ఇప్పటివరకు కనిపించిన అత్యంత ప్రాచీనమైన మెరిపే క్వాసార్ ప్రారంభ నల్ల రంధ్ర సిద్ధాంతాలను సవాలు చేస్తోంది

బ్రహ్మాండ ఉదయానికి చెందిన ఒక క్వాసార్, చాలా తరువాతి కాలానికి చెందిన వస్తువులా ప్రవర్తిస్తోంది

బిగ్ బ్యాంగ్ జరిగిన దాదాపు 850 మిలియన్ సంవత్సరాల తర్వాత మాత్రమే ఉన్న దూరపు క్వాసార్‌లో ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు మెరుపు మార్పులను గుర్తించారు, దీనివల్ల ఇది ఇప్పటివరకు గుర్తించిన అత్యంత ప్రాచీనమైన మెరిపే క్వాసార్‌గా నిలిచింది. J0439+1634గా తెలిసిన ఈ వస్తువు, యువ విశ్వంలో మహా నల్ల రంధ్రాలు ఎలా పెరిగాయో పరిశోధకులకు అరుదైన దృశ్యాన్ని అందిస్తోంది, మరియు ఈ ప్రారంభ పరిశీలన దీర్ఘకాలంగా ఉన్న కొన్ని అంచనాలను కలవరపెడుతోంది.

ఇచ్చిన మూల పాఠ్యం ప్రకారం, క్వాసార్‌లోని మారే కాంతి దాని కేంద్రంలోని నల్ల రంధ్రం చుట్టూ సమతలమైన, పాన్‌కేక్‌లా ఉండే ఆక్రీషన్ డిస్క్ ఉందని వెల్లడించింది. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు సాధారణంగా ఇలాంటి నిర్మాణాన్ని విశ్వం తరువాతి దశల్లో కనిపించే మరింత పరిపక్వ క్వాసార్లతో అనుసంధానిస్తారు. బ్రహ్మాండ చరిత్ర యొక్క అత్యంత ప్రారంభ యుగాల్లో, పరిశోధకులు నల్ల రంధ్రాలు మరింత గందరగోళంగా, ఉబ్బినట్టుగా, తక్కువ స్థిరంగా ఉన్న డిస్కులతో కనిపిస్తాయని, అవి అత్యంత వేగవంతమైన వృద్ధి మరియు అశాంతి వల్ల ఆకృతిని పొందుతాయని అనుకున్నారు.

దానికి బదులుగా, J0439+1634 ఆశ్చర్యకరంగా త్వరగా ఒక క్రమబద్ధమైన స్థితికి చేరినట్టు కనిపిస్తోంది. ఇది కేవలం క్వాసార్ జాబితాలో మరో దూరపు ప్రకాశబిందువును జోడించడం మాత్రమే కాదు. విశ్వం ప్రారంభమైన తరువాత ఇంత త్వరగా అపార ద్రవ్యరాశిగల నల్ల రంధ్రాలు ఎలా సమకూర్చుకున్నాయనే పజిల్‌ను ఇది మరింత పదును పెడుతోంది.

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు నిజంగా ఏమి చూశారు

ఇచ్చిన పాఠ్యం ప్రకారం, ఈ వస్తువును MIT మరియు ఇతర సంస్థల ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. J0439+1634 మొదట హబ్బుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ చిత్రాలలో, ముందుభాగ గ్యాలక్సీ వల్ల గురుత్వాకర్షణ లెన్సింగ్‌కు గురైన ఒక దూరపు గ్యాలక్సీలో కనిపించింది. ఆ లెన్సింగ్ ప్రభావం ఈ క్వాసార్‌ను అపారమైన కాలదూరం దాటి మన దృష్టికి తీసుకురావడంలో సహాయపడింది, దాన్ని సుమారు 12.8 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం ఉన్నట్టుగా చూపించింది.

ఆ పరిశోధకులు క్వాసార్ మెరుస్తూ మారుతున్నదని గుర్తించారు. ఆ వేరియబిలిటీ ముఖ్యం, ఎందుకంటే అది నల్ల రంధ్రంలోకి వంగి పడుతున్న పదార్థం యొక్క భౌతిక నిర్మాణంపై సంకేతాలను ఇస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, మారుతున్న కాంతి ఉబ్బిన, తీవ్రంగా కలత చెందిన డిస్క్‌కు బదులుగా, తులనాత్మకంగా పలుచని, సమతల ఆక్రీషన్ డిస్క్‌ను సూచించింది. మూల పాఠ్యంలో ఉదహరించిన MIT యొక్క Kavli Institute for Astrophysics and Space Researchకు చెందిన జీన్ లియుంగ్ మాట్లాడుతూ, బ్రహ్మాండ ఉదయం నుండి ఎన్నో క్వాసార్లు కనుగొనబడినప్పటికీ, నిజంగా ఒకటి మెరుస్తున్నదాన్ని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చూడటం ఇదే మొదటిసారి అని అన్నారు.

ఈ మొదటి పరిశీలన ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే మెరుపు కేవలం ఆసక్తికర సంకేతం కాదు. ఇది ఒక నిర్ధారణ సాధనం. ఇది నల్ల రంధ్రం చుట్టూ ఉన్న ఆహార మండల పరిమాణం మరియు జ్యామితిని అంచనా వేయడానికి, అలాగే అటువంటి వ్యవస్థలు ఎంత త్వరగా స్థిరమైన ఆకృతులకు చేరుకుంటాయో పరీక్షించడానికి పరిశోధకులకు సహాయపడుతుంది.

డిస్క్ ఆకృతే అసలు ఆశ్చర్యం

క్వాసార్లు చుట్టుపక్కల పదార్థాన్ని ఆహారంగా తీసుకునే మహా నల్ల రంధ్రాల వల్ల శక్తిని పొందుతాయి. వాయువు, ధూళి ఆక్రీషన్ డిస్క్ ద్వారా లోపలికి పడుతూ, వేడెక్కి అపార శక్తిని వికిరిస్తాయి. అనేక సందర్భాల్లో, ఈ ప్రక్రియ శక్తివంతమైన పదార్థ జెట్‌లను కూడా అంతరిక్షంలోకి పంపిస్తుంది. మూల పాఠ్యం J0439+1634ను సూర్యుని ద్రవ్యరాశి కంటే బిలియన్ల రెట్లు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉన్న నల్ల రంధ్రాన్ని కలిగినదిగా వివరిస్తోంది, ఇది విశ్వ చరిత్రలో ఇంత ప్రారంభ దశలో వివరించడం కష్టమైనంత పెద్ద వస్తువు.

ప్రారంభ విశ్వంలోని నల్ల రంధ్రాలు ఇంకా నిర్మాణం యొక్క మరింత rough దశలో ఉండాలని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఆశించారు. పదార్థం చాలా వేగంగా లోపలికి పడుతూ, వ్యవస్థ తీవ్ర పరిస్థితుల్లో ఇంకా నిర్మితమవుతూ ఉంటే, డిస్క్ మరింత మందంగా, మరింత అస్తవ్యస్తంగా, తక్కువ స్థిరంగా ఉండవచ్చు. ఒక సమతల డిస్క్ వేరే విషయాన్ని సూచిస్తుంది: మనం దాన్ని ప్రకాశవంతమైన క్వాసార్‌గా గమనించే సమయానికి ముందే, నల్ల రంధ్రం తన అత్యంత గందరగోళ వృద్ధి దశను దాటి ఉండవచ్చు.

మూల పాఠ్యంలో MIT భౌతిక శాస్త్రవేత్త అన్నా-క్రిస్టినా ఐలర్స్ చేసిన వ్యాఖ్యలు ఈ అర్థాన్ని బలపరుస్తున్నాయి. నల్ల రంధ్రాలకు ఆశించబడే హింసాత్మక, వేగవంతమైన వృద్ధి దశలు చాలా ప్రారంభంలోనే జరుగుతాయని, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు వాటిని వాటి ప్రకాశవంతమైన క్వాసార్ దశలో పట్టుకునే ముందే అవి ముగిసిపోయి ఉండవచ్చని ఆమె చెబుతోంది. మరొక మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక బ్రహ్మాండ ఉదయ క్వాసార్ విస్తృత అధ్యయనానికి తగినంత స్పష్టంగా కనిపించే సమయానికి, అది సిద్ధాంతం ఒకప్పుడు సూచించినదానికంటే నిర్మాణపరంగా మరింత పరిపక్వంగా ఉండవచ్చు.

ప్రారంభ విశ్వ ఖగోళ శాస్త్రంలో లోతైన సమస్య

ఈ కనుగొనం ఆధునిక ఖగోళ శాస్త్రంలో అత్యంత స్థిరమైన ప్రశ్నల్లో ఒకదాన్ని నేరుగా తాకుతోంది: మహా నల్ల రంధ్రాలు ఇంత త్వరగా ఎలా ఏర్పడ్డాయి? విశ్వం 13.8 బిలియన్ సంవత్సరాల వయస్సు కలిగి ఉంది, మరియు J0439+1634ను ఆ చరిత్రలో కేవలం 850 మిలియన్ సంవత్సరాల దశలో చూస్తున్నారు. అయినప్పటికీ, దానిలో ఇప్పటికే బిలియన్ల సౌర ద్రవ్యరాశి గల నల్ల రంధ్రం మరియు తరువాతి యుగపు క్వాసార్లను తలపించే డిస్క్ జ్యామితి ఉంది.

ఈ కలయిక కఠినమైనది, ఎందుకంటే ఇది రెండు విజయాలను చిన్న కాలవ్యవధిలో కుదిస్తుంది. మొదట, నల్ల రంధ్రం అపారమైన ద్రవ్యరాశిని సంపాదించాల్సి వచ్చింది. రెండవది, చుట్టుపక్కల పదార్థ ప్రవాహం తులనాత్మకంగా పలుచని డిస్క్‌గా వ్యవస్థీకృతమవాల్సి వచ్చింది. ఆ యుగంలో ఈ రెండూ ఇప్పటికే నిజమై ఉంటే, లేదా నల్ల రంధ్ర విత్తనాలు కొన్ని నమూనాలు అనుకున్నదానికంటే పెద్దగా మొదలైనట్టో, లేదా ఆక్రీషన్ అసాధారణ సామర్థ్యంతో జరిగినట్టో, లేదా ప్రారంభ నల్ల రంధ్ర అభివృద్ధి కాలక్రమాన్ని సవరించాల్సిన అవసరం ఉన్నట్టో అర్థం.

ఇచ్చిన మూల పాఠ్యం ఈ అవకాశాలను పరిష్కరించదు, మరియు ఏ బాధ్యతాయుతమైన అనువాదమూ అలా చేయకూడదు. కానీ ఇది ఒక స్పష్టమైన ముగింపుకు మద్దతు ఇస్తుంది: J0439+1634, అన్ని ప్రారంభ క్వాసార్లు ఇంకా స్పష్టంగా గందరగోళంగా పెరుగుతున్న దశల్లోనే చిక్కుకుని ఉన్నారనే భావనను కష్టతరం చేస్తుంది. కనీసం కొన్ని, ఆశ్చర్యకరంగా వేగంగా క్రమబద్ధమైన, అధిక ప్రకాశ వ్యవస్థలుగా మారి ఉండవచ్చు.

నల్ల రంధ్రాలకు మించి మెరుపు ఎందుకు ముఖ్యం

క్వాసార్లు ఒంటరి ఆసక్తికర విషయాలు కావు. వాటి కేంద్ర యంత్రాలు చుట్టూ ఉన్న గ్యాలక్సీలపై ప్రభావం చూపగలవు. పదార్థం నల్ల రంధ్రం వైపు పడుతుంటే విడుదలయ్యే శక్తి సమీప వాయువును ప్రభావితం చేయగలదు, నక్షత్ర నిర్మాణాన్ని మార్చగలదు, మరియు విస్తృత వాతావరణాన్ని రూపుదిద్దగలదు. అంటే, ప్రారంభ క్వాసార్ కార్యకలాపం యొక్క సమయం మరియు స్వభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడం, యువ గ్యాలక్సీలు ఎలా పరిణమించాయో అర్థం చేసుకోవడంలో కూడా భాగమే.

J0439+1634 వంటి వస్తువులు ప్రారంభంలోనే క్రమబద్ధంగా మరియు ప్రకాశవంతంగా మారినట్లయితే, వాటి చుట్టూ ఉన్న పదార్థంపై ప్రభావం కూడా ముందుగానే మొదలై ఉండవచ్చు లేదా వేరేలా జరిగి ఉండవచ్చు. సమీప ప్రాంతాల్లో నక్షత్ర నిర్మాణంపై నల్ల రంధ్ర కార్యకలాపం ప్రభావం చూపగలదని మూల పాఠ్యం చెబుతోంది. దీంతో క్వాసార్ మెరుపు కేవలం ఖగోళ భౌతిక వివరమే కాదు. ఇది విశ్వం యొక్క అత్యంత ప్రారంభ యుగాల తరువాత నిర్మాణం ఏ వేగంతో వెలిసిందో తెలియజేసే సూచన.

ఈ కనుగొనం time-domain astronomy విలువను కూడా హైలైట్ చేస్తుంది, ఇది వస్తువులు ఒకే snapshotలో ఎలా కనిపిస్తాయో కాకుండా, కాలక్రమంలో ఎలా మారుతాయో పరిశీలిస్తుంది. క్వాసార్ ప్రకాశ మార్పులు, లేకపోతే దాగి ఉండే అంతర్గత నిర్మాణాన్ని బయటపెట్టగలవు. ఈ సందర్భంలో, వేరియబిలిటీ ఒక దూరపు కాంతి బిందువును, cosmologyలోని ప్రధాన నిర్మాణ సమస్యలలో ఒకదానికి సంబంధించిన సాక్ష్యంగా మార్చింది.

పెద్ద ప్రభావాలతో చిన్న సంకేతం

J0439+1634 మాత్రమే నల్ల రంధ్ర నిర్మాణ చరిత్రను తిరిగి రాయదు. కానీ ఇది ఒక స్పష్టమైన పరిమితిని జోడిస్తుంది. ఏ విజయవంతమైన నమూనా అయినా ఇప్పుడు, బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత అసాధారణంగా త్వరగా ఉన్న ప్రారంభ విశ్వ క్వాసార్‌కు మాత్రమే కాదు, ఆశ్చర్యకరంగా పరిపక్వమైన ఆక్రీషన్ డిస్క్‌ను సూచించే విధంగా మెరుస్తూ కనిపించిన దానికి కూడా స్థానం ఇవ్వాల్సి ఉంటుంది.

అందుకే ఈ కనుగొనం ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కేవలం ఈ వస్తువు ఎంత దూరంలో ఉందో మాత్రమే జరుపుకోవడం లేదు. యువ విశ్వం తన అత్యంత తీవ్ర యంత్రాలలో కొన్నిటిని ఊహించినదానికంటే వేగంగా నిర్మించి స్థిరపరచగలిగిందనే అవకాశాన్ని వారు ఎదుర్కొంటున్నారు. 12.8 బిలియన్ సంవత్సరాల ఆలస్యంతో చేరుతున్న క్వాసార్ కాంతి ఒక సవాలుగా వస్తోంది: ఈ మహత్తరాలను నిర్మించిన ప్రక్రియ, అనేక నమూనాలు అనుమతించినదానికంటే ముందుగానూ, మరింత సమర్థంగానూ ఉండి ఉండొచ్చు.

ప్రస్తుతం, J0439+1634 ఒకే కానీ శక్తివంతమైన కేసుగానే ఉంది. దాని మెరుపు బ్రహ్మాండ ఉదయంపై కొత్త పరిశీలనా కిటికీని తెరిచి, మహా నల్ల రంధ్రాలు ఎలా ఉద్భవిస్తాయో అనే సిద్ధాంతాలకు కొత్త ప్రమాణాన్ని నిర్దేశించింది. ఖగోళ శాస్త్రంలో, పెద్ద మార్పు తరచుగా ఇలానే మొదలవుతుంది: పూర్తి సమాధానంతో కాదు, సమయానికి అనుగుణంగా ప్రవర్తించడానికి నిరాకరించే ఒక మొండి వస్తువుతో.

ఈ వ్యాసం Universe Today రిపోర్టింగ్‌పై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.