश की गति के करीब पहुंच जाता है और अरबों डिग्री सेल्सियस तक गर्म हो जाता है। इसका परिणाम एक्स-रे से लेकर रेडियो तरंगों तक कई स्पेक्ट्रमों में विकिरण का उत्सर्जन है। यह अशांत व्यवहार विशिष्ट गैलेक्टिक नाभिक में देखी गई सापेक्ष शांति के बिल्कुल विपरीत है।

MIRI इन्फ्रारेड उपकरण खुलासे

जेम्स वेब के मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट (MIRI) ने पहले की अदृश्य संरचनाओं को अनलॉक करने की कुंजी प्रदान की। इन्फ्रारेड तकनीक दूरबीन को गैस और धूल की अपारदर्शी परतों से गुजरने की अनुमति देती है जो दृश्य प्रकाश को अवरुद्ध करती हैं। इन अवलोकनों के दौरान, एक केंद्रीय रैखिक संरचना – जिसे “गैलेक्टिक बार” कहा जाता है – आश्चर्यजनक स्पष्टता के साथ उभरी, जिसे कभी भी ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर सीधे कैप्चर नहीं किया गया।

गैलेक्टिक बार में तारों से भरा एक रैखिक क्षेत्र होता है जो आकाशगंगा की सर्पिल भुजाओं को विभाजित करता है। इन क्षेत्रों में, नए तारों का निर्माण असाधारण दर तक पहुँच जाता है, जो इन स्थानों में मौजूद घने गैस के विशाल भंडारों से प्रेरित होता है। इसके साथ ही, वही सामग्री केंद्रीय ब्लैक होल की निरंतर वृद्धि को बढ़ावा देती है। छवियों में नीले रंग ठंडी धूल का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो परमाणु क्षेत्र की संपूर्ण थर्मल वास्तुकला को प्रकट करते हैं।

नारंगी रेखाओं का रहस्य

छवियों में तुरंत दिखाई देने वाला एक पहलू गांगेय केंद्र से निकलने वाली चमकीली नारंगी रेखाओं की उपस्थिति है। खगोलशास्त्री एक महत्वपूर्ण बिंदु पर जोर देते हैं: इन संरचनाओं का कोई वास्तविक भौतिक अस्तित्व नहीं है। ये टेलीस्कोप की इमेजिंग प्रक्रिया द्वारा बनाई गई ऑप्टिकल कलाकृतियाँ हैं। ये दृश्य भ्रम हैं जो उपकरण के नाभिक से आने वाले अत्यंत तीव्र अवरक्त विकिरण को संसाधित करने और रिकॉर्ड करने के तरीके से उत्पन्न होते हैं।

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यह घटना, हालांकि संरचनात्मक दृष्टिकोण से अरुचिकर है, छवियों के वैज्ञानिक महत्व को कम नहीं करती है। इन कलाकृतियों की उपस्थिति प्रणाली के रेडियोधर्मी उत्सर्जन की असाधारण शक्ति की पुष्टि करती है। केवल विशाल तीव्रता ही ऐसे द्वितीयक ऑप्टिकल प्रभाव उत्पन्न कर सकती है।

अवलोकन के लिए रणनीतिक स्थान

मेसियर 77 खगोलीय दृष्टि से एक विशेषाधिकार प्राप्त स्थान रखता है। इसकी सापेक्ष निकटता – ब्रह्मांडीय पैमाने पर – और पृथ्वी से इसकी प्रत्यक्ष दृश्यता ने इसे दशकों तक गहन अध्ययन का लक्ष्य बना दिया है। तुलना के लिए, एंड्रोमेडा आकाशगंगा, आस-पास की आकाशगंगाओं में सबसे बड़ी, केवल 2 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। इस तुलनीय दूरी के बावजूद, मेसियर 77 अपने केंद्रीय ब्लैक होल के विदेशी व्यवहार के कारण असीम रूप से अधिक दिलचस्प वैज्ञानिक विशेषताओं को प्रकट करता है।

पिछले अवलोकनों ने सिस्टम के कई उल्लेखनीय घटकों की पहचान की है:

• ब्लैक होल के चारों ओर त्वरित घूर्णन में अभिवृद्धि डिस्क
• गैलेक्टिक बार क्षेत्र में सक्रिय तारा निर्माण
• ऑप्टिकल, पराबैंगनी और एक्स-रे स्पेक्ट्रा में विकिरण उत्सर्जन
• उच्च-ऊर्जा प्लाज़्मा प्रवाह को प्रसारित करने वाली चुंबकीय संरचनाएँ
• दोनों प्रक्रियाओं (स्टार गठन और ब्लैक होल विकास) को ईंधन देने वाली आणविक गैस की प्रचुरता

गामा किरण और न्यूट्रिनो उत्सर्जन का विरोधाभास

मेसियर 77 की समझ में एक उल्लेखनीय विरोधाभास बना हुआ है। सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के अनुसार, ऐसे सक्रिय ब्लैक होल से गामा विकिरण की तीव्र धाराएँ उत्पन्न होनी चाहिए – जो ब्रह्मांड में सबसे ऊर्जावान फोटॉन हैं। हालाँकि, प्रत्यक्ष अवलोकन अपेक्षित स्तर पर ऐसे उत्पादन की पुष्टि नहीं करते हैं। सिस्टम में गामा किरणों की नाटकीय रूप से कमी बनी हुई है।

इसके विपरीत, वही प्रणाली असाधारण रूप से उच्च मात्रा में न्यूट्रिनो उत्सर्जित करती है, भूतिया कण जो सामान्य पदार्थ से बिना किसी संपर्क के गुजरते हैं। अरबों न्यूट्रिनो लगातार पृथ्वी के हर वर्ग सेंटीमीटर को पार करते हैं, मुख्य रूप से सूर्य से उत्पन्न होते हैं, बिना कोई पता लगाने योग्य निशान छोड़े। मेसियर 77 में, न्यूट्रिनो का उत्पादन असामान्य रूप से उच्च स्तर तक पहुँच जाता है। यह द्वंद्व अतिसक्रिय गैलेक्टिक नाभिक में भौतिक प्रक्रियाओं की वर्तमान समझ के लिए एक वास्तविक चुनौती का प्रतिनिधित्व करता है। खगोलशास्त्री अभी भी इस निरंतर विरोधाभास के लिए एक सुसंगत स्पष्टीकरण की खोज कर रहे हैं, जिससे पता चलता है कि मूलभूत तंत्र अभी भी अज्ञात हैं।