JWST ప్రారంభ విశ్వంలో ఎందుకు భారీ బ్లాక్ హోళ్లను కనిపెడుతూనే ఉందో వివరించడానికి ఒక కొత్త సిద్ధాంతం

James Webb Space Telescope నుండి బయటపడిన అత్యంత చిక్కైన పజిల్లలో ఒకటి ప్రారంభ విశ్వం గెలాక్సీలను వేగంగా రూపొందించిందన్న విషయం మాత్రమే కాదు, ఆ గెలాక్సీలలో కొన్ని ప్రామాణిక అంచనాలకంటే చాలా పెద్ద బ్లాక్ హోళ్లను కలిగి ఉన్నట్లు కనిపించడం. ఇప్పుడు ఒక కొత్త అధ్యయనం, కాస్మిక్ డాన్ సమయంలో ఈ "overmassive" బ్లాక్ హోళ్లు ఎలా ఏర్పడ్డాయో వివరించే ఒక సాధ్యమైన వివరణను అందిస్తోంది.

JWST బయటపెట్టిన అసమానత

సమీప విశ్వంలో, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఒక supermassive black hole ద్రవ్యరాశి మరియు దాని host galaxy యొక్క నక్షత్ర ద్రవ్యరాశి మధ్య ఒక స్థిరమైన సంబంధాన్ని చూస్తూ వచ్చారు. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, black hole నక్షత్ర ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 0.1% నుండి 0.5% వరకు మాత్రమే ఉంటుంది, ముఖ్యంగా elliptical మరియు bulge-dominated గెలాక్సీలలో. ఈ స్థిరత్వం black holes మరియు గెలాక్సీలు తక్కువమొత్తంలో అయినా సమకాలీనంగా కలిసి పెరుగుతాయని భావనకు మద్దతు ఇచ్చింది.

high-redshift విశ్వంపై JWST చూపు ఆ చిత్రాన్ని కుదిపేసింది. విశ్వపు తొలి ఒకటి లేదా రెండు బిలియన్ సంవత్సరాల గెలాక్సీలలో, పరిశోధకులు తరచుగా తమ host galaxies ద్రవ్యరాశిలో 10% నుండి 30% వరకు ఉన్న supermassive black holes ను కనుగొన్నారు. అత్యంత తీవ్రమైన "Little Red Dots" లో, అంచనా వేసిన black hole ద్రవ్యరాశులు host galaxies నక్షత్ర ద్రవ్యరాశులను కూడా మించి పోయాయి. ఈ వ్యవస్థలను ఇప్పుడు overmassive black hole galaxies, లేదా OBGs, అని అంటున్నారు.

కొత్త పరిశోధన నుంచి ప్రతిపాదిత పరిష్కారం

How Overmassive Black Holes Formed at Cosmic Dawn అనే శీర్షికతో ఉన్న కొత్త పేపర్ The Astrophysical Journal Letters లో ప్రచురణకు సిద్ధంగా ఉంది, అలాగే ప్రస్తుతం arXiv లో అందుబాటులో ఉంది. United Arab Emirates University కి చెందిన Muhammad Latif నేతృత్వంలోని ఈ పని, black holes మరియు గెలాక్సీలు పరస్పరం అనుసంధానమై ఉన్నాయనే ఆలోచనను పూర్తిగా వదలకుండా, ఇంత పెద్ద black holes ఇంత తొలినాళ్లలో ఎలా ఉద్భవించగలిగాయో వివరించడమే లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

ఈ అధ్యయనంలోని ప్రధాన ప్రాధాన్యం JWST ఇచ్చిన పరిశీలనా షాక్ కు సరిపడేలా సిద్ధాంతాన్ని నవీకరించడానికి ఇది ప్రయత్నిస్తోందనే విషయం. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు టెలిస్కోప్ నుంచి ఆశ్చర్యాలను ఆశించారు, కానీ ఈ ప్రారంభ black holes పరిమాణం మరింత లోతైన పునరాలోచనను బలవంతం చేసింది. ప్రారంభ విశ్వంలో ప్రామాణిక co-evolution చిత్రం ఇక పనిచేయకపోతే, galaxy assembly, black hole growth, లేదా రెండింటి నమూనాలు సవరించాల్సి ఉంటుంది.

Black holes దాటి ఈ అంశం ఎందుకు ముఖ్యమైంది

ఇది ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తుల గురించి ఒక సంకుచిత లెక్కల సమస్య మాత్రమే కాదు. గెలాక్సీలు మరియు వాటి కేంద్ర black holes మధ్య సంబంధం ఆధునిక astrophysics గుండెల్లో ఉంది. ఇది నక్షత్ర నిర్మాణం, వాయు ప్రవాహం, radiation feedback, మరియు Big Bang తర్వాత నిర్మాణం ఎంత వేగంగా ఏర్పడిందన్న విషయంపై శాస్త్రవేత్తలు ఎలా ఆలోచిస్తారో ప్రభావితం చేస్తుంది. ప్రారంభ black holes తమ గెలాక్సీల కంటే ఇంత పెద్ద మార్జిన్లతో వేగంగా ఎదగగలిగితే, తొలి భారీ నిర్మాణాలను నిర్మించే మార్గాలు మరింత అసమానంగా, మరింత వేగంగా, లేదా మరింత ప్రత్యేకీకృతంగా ఉండి ఉండవచ్చు.

అందుకే OBG సమస్యకు ఇంత దృష్టి లభించింది. JWST కేవలం ఊహించినదానికన్నా ముందే black holes ను కనుగొనలేదు. ఇది ఈ రంగంలో అత్యంత ఉపయోగకరమైన అనుభవపరమైన నియమాల్లో ఒకదాన్ని ఉల్లంఘిస్తున్నట్లు కనిపించే వ్యవస్థలను కూడా కనుగొంది. ఆ వ్యవస్థలు అసాధారణంగా సమర్థవంతమైన black hole growth ద్వారా, అసాధారణంగా ఆలస్యమైన stellar buildup ద్వారా, లేదా ప్రామాణిక మోడళ్లు తగినంతగా పట్టుకోని ఏదో కలయిక ద్వారా ఏర్పడ్డాయా అని వివరించడానికి సిద్ధాంతపరమైన పని ఇప్పుడు వేగంగా సాగుతోంది.

పజిల్ యొక్క ప్రస్తుత స్థితి

మూల నివేదిక ప్రతిపాదిత mechanism యొక్క ప్రతి అంశాన్ని వివరించదు, కానీ పేపర్ ఏమి చేయాలని చూస్తోంది అనేది స్పష్టంగా చెబుతుంది: విశ్వపు అత్యంత ప్రారంభ గెలాక్సీలలో black holes ఎలా అసమానంగా భారీగా మారాయో వివరించడం. ఇది JWST కి శాస్త్రీయ ప్రతిస్పందనలో ఒక ముఖ్య దశ. పరిశీలనా ఆశ్చర్యాలకు ఇప్పుడు సాధారణ ఆశ్చర్యం కాకుండా, లక్ష్యిత సిద్ధాంతంతో స్పందిస్తున్నారు.

రాబోయే పరీక్ష ఏమిటంటే, కొత్త model ఒకటి లేదా రెండు తీవ్రమైన ఉదాహరణలను మాత్రమే కాదు, JWST ఇంకా వెలికితీస్తున్న ప్రారంభ black hole వ్యవస్థల విస్తృత జనాభాను కూడా వివరించగలదా అన్నదే. అది చేయగలిగితే, cosmic dawn కు ఒక సమగ్ర చిత్రాన్ని పునరుద్ధరించడంలో అది సహాయపడవచ్చు. చేయలేకపోతే, తొలి గెలాక్సీలు మరియు తొలి supermassive black holes ఎలా ఏర్పడ్డాయనే విషయంపై ఉన్న ప్రస్తుత ఆలోచనలపై టెలిస్కోప్ కనుగొన్న విషయాలు ఒత్తిడిని కొనసాగిస్తాయి.

ఏదేమైనా, దిశ స్పష్టంగా ఉంది: JWST cosmology ని సవరణ దశలోకి నెట్టింది, మరియు ప్రారంభ కాలంలోని భారీ బ్లాక్ హోళ్లు ఇప్పుడు అందుకు అత్యంత ముఖ్యమైన కారణాల్లో ఒకటి.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.