जेम्स वेब के अवलोकन से सुपरमैसिव ब्लैक होल की पहचान हुई है जो प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगा से भी पहले का है

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप को एक सुपरमैसिव ब्लैक होल का सबूत मिला है जो पहले से ही अपने आकार में बड़ा था। खोज से पता चलता है कि वस्तु प्रारंभिक ब्रह्मांड में अपनी ही आकाशगंगा के सामने प्रकट हुई होगी। यह हालिया खोज उन पारंपरिक मॉडलों को चुनौती देती है जो इन ब्रह्मांडीय वस्तुओं की उत्पत्ति और विकास की व्याख्या करते हैं।

शोधकर्ताओं का कहना है कि बिग बैंग के लगभग 700 मिलियन वर्ष बाद स्थित ब्लैक होल, विशाल तारों के ढहने के क्लासिक चरण का अनुसरण नहीं करता है। एबेल2744-क्यूएसओ1 नामक वस्तु पर केंद्रित अध्ययन के नतीजे, इसके विकास के लिए पहले से स्थापित आकाशगंगा की आवश्यकता के बिना, प्रारंभिक विशाल गठन का संकेत देते हैं। खगोल भौतिकी को समझने के लिए इसका निहितार्थ महत्वपूर्ण है।

डिस्कवरी क्लासिक निर्माण परिदृश्यों को चुनौती देती है

वैज्ञानिक दशकों से यह मानते आ रहे हैं कि महाविशाल ब्लैक होल मौजूदा आकाशगंगाओं के भीतर बड़े तारों के ढहने से पैदा होते हैं। पारंपरिक सिद्धांत के अनुसार, ये ब्रह्मांडीय वस्तुएं धीरे-धीरे बढ़ेंगी। वे पदार्थ को अवशोषित करेंगे और अपने विशाल द्रव्यमान तक पहुंचने के लिए अरबों वर्षों में अन्य ब्लैक होल के साथ विलीन हो जाएंगे।

हालाँकि, इस पारंपरिक मॉडल को यह समझाना मुश्किल है कि ब्रह्मांड के इतिहास में इतनी जल्दी इनमें से कुछ खगोलीय पिंड लाखों या अरबों सूर्यों के बराबर द्रव्यमान तक कैसे पहुँच गए। ब्रह्मांड के शुरुआती दिनों में इस विकास की गति ने खगोलविदों के लिए एक पहेली खड़ी कर दी थी। जेम्स वेब की नई टिप्पणियाँ एक विकल्प प्रदान करती हैं। वे संकेत देते हैं कि कुछ ब्लैक होल पहले से ही काफी आयामों के साथ बन चुके होंगे। इस प्रकार, अपने प्रारंभिक भोजन के लिए एक विशाल आकाशगंगा पर निर्भरता समाप्त हो जाएगी। कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के और अध्ययन के सह-लेखक रॉबर्टो मैओलिनो ने इस खोज को “उल्लेखनीय खोज” बताया। उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि यह ब्लैक होल के निर्माण और विकास के बारे में शास्त्रीय परिदृश्यों के संपूर्ण संशोधन का प्रतिनिधित्व करता है।

एबेल2744-क्यूएसओ1 वस्तु 13 अरब प्रकाश वर्ष दूर देखी गई

ऑब्जेक्ट एबेल2744-क्यूएसओ1, जिसका उपनाम “लिटिल रेड डॉट” है, लगभग 1,300 प्रकाश-वर्ष चौड़ा है। जेम्स वेब के उपकरणों द्वारा पकड़े जाने तक इसकी रोशनी 13 अरब से अधिक वर्षों तक यात्रा करती रही। अंतरिक्ष दूरबीन ने QSO1 की तीन अलग-अलग छवियां रिकॉर्ड कीं। यह गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के प्रभाव के कारण संभव हुआ। यह घटना आकाशगंगा क्लस्टर एबेल 2744 के कारण होती है, जिसे “पेंडोरा क्लस्टर” के रूप में भी जाना जाता है। गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग दूर की वस्तुओं से प्रकाश को प्रवर्धित करती है, जिससे ब्रह्मांड में दूरस्थ संरचनाओं का विस्तृत अवलोकन संभव हो पाता है।

इस लाल बिंदु के प्रारंभिक अवलोकन से संकेत मिलता है कि QSO1 हाइड्रोजन और हीलियम का एक विशाल बादल हो सकता है। यह एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर घूमता है जिसका अनुमानित द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 40 मिलियन गुना है। हालाँकि, अनुसंधान दल द्वारा किए गए नए, प्रत्यक्ष मापों ने इस अनुमान को समायोजित कर दिया है। नवीनतम आंकड़ों से संकेत मिलता है कि वस्तु का सौर द्रव्यमान लगभग 50 मिलियन है। यह अंतर नई अवलोकन विधियों की सटीकता को रेखांकित करता है।

NIRSpec उपकरण प्रत्यक्ष द्रव्यमान माप की अनुमति देता है

शोधकर्ताओं की टीम ने जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप पर NIRSpec (नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) उपकरण का उपयोग किया। NIRSpec ने ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र में गैस की गति का मानचित्रण करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी। इसके अलावा, उपकरण ने इस क्षेत्र की विशिष्ट रासायनिक संरचना की पहचान करना संभव बना दिया।

वैज्ञानिकों ने देखा कि Abell2744-QSO1 के आसपास हाइड्रोजन एक अलग गति प्रदर्शित करता है:

• केप्लरियन घूर्णन: गैस सूर्य के चारों ओर ग्रहों की गति के समान पैटर्न में घूमती है।
• रासायनिक संरचना: NIRSpec ने ब्लैक होल के प्रारंभिक वातावरण के बारे में सुराग प्रदान करते हुए, मौजूद तत्वों की पहचान करने में मदद की।
• स्पीड मैपिंग: उपकरण ने गैस के वेग का एक विस्तृत नक्शा बनाया, जो द्रव्यमान गणना के लिए महत्वपूर्ण है।

गैस घूर्णन के विस्तृत अवलोकन की इस पद्धति ने सुपरमैसिव ब्लैक होल के द्रव्यमान की सीधे गणना करना संभव बना दिया। इन्फ्रारेड तरंग दैर्ध्य पर सटीक माप करने की NIRSpec की क्षमता ने खगोल भौतिकी में नई खिड़कियां खोल दी हैं।

ब्रह्मांडीय निर्माण मॉडल के लिए निहितार्थ

एबेल2744-क्यूएसओ1 ब्लैक होल की खोज खगोल भौतिकी में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर दर्शाती है। यह महाविशाल ब्लैक होल के निर्माण पर एक वैकल्पिक परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है। पहले, प्रचलित सिद्धांत क्रमिक विकास का सुझाव देता था, जो तारों के ढहने और उसके बाद वस्तुओं के विलय से शुरू होता था। दूसरी ओर, नए मॉडल का प्रस्ताव है कि इनमें से कुछ ब्लैक होल शुरू से ही बड़े पैमाने पर पैदा हुए होंगे। वे अपने प्रारंभिक उद्भव के लिए पूर्णतः निर्मित आकाशगंगा के अस्तित्व पर निर्भर नहीं होंगे।

यह प्रतिमान बदलाव प्रारंभिक ब्रह्मांड को समझने के लिए अनुसंधान के नए रास्ते खोलता है। यह वैज्ञानिकों को ब्रह्मांडीय संरचनाओं के निर्माण के कालक्रम और तंत्र का पुनर्मूल्यांकन करने के लिए मजबूर करता है। ब्रह्मांड में इतनी प्रारंभिक अवस्था में इतने बड़े ब्लैक होल का अस्तित्व पदार्थ के घनत्व पर सवाल उठाता है। यह बिग बैंग के तुरंत बाद ब्रह्मांड की भौतिक स्थितियों पर भी सवाल उठाता है। नेचर में प्रकाशन और रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस में इन निष्कर्षों का विवरण दिया गया है। वे भविष्य की खगोलीय जांच के लिए एक नया आधार स्थापित करते हैं।