अब तक देखी गई सबसे प्रारंभिक झिलमिलाती क्वासर प्रारंभिक ब्लैक होल सिद्धांतों को चुनौती देती है

कॉस्मिक डॉन का एक क्वासर बाद के युग की किसी वस्तु की तरह व्यवहार कर रहा है

खगोलविदों ने एक दूरस्थ क्वासर से झिलमिलाहट का पता लगाया है, जिसे ब्रह्मांड के अस्तित्व में आने के केवल लगभग 850 मिलियन वर्ष बाद की अवस्था में देखा गया है, जिससे यह अब तक पहचाना गया सबसे प्रारंभिक झिलमिलाता क्वासर बन गया है। J0439+1634 नामक यह वस्तु शोधकर्ताओं को युवा ब्रह्मांड में सुपरमैसिव ब्लैक होलों के बढ़ने के तरीके की दुर्लभ झलक दे रही है, और प्रारंभिक निष्कर्ष कुछ लंबे समय से चली आ रही अपेक्षाओं को अस्थिर कर रहे हैं।

दिए गए स्रोत पाठ के अनुसार, क्वासर के परिवर्तनशील प्रकाश से पता चला कि उसके केंद्र में मौजूद ब्लैक होल के चारों ओर एक चपटी, पैनकेक जैसी अभिवृद्धि डिस्क है। यह वही संरचना है जिसे खगोलविद सामान्यतः बाद के ब्रह्मांड में अधिक परिपक्व क्वासरों से जोड़ते हैं। ब्रह्मांडीय इतिहास के सबसे प्रारंभिक युगों में, शोधकर्ताओं को उम्मीद थी कि ब्लैक होल अधिक अव्यवस्थित दिखेंगे, जिनकी डिस्क अत्यधिक वृद्धि और उथल-पुथल के कारण अधिक मोटी और कम स्थिर होगी।

इसके बजाय, J0439+1634 आश्चर्यजनक रूप से तेजी से एक संगठित अवस्था तक पहुंचता दिखाई देता है। यह केवल क्वासर सूची में एक और दूरस्थ प्रकाशस्तंभ जोड़ने जैसा नहीं है। यह इस पहेली को और तीखा करता है कि ब्रह्मांड के शुरू होने के बाद इतने कम समय में इतने विशाल द्रव्यमान वाले ब्लैक होल कैसे बन गए।

खगोलविदों ने वास्तव में क्या देखा

दिए गए पाठ के अनुसार, इस वस्तु का पता MIT और अन्य संस्थानों के खगोलविदों ने लगाया। J0439+1634 पहली बार हबल स्पेस टेलीस्कोप की उन छवियों में सामने आया, जो एक दूरस्थ आकाशगंगा की थीं और जिन पर सामने स्थित एक आकाशगंगा के गुरुत्वीय लेंसिंग प्रभाव का असर पड़ रहा था। इस लेंसिंग प्रभाव ने क्वासर को अत्यंत विशाल समय-अंतराल पार करते हुए हमारी दृष्टि में लाने में मदद की, जिससे वह लगभग 12.8 अरब वर्ष पहले जैसा दिखता था।

शोधकर्ताओं ने पाया कि यह क्वासर झिलमिलाता है। यह परिवर्तनशीलता महत्वपूर्ण है क्योंकि यह ब्लैक होल में गिरते पदार्थ की भौतिक संरचना के संकेत देती है। इस मामले में, बदलता हुआ प्रकाश एक अपेक्षाकृत पतली, सपाट अभिवृद्धि डिस्क का संकेत देता है, न कि एक फूली हुई, अत्यधिक अव्यवस्थित डिस्क का। MIT के Kavli Institute for Astrophysics and Space Research के जीन लेउंग ने, जैसा कि स्रोत पाठ में उद्धृत है, कहा कि भले ही कॉस्मिक डॉन के कई क्वासर पाए गए हैं, लेकिन यह पहली बार है जब खगोलविदों ने वास्तव में किसी को झिलमिलाते हुए देखा है।

यह पहली बात इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि झिलमिलाहट सिर्फ एक दिलचस्प संकेत नहीं है। यह एक निदान है। यह शोधकर्ताओं को ब्लैक होल के आसपास के भोजन-क्षेत्र के आकार और ज्यामिति का अनुमान लगाने और यह जांचने की अनुमति देती है कि ऐसे तंत्र कितनी जल्दी स्थिर विन्यासों में ढल जाते हैं।

डिस्क का आकार ही असली आश्चर्य क्यों है

क्वासर सुपरमैसिव ब्लैक होलों द्वारा आसपास के पदार्थ को निगलने से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। गैस और धूल अभिवृद्धि डिस्क से होकर भीतर की ओर गिरती हैं, गर्म होती हैं और अपार ऊर्जा विकीर्ण करती हैं। कई मामलों में, यह प्रक्रिया अंतरिक्ष में ऊर्जावान पदार्थ की धाराएँ भी छोड़ती है। स्रोत पाठ J0439+1634 को ऐसे ब्लैक होल के रूप में वर्णित करता है जिसका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का अरबों गुना है, यानी वही विशाल वस्तु जिसे ब्रह्मांडीय इतिहास के इतने प्रारंभ में समझाना कठिन है।

खगोलविदों की अपेक्षा रही है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड के ब्लैक होल अभी भी गठन के अधिक खुरदरे चरण में होंगे। यदि पदार्थ तेजी से अंदर गिर रहा है और तंत्र अब भी अत्यंत परिस्थितियों में बन रहा है, तो डिस्क अधिक मोटी, अधिक अव्यवस्थित और कम स्थिर हो सकती है। एक सपाट डिस्क कुछ और ही संकेत देती है: कि ब्लैक होल शायद अपने सबसे अव्यवस्थित विकास चरण से पहले ही गुजर चुका था, उस क्षण से पहले जिसे हम एक चमकीले क्वासर के रूप में देख पाते हैं।

इस व्याख्या को स्रोत पाठ में MIT की भौतिक विज्ञानी अन्ना-क्रिस्टीना एइलर्स की टिप्पणियों से और बल मिलता है। वह कहती हैं कि उभरती हुई तस्वीर यह हो सकती है कि ब्लैक होलों के लिए अपेक्षित हिंसक, तेज-वृद्धि वाले चरण बहुत पहले ही होते हैं, उससे पहले कि खगोलविद उन्हें उनके दीप्तिमान क्वासर चरण में पकड़ें। दूसरे शब्दों में, जब तक कोई कॉस्मिक-डॉन क्वासर विस्तृत अध्ययन के लिए पर्याप्त चमकीला हो जाता है, तब तक वह शायद सिद्धांतों की अपेक्षा से अधिक संरचनात्मक रूप से परिपक्व दिखने लगता है।

प्रारंभिक-ब्रह्मांडीय खगोलविज्ञान की एक गहरी समस्या

यह खोज आधुनिक खगोलविज्ञान के सबसे स्थायी प्रश्नों में से एक को सीधे छूती है: सुपरमैसिव ब्लैक होल इतने तेजी से कैसे बने? ब्रह्मांड 13.8 अरब वर्ष पुराना है, और J0439+1634 को इसके इतिहास के केवल 850 मिलियन वर्ष बाद की अवस्था में देखा जा रहा है। फिर भी इसमें पहले से ही सूर्य के अरबों गुना द्रव्यमान वाला ब्लैक होल और ऐसी डिस्क ज्यामिति मौजूद है जो बाद के क्वासरों जैसी दिखती है।

यह संयोजन कठिन है क्योंकि यह बहुत कम समय में दो उपलब्धियों को समेट देता है। पहले, ब्लैक होल को अत्यधिक द्रव्यमान अर्जित करना पड़ा। दूसरे, उसके आसपास पदार्थ का प्रवाह अपेक्षाकृत पतली डिस्क में संगठित होना पड़ा। यदि उस युग में ये दोनों बातें पहले से सही थीं, तो या तो ब्लैक होल के बीज कुछ मॉडलों की अपेक्षा से बड़े थे, या अभिवृद्धि असाधारण दक्षता से हुई, या प्रारंभिक ब्लैक होल विकास की समय-रेखा में संशोधन की आवश्यकता है।

दिया गया स्रोत पाठ इन संभावनाओं का समाधान नहीं करता, और किसी जिम्मेदार अनुवाद को भी ऐसा नहीं करना चाहिए। लेकिन यह एक स्पष्ट निष्कर्ष का समर्थन करता है: J0439+1634 यह मानना और कठिन बना देता है कि सभी प्रारंभिक क्वासर अभी भी स्पष्ट रूप से उथल-पुथल भरे विकास चरणों में फंसे थे। कम से कम कुछ ने बहुत तेजी से व्यवस्थित, उच्च-दीप्ति वाली प्रणालियों का रूप ले लिया होगा।

ब्लैक होलों से परे झिलमिलाहट क्यों मायने रखती है

क्वासर अकेली जिज्ञासाएँ नहीं हैं। उनके केंद्रीय इंजन उनके आसपास की आकाशगंगाओं को प्रभावित कर सकते हैं। ब्लैक होल की ओर पदार्थ गिरने से जो ऊर्जा निकलती है, वह आसपास की गैस को प्रभावित कर सकती है, तारों के निर्माण को बदल सकती है, और व्यापक परिवेश को आकार दे सकती है। इसका मतलब है कि प्रारंभिक क्वासर गतिविधि की समय-सीमा और प्रकृति को समझना युवा आकाशगंगाओं के विकास को समझने का भी हिस्सा है।

यदि J0439+1634 जैसे पिंड जल्दी ही संगठित और दीप्तिमान हो गए, तो उनके आसपास के पदार्थ पर प्रभाव भी पहले शुरू हुआ होगा या अपेक्षा से अलग तरीके से विकसित हुआ होगा। स्रोत पाठ में बताया गया है कि ब्लैक होल की गतिविधि पड़ोसी क्षेत्रों में तारों के निर्माण को प्रभावित कर सकती है। इससे क्वासर की झिलमिलाहट केवल खगोलीय विवरण नहीं रह जाती। यह इस बात का संकेत है कि ब्रह्मांड में उसके सबसे प्रारंभिक युगों के बाद संरचना किस गति से उभरी।

यह खोज समय-डोमेन खगोलविज्ञान के महत्व को भी रेखांकित करती है, जो वस्तुओं के केवल एक स्नैपशॉट में दिखने की बजाय उनके बदलने के तरीके का अध्ययन करता है। क्वासर की चमक में उतार-चढ़ाव ऐसी आंतरिक संरचना उजागर कर सकते हैं जो अन्यथा छिपी रह जाती। इस मामले में, परिवर्तनशीलता ने प्रकाश के एक दूरस्थ बिंदु को ब्रह्मांड-विज्ञान की केंद्रीय निर्माण समस्याओं में से एक पर प्रमाण में बदल दिया।

एक छोटा संकेत, बड़े निहितार्थ

J0439+1634 अपने आप में ब्लैक होल निर्माण के इतिहास को नहीं लिख देता। लेकिन यह एक स्पष्ट सीमा अवश्य जोड़ता है। अब किसी भी सफल मॉडल को ऐसे प्रारंभिक-ब्रह्मांडीय क्वासर के लिए जगह बनानी होगी, जो केवल बिग बैंग के अत्यंत कम समय बाद ही मौजूद नहीं था, बल्कि ऐसी झिलमिलाहट भी दिखा रहा था जो आश्चर्यजनक रूप से परिपक्व अभिवृद्धि डिस्क का संकेत देती है।

इसीलिए यह खोज खास है। खगोलविद केवल इस वस्तु की दूरस्थता का उत्सव नहीं मना रहे हैं। वे इस संभावना का सामना कर रहे हैं कि युवा ब्रह्मांड अपने सबसे चरम इंजनों में से कुछ को अपेक्षा से अधिक तेजी और स्थिरता से बना सका। 12.8 अरब वर्षों से विलंबित क्वासर का प्रकाश एक चुनौती की तरह पहुंच रहा है: जो भी प्रक्रिया इन दैत्यों को बनाती थी, वह कई मॉडलों की अनुमति से पहले और अधिक कुशल रही होगी।

अभी के लिए, J0439+1634 एक अकेला लेकिन शक्तिशाली उदाहरण बना हुआ है। इसकी झिलमिलाहट ने कॉस्मिक डॉन में अवलोकन की एक नई खिड़की खोली है और सुपरमैसिव ब्लैक होलों के उद्भव के सिद्धांतों के लिए मानक ऊंचा कर दिया है। खगोलविज्ञान में, बड़ा बदलाव अक्सर इसी तरह शुरू होता है: एक पूर्ण उत्तर से नहीं, बल्कि एक ऐसे ज़िद्दी पिंड से जो समय पर व्यवहार करने से इनकार कर देता है।

यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.