जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) ने अब तक देखे गए सबसे पुराने ब्लैक होल को देखा है, जो ब्रह्मांड के अतीत में 13 अरब साल पहले छिपा हुआ 1.6 मिलियन सूर्य के द्रव्यमान वाला एक प्राचीन राक्षस था।
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप, जिसके कैमरे इसे हमारे ब्रह्मांड की शुरुआत के समय में पीछे देखने में सक्षम बनाते हैं, ने ब्रह्मांड के शुरू होने के ठीक 440 मिलियन वर्ष बाद शिशु आकाशगंगा GN-z11 के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल को देखा।
और अंतरिक्ष-समय का टूटना अकेला नहीं है, यह उन अनगिनत ब्लैक होलों में से एक है, जिन्होंने ब्रह्मांडीय भोर के दौरान खुद को भयानक पैमाने पर समेट लिया था – बिग बैंग के लगभग 100 मिलियन वर्ष बाद की अवधि जब युवा ब्रह्मांड एक अरब वर्षों तक चमकने लगा।
ब्रह्मांड की शुरुआत के बाद ब्रह्मांडीय भँवर इतनी तेजी से कैसे बढ़े यह स्पष्ट नहीं है। लेकिन उत्तर की तलाश से यह समझाने में मदद मिल सकती है कि आज के सुपरमैसिव ब्लैक होल – जो हमारी आकाशगंगा सहित संपूर्ण आकाशगंगाओं को सहारा देते हैं – इतने आश्चर्यजनक आकार में कैसे बढ़ गए। शोधकर्ताओं ने इस साल की शुरुआत में प्रीप्रिंट डेटाबेस arXiv पर अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए, लेकिन शोध की अभी तक सहकर्मी-समीक्षा नहीं की गई है।
कैंब्रिज विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के प्रोफेसर और मुख्य लेखक रॉबर्टो मैओलिनो ने लाइव साइंस को बताया, “प्रारंभिक ब्रह्मांड में ब्लैक होल चुपचाप और धीरे-धीरे विकसित नहीं हो सकते हैं, जैसे कि स्थानीय [वर्तमान] ब्रह्मांड में कई ब्लैक होल बढ़ते हैं।” “उन्हें कुछ विशिष्ट जन्म या गठन और कुछ विशिष्ट विकास का अनुभव करना होगा।”
वर्तमान समय के करीब, खगोलविदों का मानना है कि ब्लैक होल विशाल तारों के ढहने से पैदा होते हैं। लेकिन वे जैसे भी हों, वे गैस, धूल, तारों और अन्य ब्लैक होलों को लगातार खाकर बढ़ते हैं। जैसे ही वे दावत करते हैं, घर्षण के कारण ब्लैक होल के पंजों में घूमने वाली सामग्री गर्म हो जाती है, और वे प्रकाश उत्सर्जित करते हैं जिसे दूरबीनों द्वारा पता लगाया जा सकता है – जो उन्हें तथाकथित सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (एजीएन) में बदल देता है।
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सबसे चरम एजीएन क्वासर हैं, सुपरमैसिव ब्लैक होल जो सूर्य से अरबों गुना भारी होते हैं और अपने गैसीय कोकून को सबसे चमकीले सितारों की तुलना में खरबों गुना अधिक चमकदार रोशनी के साथ छोड़ते हैं।
क्योंकि प्रकाश अंतरिक्ष के निर्वात में एक निश्चित गति से यात्रा करता है, वैज्ञानिक ब्रह्मांड में जितनी गहराई से देखते हैं, वे उतनी ही अधिक दूर की रोशनी को रोकते हैं और समय में उतना ही पीछे देखते हैं। नए अध्ययन में ब्लैक होल का पता लगाने के लिए, खगोलविदों ने दो इन्फ्रारेड कैमरों – JWST के मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट (MIRI) और नियर इन्फ्रारेड कैमरा – के साथ आकाश को स्कैन किया और प्रकाश को तोड़ने के लिए कैमरों के अंतर्निर्मित स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग किया। घटक आवृत्तियाँ.
ब्रह्माण्ड के शुरुआती वर्षों की इन धुंधली झलकियों का पुनर्निर्माण करके, उन्हें प्रकाश के भीतर निहित आवृत्तियों के बीच एक अप्रत्याशित वृद्धि मिली – एक महत्वपूर्ण संकेत कि एक ब्लैक होल के चारों ओर गर्म सामग्री पूरे ब्रह्मांड में प्रकाश के हल्के निशान बिखेर रही थी।
ये प्रारंभिक ब्लैक होल इतनी तेज़ी से कैसे बढ़े, इसके लिए सबसे लोकप्रिय स्पष्टीकरण यह है कि वे विशाल गैस बादलों के अचानक ढहने से बने थे या वे तारों के गुच्छों और ब्लैक होल के बीच कई विलयों से आए थे।
फिर भी, खगोलविदों ने इस बात से इंकार नहीं किया है कि इनमें से कुछ ब्लैक होल परिकल्पित “आदिम” ब्लैक होल द्वारा बीजित हो सकते हैं, जिनके बारे में माना जाता है कि इनका निर्माण ब्रह्मांड के शुरू होने के कुछ क्षण बाद – और कुछ सिद्धांतों में उससे भी पहले हुआ होगा।
“यह इतना स्पष्ट नहीं है कि [प्रत्यक्ष पतन] ब्लैक होल बनाने का एकमात्र तरीका है, क्योंकि ऐसा होने के लिए आपको कुछ विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है,” मैओलिनो ने कहा। “आपको इसकी आवश्यकता है कि यह एक प्राचीन बादल हो, फिर भी पहले सितारों द्वारा बनाए गए भारी तत्वों से समृद्ध हो, और एक ऐसा जो काफी विशाल हो – 10,000 से लेकर दस लाख सौर द्रव्यमान तक।”
ऐसे बादल को बहुत जल्दी ठंडा होने और बड़े पैमाने पर तारों में बदलने से रोकने के लिए, इसे पास की आकाशगंगा या ब्लैक होल से संभवतः पराबैंगनी प्रकाश के साथ किरणित किया जाना चाहिए।
“तो आपको इस अजीब स्थिति की आवश्यकता है जहां बादल समृद्ध नहीं हो रहा है [विस्फोटित तारा सामग्री को अवशोषित करके], बल्कि एक अन्य आकाशगंगा के बगल में भी है जो बहुत सारे फोटॉन का उत्पादन कर रहा है,” मैओलिनो ने कहा। “इसलिए हम आवश्यक रूप से एक ही परिदृश्य की तलाश में नहीं हैं, वास्तव में उनमें से दो या अधिक खेल में हो सकते हैं।”
