MoM-BH*-1: शुरुआती ब्रह्मांड का रहस्यमय ‘ब्लैक होल स्टार’

MoM-BH*-1 शुरुआती ब्रह्मांड का एक असाधारण रूप से चमकीला और सघन स्रोत है। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) ने इसे ‘Mirage or Miracle’ सर्वेक्षण में देखा था। इसका प्रकाश उस समय का है जब बिग बैंग के लगभग 66 करोड़ वर्ष ही बीते थे।

खगोलविदों के अनुसार यह सामान्य तारा नहीं दिखता। फिलहाल सबसे मजबूत मॉडल यह है कि इसके केंद्र में लगभग 1 लाख सूर्यों के बराबर द्रव्यमान वाला तेज़ी से बढ़ता ब्लैक होल है, जिसके चारों ओर घने और लगभग आदिम हाइड्रोजन-हीलियम गैस का आवरण मौजूद है।

‘ब्लैक होल स्टार’ नाम इस बात को बताता है कि यह पिंड बाहर से तारे जैसा दिखाई दे सकता है और उसी तरह चमक सकता है। इसका अर्थ यह नहीं है कि किसी सामान्य तारे के भीतर ब्लैक होल होने की प्रत्यक्ष पुष्टि हो चुकी है।

सामान्य तारे से इतना अलग क्यों है?

सामान्य तारे अपनी ऊर्जा अपने केंद्र में होने वाले नाभिकीय संलयन से पैदा करते हैं। MoM-BH*-1 की अनुमानित ऊर्जा-उत्पत्ति किसी भौतिक रूप से संभव संलयन-चालित तारे से करीब 100 अरब गुना अधिक बताई गई है। इतनी ऊर्जा का बेहतर स्पष्टीकरण यह है कि पदार्थ ब्लैक होल की ओर गिरते समय गुरुत्वीय ऊर्जा को विकिरण में बदल रहा है।

इसके स्पेक्ट्रम में हाइड्रोजन की ‘बाल्मर जंप’ असाधारण रूप से गहरी है। साथ ही, हाइड्रोजन की चौड़ी और जटिल उत्सर्जन रेखाएं तथा मजबूत बाल्मर अवशोषण रेखाएं दिखाई देती हैं। भारी तत्वों—यानी हाइड्रोजन और हीलियम से भारी तत्वों—के बहुत कम संकेत मिलते हैं। ये सभी विशेषताएं किसी खुले, सामान्य तारे के बजाय अत्यंत घने, अशांत और अपेक्षाकृत आदिम गैसीय वातावरण की ओर इशारा करती हैं।

‘ब्लैक होल स्टार’ मॉडल में क्या हो रहा होगा?

इस मॉडल के अनुसार, लगभग 1 लाख सौर-द्रव्यमान वाला ब्लैक होल आसपास की गैस को बहुत तेज़ी से निगल रहा है। अंदर गिरती गैस से निकलने वाली गुरुत्वीय ऊर्जा आसपास के आवरण को गर्म करती है। यह घना आवरण एक तारे की बाहरी सतह जैसा ‘छद्म-प्रकाशमंडल’ बना देता है। नतीजतन, पूरा तंत्र एक छोटा, चमकीला और लाल पिंड दिखाई देता है, जबकि उसकी असली ऊर्जा का स्रोत संलयन नहीं बल्कि ब्लैक होल पर हो रहा पदार्थ-संचय है।

ब्लैक होल और घने हाइड्रोजन आवरण को मिलाकर बनाए गए मॉडल JWST से मिली चमक और रंग को सामान्य तारकीय व्याख्या की तुलना में बेहतर ढंग से समझाते हैं। गैस का विस्तार लगभग सौरमंडल के पैमाने का हो सकता है, हालांकि सटीक आकार और संरचना चुने गए मॉडल पर निर्भर करती है।

इसका लाल रंग धूल के कारण नहीं, बल्कि गैस के कारण भी हो सकता है। केंद्रीय ब्लैक होल से निकलने वाला विकिरण आसपास की गैस में बार-बार अवशोषित, बिखर और पुनः उत्सर्जित हो सकता है। इस प्रक्रिया में बाहर निकलने वाला प्रकाश लंबी, यानी अधिक लाल तरंगदैर्ध्य की ओर खिसक जाता है।

JWST के ‘लिटिल रेड डॉट्स’ से क्या संबंध है?

JWST ने शुरुआती ब्रह्मांड में कई छोटे, लाल और चमकीले स्रोत देखे हैं, जिन्हें आम तौर पर ‘लिटिल रेड डॉट्स’ कहा जाता है। उनका सघन आकार और असामान्य स्पेक्ट्रम वैज्ञानिकों के लिए अब तक पहेली रहे हैं। MoM-BH*-1 इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें संभावित ब्लैक होल की रोशनी उसके मेज़बान आकाशगंगा के प्रकाश पर हावी हो सकती है। इससे ऊर्जा के मूल स्रोत का अध्ययन अपेक्षाकृत आसान हो जाता है।

यदि इसी तरह का गैस से ढका पदार्थ-संचय कम अलग-थलग प्रणालियों में भी होता है, तो कई हल्के ‘लिटिल रेड डॉट्स’ युवा आकाशगंगाओं के भीतर मौजूद इसी प्रकार के पिंड हो सकते हैं। इस स्थिति में ये सभी एक ही तरह के सामान्य तारों की आबादी नहीं होंगे, बल्कि घने गैसीय आवरण में छिपे तेजी से बढ़ते ब्लैक होल हो सकते हैं, जो इन्फ्रारेड तस्वीरों में तारों जैसे दिखाई देते हैं।

यह विचार इस सवाल के लिए भी अहम है कि ब्रह्मांड के शुरुआती दौर में बहुत बड़े ब्लैक होल इतनी जल्दी कैसे बने। घना गैसीय आवरण किसी बीज ब्लैक होल को बहुत तेज़ी से पदार्थ जमा करने में मदद कर सकता है। हालांकि अकेले MoM-BH*-1 से बाद में बने महाविशाल ब्लैक होल के पूरे विकास-क्रम की पुष्टि नहीं होती।

एक्स-रे क्यों नहीं दिखते?

बिना किसी घने आवरण के तेज़ी से पदार्थ निगलता ब्लैक होल आम तौर पर शक्तिशाली उच्च-ऊर्जा विकिरण, खासकर एक्स-रे, पैदा करने की उम्मीद जगाता है। लेकिन MoM-BH*-1 के चारों ओर मौजूद मोटी गैस की परत इस विकिरण को बाहर निकलने से रोक सकती है। ब्लैक होल के पास बने एक्स-रे गैस में बार-बार अवशोषित या बिखर सकते हैं और उनकी ऊर्जा कम-ऊर्जा वाली पराबैंगनी तथा इन्फ्रारेड रोशनी में बदल सकती है।

इससे यह समझने में मदद मिलती है कि MoM-BH*-1 जैसे स्रोत JWST के इन्फ्रारेड अवलोकनों में तो चमकीले दिख सकते हैं, लेकिन एक्स-रे में बहुत कमजोर या पूरी तरह अनदेखे रह सकते हैं। फिर भी यह घने आवरण वाले ब्लैक होल मॉडल के अनुरूप एक संभावित व्याख्या है—यह प्रत्यक्ष माप नहीं है कि हर गायब एक्स-रे इसी प्रक्रिया में बदल गया।

यह अभी पक्की श्रेणी क्यों नहीं है?

‘ब्लैक होल स्टार’ का निष्कर्ष अप्रत्यक्ष प्रमाणों पर आधारित है। JWST ने इस स्रोत के प्रकाश और स्पेक्ट्रम को मापा है, लेकिन उसने गैस के आवरण के भीतर मौजूद ब्लैक होल की सीधी तस्वीर नहीं ली। मौजूदा स्पेक्ट्रम में ऐसी कोई एकमात्र निर्णायक विशेषता भी नहीं है जो हर वैकल्पिक व्याख्या को निश्चित रूप से खारिज कर दे।

सघन आकाशगंगा, असामान्य गैस, धूल, तारों की अलग-अलग आबादी और ढकी हुई ब्लैक होल गतिविधि के संयोजन जैसे अन्य विकल्पों की भी जांच अभी बाकी है। इसलिए वर्तमान में यह मॉडल सबसे अच्छा स्पष्टीकरण जरूर हो सकता है, लेकिन इसे अंतिम पहचान मानना जल्दबाजी होगी।

आगे के JWST अवलोकन इस मॉडल की अनुमानित स्पेक्ट्रल विशेषताओं, गैस के घनत्व और रासायनिक संरचना की जांच कर सकते हैं। वैज्ञानिक स्रोत का आकार अधिक सटीक रूप से मापने, उसमें चमक के बदलाव खोजने और MoM-BH*-1 की तुलना बड़े ‘लिटिल रेड डॉट्स’ नमूने से करने की कोशिश करेंगे। इससे पता चल सकेगा कि यह एक दुर्लभ संक्रमणकालीन पिंड है या ब्रह्मांडीय भोर के समय गैस से ढके ब्लैक होल की व्यापक आबादी का उदाहरण।

निष्कर्ष

MoM-BH*-1 को फिलहाल एक संभावित ‘ब्लैक होल स्टार’ के रूप में समझना सबसे उचित है—लगभग 1 लाख सौर-द्रव्यमान वाला तेजी से पदार्थ निगलता ब्लैक होल, जिसके घने हाइड्रोजन आवरण के कारण पूरा तंत्र एक विशाल लाल तारे जैसा चमकता है। इसकी असाधारण चमक और असामान्य बाल्मर विशेषताएं इस विचार के पक्ष में हैं। यही गैसीय आवरण इसके लाल रंग और कमजोर एक्स-रे संकेत को भी समझा सकता है। लेकिन यह अभी मॉडल और अवलोकनों से निकला निष्कर्ष है, किसी नई खगोलीय श्रेणी की पक्की पुष्टि नहीं।