JWST के ‘लिटिल रेड डॉट्स’ और प्राचीन महाविशाल ब्लैक होलों की तेज़ बढ़त का सुराग

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) के दिखाए रहस्यमय ‘लिटिल रेड डॉट्स’ शायद किसी एक नए प्रकार की खगोलीय वस्तु नहीं हैं। हाल के तीन शोध मिलकर एक संभावित क्रम सुझाते हैं: पहले सामान्य तारों के बनने से पूर्व अपेक्षाकृत भारी ब्लैक होल-बीज बनें, फिर वे अपारदर्शी व घनी गैस के आवरण में तेज़ी से पदार्थ निगलकर बढ़ें, और कुछ प्रणालियों में आकाशगंगाओं की निकट मुठभेड़ों व बाद के विलयों से वृद्धि को और गति मिले।

यह ढांचा कॉस्मिक डॉन—बिग बैंग के बाद के उस शुरुआती दौर, जब पहले तारे और आकाशगंगाएँ बन रही थीं—की एक बड़ी पहेली को कुछ हद तक सुलझा सकता है: महाविशाल ब्लैक होल इतनी जल्दी कैसे दिखाई दिए? लेकिन इसका अर्थ यह नहीं कि हर लिटिल रेड डॉट की उत्पत्ति एक जैसी है। कई प्रतिस्पर्धी व्याख्याएँ अब भी मौजूद हैं।

1. पहले तारों से पूर्व भारी बीज बनने का रास्ता

‘नॉट-क्वाइट-प्रिमॉर्डियल’ यानी पूरी तरह आदिम नहीं, पर तारों से पहले बने ब्लैक होल की परिकल्पना, बिग बैंग के बिल्कुल आरंभिक क्षणों में बने काल्पनिक आदिम ब्लैक होलों और मृत तारों के अवशेष से बने सामान्य ब्लैक होलों के बीच का रास्ता प्रस्तावित करती है। इसके अनुसार, डार्क मैटर के अपेक्षाकृत हल्के अतिघन क्षेत्र बहुत आरंभिक समय में गैस जमा कर सकते थे। तब गर्म कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड उस गैस को ठंडा होकर छोटे टुकड़ों में बंटने और तारे बनाने से रोक सकता था। नतीजतन, गैस किसी सामान्य तारकीय आबादी के बनने से पहले सीधे ब्लैक होल में ढह सकती थी। 19

इस विचार का लाभ समय है। यदि ब्लैक होल शुरुआत में ही अपेक्षाकृत बड़े द्रव्यमान का हो, तो उसे एक अकेले विशाल तारे से बने छोटे बीज की तुलना में महाविशाल आकार तक पहुँचने के लिए बहुत कम दूरी तय करनी होगी। मगर यह निर्माण की सैद्धांतिक परिकल्पना है, ऐसे किसी पूर्व-तारकीय बीज का प्रत्यक्ष अवलोकन नहीं। लिटिल रेड डॉट्स की पूरी आबादी से इसका संबंध भी अभी सिद्ध नहीं हुआ है। 19

2. लिटिल रेड डॉट के करीबी युग्म: अंतःक्रिया का संभावित रास्ता

COSMOS-Web सर्वेक्षण के एक अध्ययन में चार संभावित द्वैध लिटिल रेड डॉट युग्म पहचाने गए। इनके प्रक्षेपित कोणीय अंतर 0.2 से 1.2 आर्कसेकंड के बीच थे। विश्लेषण के अनुसार, इनका वितरण अलग-अलग दूरी पर स्थित, असंबद्ध वस्तुओं के संयोगवश एक ही दिशा में दिखने से आसानी से नहीं समझाया जा सकता। 40

जिन दो प्रणालियों के लिए स्लिटलैस स्पेक्ट्रोस्कोपी उपलब्ध थी, उनमें हर युग्म के दोनों घटकों में एक ही प्रेक्षित तरंगदैर्ध्य पर रेखा मिली। इससे यह संभावना मजबूत होती है कि वे शुरुआती ब्रह्मांड में वास्तव में एक-दूसरे के निकट थे। 40

यदि इन कॉम्पैक्ट स्रोतों में सक्रिय रूप से बढ़ते ब्लैक होल हैं, तो ऐसे निकट युग्म दो कारणों से महत्वपूर्ण हो सकते हैं:

• आकाशगंगाओं की अंतःक्रिया गैस को विचलित कर उसे केंद्रीय ब्लैक होल की ओर भेज सकती है;
• बाद में आकाशगंगाओं और उनके ब्लैक होलों के विलय से द्रव्यमान क्रमिक रूप से बढ़ सकता है।

फिर भी, इसे शर्तों के साथ ही समझना चाहिए। आकाश में पास दिखने वाले स्रोत अनिवार्य रूप से गुरुत्वाकर्षण से बंधा आकाशगंगा-युग्म नहीं होते; और किसी भौतिक रूप से जुड़े युग्म का भविष्य में ब्लैक होल-विलय होना भी तय नहीं है। फिलहाल ये अवलोकन बस इतना संकेत देते हैं कि निकट परिवेश अहम हो सकता है, न कि यह कि विलय करते ब्लैक होल की पुष्टि हो चुकी है। 40

3. MoM-BH*-1: बढ़ता ब्लैक होल तारे जैसा क्यों दिख सकता है

MoM-BH*-1 दिखाता है कि केवल दिखावट के आधार पर लिटिल रेड डॉट्स का वर्गीकरण कितना कठिन है। शोधकर्ताओं के अनुसार, इस स्रोत की सबसे संभावित व्याख्या एक अत्यंत घने गैसीय बादल की है, जिसे सामान्य तारकीय नाभिकीय संलयन नहीं बल्कि केंद्र में मौजूद ब्लैक होल ऊर्जा दे रहा है। 1

रिपोर्ट किए गए मॉडल में लगभग 1 लाख सूर्य-द्रव्यमान का ब्लैक होल, सौरमंडल के आकार के आसपास फैले विशाल हाइड्रोजन आवरण के भीतर है। ब्लैक होल में गिरता पदार्थ ऊर्जा पैदा करता है और आसपास की गैस उस ऊर्जा को बदलकर बाहर विकीर्ण करती है। इसी वजह से पूरा तंत्र तारे जैसा दिखता है, और इसे अनौपचारिक रूप से ‘ब्लैक होल स्टार’ कहा गया है। 1

यदि यह व्याख्या सही है, तो एक अहम अवलोकनीय बात सामने आती है: असाधारण रूप से घनी गैस में दबा और तेज़ी से पदार्थ खाता ब्लैक होल, परिचित क्वासर के बजाय एक कॉम्पैक्ट लाल स्रोत जैसा दिख सकता है। इसलिए MoM-BH*-1 व्यापक लिटिल रेड डॉट आबादी की एक भौतिक श्रेणी का उदाहरण हो सकता है—हर वस्तु का नमूना नहीं। 1

संयुक्त तस्वीर: बीज, भोजन और विलय

इन अध्ययनों को साथ रखें तो शुरुआती ब्लैक होलों के तेज़ी से जुड़ने की एक परतदार व्याख्या बनती है:

1. बीज: दुर्लभ परिस्थितियाँ सामान्य तारों के जन्म से पहले ब्लैक होल बना सकती थीं, जिससे उन्हें शुरुआत में ही बढ़त मिलती। 19
2. भोजन: घनी गैस तेज़ पदार्थ-अभिवृद्धि को बनाए रख सकती है या छिपा सकती है; इसी कारण बढ़ता ब्लैक होल MoM-BH*-1 जैसे लाल, कॉम्पैक्ट स्रोत के रूप में दिखाई दे सकता है। 1
3. विलय: निकट युग्म और परस्पर क्रिया करती मेज़बान आकाशगंगाएँ गैस के प्रवाह तथा अंततः ब्लैक होल-विलय के नए अवसर दे सकती हैं। 40

इस तस्वीर में ब्रह्मांड के बिल्कुल शुरुआती क्षणों में बने ब्लैक होलों की विशाल आबादी मानना जरूरी नहीं पड़ता। फिर भी इसके लिए शुरुआती ब्रह्मांड में असामान्य वातावरण चाहिए—ऐसे क्षेत्र जो गैस को कुशलता से इकट्ठा करें और उसे सामान्य तारों में टूटकर बंटने से रोक सकें।

निर्णायक उत्तर के लिए क्या देखना होगा?

अगली कसौटी अवलोकन होंगे। स्पेक्ट्रोस्कोपी से पता लगाया जा सकेगा कि अधिक लिटिल रेड डॉट युग्म वास्तव में भौतिक रूप से जुड़े हैं या नहीं, और क्या दोनों स्रोतों में पदार्थ-अभिवृद्धि के संकेत हैं। बड़े नमूने यह बताएँगे कि करीबी साथी इतने आम हैं या नहीं कि विलय को ब्लैक होल-वृद्धि का प्रमुख मार्ग माना जा सके। अधिक विस्तृत स्पेक्ट्रा घनी गैस वाले ब्लैक होल मॉडल को अत्यंत विशाल तारों या कॉम्पैक्ट आकाशगंगाओं जैसे विकल्पों से अलग करने में भी मदद करेंगे।

फिलहाल सबसे संतुलित निष्कर्ष यही है: JWST शायद शुरुआती ब्लैक होलों के जन्म और वृद्धि के कई चरण एक साथ देख रहा है। भारी बीज, गैस में छिपी अभिवृद्धि और अंतःक्रियाएँ एक-दूसरे के पूरक संभावित रास्ते हैं—हर लिटिल रेड डॉट की एक, अंतिम और प्रमाणित उत्पत्ति-कथा नहीं।