JWST के शुरुआती ब्रह्मांड में बार-बार अतिविशाल ब्लैक होल क्यों मिल रहे हैं, इसे समझाने के लिए एक नया सिद्धांत

James Webb Space Telescope से उभरी सबसे जिद्दी पहेलियों में से एक यह नहीं है कि शुरुआती ब्रह्मांड ने आकाशगंगाएँ बहुत जल्दी बना लीं, बल्कि यह है कि उन में से कुछ आकाशगंगाएँ मानक अपेक्षाओं से कहीं बड़े ब्लैक होलों को समेटे हुए दिखाई देती हैं। एक नया अध्ययन अब यह समझाने की संभावना पेश करता है कि ब्रह्मांडीय भोर में ये "ओवरमैसिव" ब्लैक होल कैसे बने।

JWST ने जिस असंगति को उजागर किया

निकटवर्ती ब्रह्मांड में, खगोलविद एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के द्रव्यमान और उसकी मेजबान आकाशगंगा के तारकीय द्रव्यमान के बीच एक काफी स्थिर संबंध देखते आए हैं। मोटे तौर पर, ब्लैक होल आमतौर पर तारकीय द्रव्यमान का लगभग 0.1% से 0.5% हिस्सा होता है, खासकर अंडाकार और bulge-dominated आकाशगंगाओं में। इस नियमितता ने इस धारणा को मजबूत करने में मदद की कि ब्लैक होल और आकाशगंगाएँ कमोबेश समकालिक तरीके से साथ-साथ बढ़ते हैं।

उच्च-रेडशिफ्ट ब्रह्मांड पर JWST की दृष्टि ने इस तस्वीर को बाधित कर दिया। ब्रह्मांड के पहले एक या दो अरब वर्षों की आकाशगंगाओं में, शोधकर्ताओं ने ऐसे सुपरमैसिव ब्लैक होल पाए जो अक्सर अपनी मेजबान आकाशगंगाओं के द्रव्यमान का 10% से 30% तक हिस्सा थे। कुछ सबसे चरम "Little Red Dots" में, अनुमानित ब्लैक होल द्रव्यमान मेजबान आकाशगंगाओं के तारकीय द्रव्यमानों से भी अधिक था। अब इन प्रणालियों को overmassive black hole galaxies, या OBGs, कहा जाता है।

नए शोध से प्रस्तावित समाधान

नया शोधपत्र, जिसका शीर्षक How Overmassive Black Holes Formed at Cosmic Dawn है, The Astrophysical Journal Letters में प्रकाशित होने वाला है और अभी arXiv पर उपलब्ध है। United Arab Emirates University के Muhammad Latif के नेतृत्व में यह काम यह समझाने का लक्ष्य रखता है कि इन असामान्य रूप से बड़े ब्लैक होलों का उदय इतना जल्दी कैसे हुआ, वह भी इस विचार को सीधे त्यागे बिना कि ब्लैक होल और आकाशगंगाएँ परस्पर जुड़ी हुई हैं।

अध्ययन का केंद्रीय महत्व यह है कि यह JWST द्वारा दिए गए प्रेक्षणीय झटके के अनुरूप सिद्धांत को अद्यतन करने की कोशिश करता है। खगोलविदों को इस टेलीस्कोप से आश्चर्य की उम्मीद थी, लेकिन इन शुरुआती ब्लैक होलों के पैमाने ने गहन पुनर्विचार को मजबूर कर दिया है। यदि शुरुआती ब्रह्मांड में मानक सह-विकास की तस्वीर अब काम नहीं करती, तो आकाशगंगा निर्माण, ब्लैक होल वृद्धि, या दोनों के मॉडलों में संशोधन की जरूरत है।

ब्लैक होलों से परे यह मुद्दा क्यों महत्वपूर्ण है

यह द्रव्यमान अनुपातों का केवल एक संकीर्ण लेखा-जोखा समस्या नहीं है। आकाशगंगाओं और उनके केंद्रीय ब्लैक होलों के बीच का संबंध आधुनिक खगोलभौतिकी के केंद्र में है। यह इस बात को प्रभावित करता है कि वैज्ञानिक तारकीय निर्माण, गैस के प्रवाह, विकिरण प्रतिक्रिया, और बिग बैंग के बाद संरचना किस गति से उभरी, इसके बारे में कैसे सोचते हैं। यदि शुरुआती ब्लैक होल अपनी आकाशगंगाओं से इतने बड़े अंतर से आगे निकल सकते थे, तो पहली विशाल संरचनाएँ बनाने के रास्ते अपेक्षा से अधिक असमान, अधिक तेज़, या अधिक विशेषीकृत रहे होंगे।

यही कारण है कि OBG समस्या ने इतना ध्यान खींचा है। JWST ने केवल अपेक्षा से पहले ब्लैक होल नहीं खोजे। इसने ऐसे तंत्र पाए हैं जो क्षेत्र के सबसे उपयोगी अनुभवजन्य नियमों में से एक का उल्लंघन करते प्रतीत होते हैं। सैद्धांतिक काम अब यह समझाने की दौड़ में है कि क्या वे तंत्र असामान्य रूप से कुशल ब्लैक होल वृद्धि, असामान्य रूप से विलंबित तारकीय निर्माण, या दोनों के ऐसे संयोजन से बने, जिसे मानक मॉडल पर्याप्त रूप से पकड़ नहीं पाए हैं।

पहेली की मौजूदा स्थिति

स्रोत रिपोर्ट प्रस्तावित तंत्र के हर तत्व को सामने नहीं रखती, लेकिन यह स्पष्ट करती है कि यह शोधपत्र क्या करने की कोशिश कर रहा है: यह समझाना कि ब्रह्मांड की सबसे शुरुआती आकाशगंगाओं में ब्लैक होल असमान रूप से इतने विशाल कैसे हो गए। यही JWST के प्रति वैज्ञानिक प्रतिक्रिया में एक महत्वपूर्ण चरण है। अब प्रेक्षणीय आश्चर्यों का सामना लक्षित सिद्धांत से किया जा रहा है, न कि केवल सामान्य आश्चर्य से।

आने वाली कसौटी यह होगी कि क्या नया मॉडल केवल एक या दो चरम उदाहरणों को नहीं, बल्कि उन शुरुआती ब्लैक होल प्रणालियों की व्यापक आबादी को भी समझा सकता है जिन्हें JWST लगातार उजागर कर रहा है। यदि यह ऐसा कर सका, तो यह ब्रह्मांडीय भोर की एक सुसंगत तस्वीर को बहाल करने में मदद कर सकता है। यदि नहीं, तो टेलीस्कोप की खोजें इस बात पर दबाव बनाए रखेंगी कि पहली आकाशगंगाएँ और पहले सुपरमैसिव ब्लैक होल कैसे अस्तित्व में आए, इस बारे में मौजूदा विचारों की पुनर्समीक्षा की जाए।

किसी भी स्थिति में, दिशा स्पष्ट है: JWST ने ब्रह्मांड विज्ञान को संशोधन के दौर में धकेल दिया है, और शुरुआती दौर के अतिविशाल ब्लैक होल अब इसका एक सबसे महत्वपूर्ण कारण हैं।

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