JWST की खोज: ब्रह्मांड के बचपन में मिले दो 'भूखे' ब्लैक होल्स, जो विलय की ओर बढ़ रहे हैं

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) ने ब्रह्मांड के शुरुआती इतिहास में एक ऐतिहासिक खोज की है। वैज्ञानिकों ने अब तक पुष्टि किए गए दो सबसे करीबी सुपरमैसिव ब्लैक होल्स (सक्रिय रूप से भोजन करने वाले) का पता लगाया है, जो एक विशाल ब्रह्मांडीय विलय की ओर बढ़ रहे हैं। यह अध्ययन प्रतिष्ठित जर्नल नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित हुआ है .

क्या है यह प्रणाली और यह क्यों खास है?

इस प्रणाली को LID-1166 नाम दिया गया है। इसकी सबसे बड़ी खासियत इसकी दूरी है: दोनों ब्लैक होल्स एक दूसरे से केवल 4,900 प्रकाश वर्ष (लगभग 1.5 किलोपारसेक) की दूरी पर हैं . यह प्रारंभिक ब्रह्मांड में अब तक पाए गए दोहरे सक्रिय ब्लैक होल सिस्टम में सबसे कम दूरी है। यह प्रणाली उस समय अस्तित्व में थी जब ब्रह्मांड मात्र 1.3 अरब वर्ष पुराना था, यानी अपनी वर्तमान आयु का लगभग 10% .

पहले क्यों नहीं दिखे? हबल ने क्यों किया था इनकार?

दिलचस्प बात यह है कि LID-1166 को पहले चंद्र एक्स-रे वेधशाला द्वारा एक एक्स-रे स्रोत के रूप में चिह्नित किया गया था, लेकिन हबल स्पेस टेलीस्कोप (Hubble) की गहरी से ली गई तस्वीरों में भी यह पूरी तरह से अदृश्य था . इसका कारण यह है कि ये दोनों ब्लैक होल्स घने गैस और धूल (गैस और डस्ट) के बादलों में दबे हुए हैं, जो दृश्य और निकट-अवरक्त प्रकाश को रोकते हैं।

कैसे हुई पुष्टि? (JWST और ALMA की भूमिका)

NSF के NOIRLab की वैज्ञानिक ह्योवोन सुह (Hyewon Suh) के नेतृत्व में टीम ने JWST के NIRSpec (नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) उपकरण का उपयोग किया . NIRSpec ने दो चमकीले, संकुचित स्रोतों का खुलासा किया, जिनमें से प्रत्येक में तेज़ गति से घूमती गैस के स्पेक्ट्रल हस्ताक्षर (spectral signatures) थे - जो सक्रिय रूप से भोजन करने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल्स (एक्टिव गैलेक्टिक न्यूक्लियाई, या AGN) के निश्चित संकेत हैं .

इसके अलावा, चिली में स्थित अटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सबमिलीमीटर ऐरे (ALMA) ने प्रत्येक AGN के आसपास ठंडी गैस के विशाल भंडार का पता लगाया . अध्ययन के सह-लेखक रॉबर्टो डेकार्ली (Roberto Decarli) ने कहा, "ALMA डेटा इस ओर इशारा करता है कि दोनों AGN दो आकाशगंगाओं के केंद्र में स्थित हैं जो विलय की कगार पर हैं। इससे यह साबित होता है कि यह एक वास्तविक, गैस-समृद्ध गैलेक्टिक विलय है, न कि कोई वैकल्पिक सिद्धांत।"

एक साथ आई एक और ऐतिहासिक खोज: तीन ब्लैक होल्स एक ही आकाशगंगा में

लगभग उसी समय, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल फिजिक्स की हन्ना उब्लर (Hannah Übler) के नेतृत्व में एक अन्य टीम ने J0148-4214 नामक आकाशगंगा में तीन सक्रिय सुपरमैसिव ब्लैक होल्स की खोज की, जो पृथ्वी से 12.5 अरब प्रकाश वर्ष से अधिक दूर स्थित है .

इन तीनों में से दो ब्लैक होल्स आकाशगंगा के केंद्र में एक दूसरे से केवल 620 प्रकाश वर्ष दूर हैं, जो विलय की कगार पर हैं। तीसरा ब्लैक होल केंद्र से लगभग 5,500 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है . यह दूर के ब्रह्मांड में एक ही आकाशगंगा में तीन सुपरमैसिव ब्लैक होल्स का पहला प्रमाण है। उब्लर ने कहा, "यह बताता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में बड़े पैमाने पर ब्लैक होल्स को एक साथ लाने की प्रक्रिया बहुत कुशल थी।"

ये दोनों खोजें बताती हैं कि युवा ब्रह्मांड में सुपरमैसिव ब्लैक होल्स बार-बार विलय और गैस-समृद्ध अंतःक्रियाओं के माध्यम से बेहद तेज़ी से बढ़े। JWST की इन्फ्रारेड संवेदनशीलता ने ऐसे करीबी ब्लैक होल जोड़ों और त्रिकों को उजागर किया है जो पहले की दूरबीनों के लिए पूरी तरह से अदृश्य थे .