वेब अभ्यास दूरच्या अतिज्योतिमान आकाशगंगेचा एक प्रमुख चालक म्हणून ध्रुवीय धुळीकडे निर्देश करतो

विश्वातील सर्वात तेजस्वी वस्तूंपैकी एकाचे दुर्मिळ दर्शन

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपचा वापर करणाऱ्या खगोलशास्त्रज्ञांनी W2246−0526 या विश्वातील सर्वाधिक तेजस्वी ज्ञात वस्तूंपैकी एकाचा अधिक जवळून अभ्यास केला आहे, आणि या निष्कर्षांमुळे एक जुना प्रश्न अधिक तीक्ष्ण होतो: तथाकथित Hot DOGs इतके तीव्रपणे अवरक्तमध्ये का चमकतात? नव्या विश्लेषणानुसार उत्तर फक्त केंद्रीय कृष्णविवराभोवतीच्या धुळीच्या टोरसातच नसावे. ध्रुवीय धूळही महत्त्वाची भूमिका बजावत असल्याचे दिसते.

W2246−0526 ही एक उष्ण धूळ-आवृत आकाशगंगा, किंवा Hot DOG, आहे, जी बिग बॅंगनंतर फक्त 1.2 अब्ज वर्षांनी, 4.6 या रेडशिफ्टवर दिसून आली. या प्रणाली प्रामुख्याने सक्रियपणे अन्न ग्रहण करणाऱ्या महाकाय कृष्णविवरांद्वारे चालवल्या जातात आणि सूर्याच्या तुलनेत 10 च्या 14व्या घातापेक्षा अधिक अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करतात. त्या मोठ्या प्रमाणात धुळीने झाकलेल्या असल्यामुळे त्यांचे अर्थ लावणे कठीण आहे, आणि त्यामुळेच त्या आकाशगंगा उत्क्रांती संशोधनातील कायमचे कोडे ठरल्या आहेत.

नव्या अभ्यासात काय तपासले

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society मध्ये 14 मे रोजी प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासात वेब निरीक्षणांसह आकाशगंगेच्या वर्णपट ऊर्जा वितरणाचे बहु-तरंगलांबी विश्लेषण वापरण्यात आले. संशोधकांनी सक्रिय आकाशगंगा केंद्राभोवतीच्या धुळीच्या रचनांसाठी वेगवेगळ्या मॉडेल्सची चाचणी घेतली आणि ती तारा-निर्मिती तसेच होस्ट आकाशगंगेच्या मॉडेल्ससोबत एकत्र केली. या वस्तूच्या विलक्षण प्रकाश उत्पादनाचे सर्वात चांगले स्पष्टीकरण कोणते भौतिक घटक देतात, हे ठरवणे हा त्यांचा उद्देश होता.

पूर्वीच्या कामातूनच हे स्पष्ट झाले होते की W2246−0526 मध्ये उष्ण धूळ प्रमुख आहे, तिचे तापमान सुमारे 450 केल्विन, म्हणजे जवळपास 180 अंश सेल्सियस, आहे. त्या तापमान श्रेणीवरून सक्रिय आकाशगंगा केंद्र हाच मुख्य इंजिन असल्याचे ठळकपणे सूचित होते. नव्या मॉडेलिंगने प्रणालीची भूमिती अधिक परिष्कृत केली असून टोरसव्यतिरिक्त ध्रुवीय भागांतील धूळही या आकाशगंगा वर्गाला परिभाषित करणारा अत्यंत अवरक्त प्रकाश निर्माण करण्यास मदत करू शकते, असे सूचित होते.

ध्रुवीय धूळ का महत्त्वाची आहे

हा फरक केवळ देखावा नाही. अनेक कृष्णविवर मॉडेल्समध्ये टोरसच बहुतेक अडथळा निर्माण करण्याचे आणि पुन्हा विकिरण करण्याचे काम करते. ध्रुवीय धुळीचा मोठा वाटा असेल, तर कृष्णविवराभोवतीची रचना साध्या मॉडेल्सपेक्षा अधिक विस्तृत किंवा गतिशीलदृष्ट्या गुंतागुंतीची असू शकते. कृष्णविवरांची वाढ आणि केंद्रातील इंजिन व त्याच्या होस्ट आकाशगंगेतील ऊर्जा देवाणघेवाण समजून घेण्यासाठी हे महत्त्वाचे आहे.

Hot DOGs आधीच अत्यंत टोकाची प्रयोगशाला आहेत. ते ज्ञात आकाशगंगीय तेजस्वितेच्या वरच्या काठाशी असतात आणि अशा काळात दिसतात, जेव्हा प्रारंभिक विश्व आपली पहिली मोठी रचना बांधत होते. ते ऊर्जा कशी निर्माण करतात आणि पुन्हा वितरित करतात हे समजल्याने संशोधकांना कृष्णविवरांना अन्न पुरवणे आणि आकाशगंगा रूपांतरित होण्याच्या अटी यांचा शोध घेता येतो.

इथे एक पद्धतशीर पैलूही आहे. या प्रणालींचा अभ्यास करणे कठीण आहे, कारण धूळ लपवतेही आणि उघडही करते. काही तरंगलांबींमध्ये ती थेट दृश्य अडवते, तर इतरांमध्ये ऊर्जा पुन्हा उत्सर्जित करते. त्यामुळे अवरक्त क्षेत्रातील वेबची संवेदनशीलता विशेषतः मौल्यवान ठरते. आकाशगंगा केवळ धुळीने समृद्ध आहे हे मान्य करण्यापेक्षा, हा दुर्बिण धूळ कुठे बसलेली आहे आणि ती निरीक्षित ऊर्जा उत्पादनावर कसा परिणाम करते, हे अधिक नेमकेपणाने तपासू देते.

प्रारंभिक विश्वातील कृष्णविवर वाढीची खिडकी

W2246−0526 हा फक्त आणखी एक तेजस्वी क्वासार नाही. हा आजवर सापडलेला आपल्या प्रकारातील सर्वात दूरचा आणि सर्वात तेजस्वी Hot DOG आहे, ज्यामुळे तो या वर्गासाठी एक आधारबिंदू बनतो. जर त्याची अत्यंत तेजस्विता काही अंशी ध्रुवीय धुळीवर अवलंबून असेल, तर अशाच यंत्रणा इतर अत्यंत आच्छादित प्रणालींमध्येही विचारात घ्याव्या लागू शकतात. त्यामुळे या दुर्मिळ वस्तूंमध्ये तारा-निर्मिती, टोरसची भूमिती, आणि कृष्णविवर शक्ती यांची सापेक्ष भूमिका खगोलशास्त्रज्ञ कशी वर्गीकृत करतात, हे बदलू शकते.

हा अभ्यास Hot DOG समस्येच्या प्रत्येक पैलूचे निराकरण झाल्याचा दावा करत नाही. या आकाशगंगा अजूनही विलक्षण आणि कदाचित विविध प्रकारच्या आहेत. पण तो चर्चा एकघटकात्मक चित्रापलीकडे नेतो. टोरसला एकमेव प्रमुख घटक मानण्याऐवजी, नवे काम कृष्णविवराभोवती अधिक स्तरयुक्त धुळीच्या वातावरणाकडे निर्देश करते.

खगोलशास्त्रासाठी हीच खरी प्रगती आहे. दूर विश्वातील सर्वात तेजस्वी वस्तू अनेकदा शोधायला सोप्या, पण समजावायला सर्वात कठीण असतात. आता वेब त्यांच्या ऊर्जा बजेटचा अधिक काळजीपूर्वक अभ्यास करत असताना, कृष्णविवराला खाऊ घालण्यापासून ते निरीक्षित तेजस्वितेपर्यंतचा मार्ग जुन्या मॉडेल्सनी गृहित धरल्यापेक्षा अधिक गोंधळलेला आणि अधिक माहितीपूर्ण संरचनांवर अवलंबून असू शकतो, हे संशोधक पाहू लागले आहेत.

हा लेख Phys.org च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.