JWST ने खोजा पहला 'ब्लैक होल स्टार' — जो ब्रह्मांड के रहस्यमय 'लिटिल रेड डॉट्स' का रहस्य सुलझा सकता है

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इस वस्तु की ऊर्जा नाभिकीय संलयन (न्यूक्लियर फ्यूज़न) से नहीं आती, जो सामान्य तारों को शक्ति प्रदान करता है। इसके बजाय, केंद्रीय ब्लैक होल सक्रिय रूप से पदार्थ को अपनी ओर खींच रहा है, यानी उसे निगल रहा है (एक्रीट कर रहा है)। जैसे ही गैस ब्लैक होल में गिरती है, वह गर्म हो जाती है, और वह प्रचंड गर्मी हाइड्रोजन कोकून के माध्यम से बाहर की ओर विकिरण करती है, जिससे पूरी संरचना चमकने लगती है। इसका परिणाम एक ऐसी वस्तु है जो एक सामान्य तारे की तुलना में लगभग 100 अरब गुना अधिक ऊर्जा उत्पन्न करती है — जो संलयन की सीमा से कहीं परे है।

MoM-BH*-1 की प्रमुख विशेषताएं

खगोलविदों ने इस नई वस्तु की कई परिभाषित विशेषताओं को सटीकता से मापा है:

• आकार: इसका हाइड्रोजन गैस आवरण लगभग हमारे सौर मंडल के व्यास के बराबर फैला हुआ है।
• द्रव्यमान: केंद्रीय ब्लैक होल का द्रव्यमान लगभग 100,000 सौर द्रव्यमान है, और पूरी वस्तु का कुल द्रव्यमान लगभग 10⁶·³ सौर द्रव्यमान है।
• चमक: यह एक सामान्य तारे की तुलना में लगभग 100 अरब गुना अधिक ऊर्जा उत्सर्जित करता है।
• संरचना: आसपास की गैस लगभग शुद्ध हाइड्रोजन और हीलियम है, जिसमें लगभग कोई भी 'धातु' (हाइड्रोजन और हीलियम से भारी तत्व) का पता नहीं चलता है। इसके स्पेक्ट्रम में एक अत्यंत गहरा बामर ब्रेक (Balmer break) दिखता है, जो सामान्य तारकीय वायुमंडल के अनुरूप नहीं है।
• ऊर्जा स्रोत: इसकी विशाल चमक नाभिकीय संलयन से नहीं, बल्कि सक्रिय रूप से पदार्थ ग्रहण करने वाले केंद्रीय ब्लैक होल से संचालित होती है।
• दूरी और आयु: MoM-BH*-1 को उस समय देखा गया है जब यह बिग बैंग के केवल 660 मिलियन वर्ष बाद अस्तित्व में था, जो लगभग 7.76 के रेडशिफ्ट पर है। यह इसे लगभग 13.1 अरब प्रकाश-वर्ष दूर रखता है।

यह वस्तु JWST के 'मिराज़ या मिरेकल' (MoM) सर्वेक्षण के हिस्से के रूप में खोजी गई थी, जो मूल रूप से ब्रह्मांड की सबसे प्रारंभिक आकाशगंगाओं की खोज के लिए डिज़ाइन किया गया था। MIT के खगोलशास्त्री रोहन नायडू के नेतृत्व में टीम को यह वस्तु JWST की गहरी अंतरिक्ष छवियों को स्कैन करते समय संयोग से मिल गई।

'लिटिल रेड डॉट्स' के रहस्य का समाधान

जब से JWST ने अपना वैज्ञानिक संचालन शुरू किया है, तब से उसने शुरुआती ब्रह्मांड की छवियों में बार-बार अजीब, धुंधले, सघन और बेहद लाल रंग के पिंड पाए हैं। खगोलविदों ने इन्हें 'लिटिल रेड डॉट्स' (छोटे लाल बिंदु) नाम दिया है, और इनकी वास्तविक प्रकृति को लेकर गहन बहस चल रही थी।

MoM-BH*-1 की खोज एक शक्तिशाली नया सुराग प्रदान करती है। यह वस्तु वह है जिसे शोधकर्ता एक 'नग्न' (नेकेड) ब्लैक होल स्टार कहते हैं। इसका प्रकाश लगभग पूरी तरह से ब्लैक होल-संचालित गैस आवरण से आता है, और इसमें किसी अंतर्निहित मेजबान आकाशगंगा का कोई महत्वपूर्ण योगदान नहीं है।

महत्वपूर्ण बात यह है कि MoM-BH*-1 एक साथी आकाशगंगा के करीब स्थित है। कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चलता है कि जब यह ब्लैक होल स्टार उस आकाशगंगा में विलीन हो जाता है — जो देखे गए युग के लगभग 100 मिलियन वर्ष बाद होने का अनुमान है — तो इसका स्पेक्ट्रम उन 'लिटिल रेड डॉट्स' के स्पेक्ट्रम से काफी मिलता-जुलता होगा जो अन्य आकाशगंगाओं के अंदर देखे जाते हैं।

यह दृढ़ता से सुझाव देता है कि कई 'लिटिल रेड डॉट्स' वास्तव में ब्लैक होल स्टार हैं जो अपनी मेजबान आकाशगंगाओं के साथ विलय की प्रक्रिया में हैं। वे मूल रूप से बेबी क्वासर के केंद्रीय इंजन हैं, जो ब्रह्मांडीय विलय के दौरान अपनी मेजबान आकाशगंगाओं के भीतर छिपे हुए हैं।

यह मॉडल यह भी साफ-साफ बताता है कि 'लिटिल रेड डॉट्स' इतने सघन और लाल क्यों दिखाई देते हैं। ब्लैक होल के चारों ओर मौजूद घना हाइड्रोजन कोकून प्रभावी रूप से छोटी तरंगदैर्ध्य (नीली) रोशनी को रोकता है जबकि लंबी तरंगदैर्ध्य (लाल) रोशनी को गुज़रने देता है, जिससे बड़ी मात्रा में अंतरतारकीय धूल की आवश्यकता के बिना ही विशिष्ट लाल रंग उत्पन्न होता है, जो एक अन्य प्रमुख परिकल्पना थी।

शुरुआती ब्रह्मांड को समझने के लिए इसका क्या अर्थ है

MoM-BH*-1 की खोज सिर्फ एक रहस्य को सुलझाने से कहीं अधिक है। यह एक प्रशंसनीय तंत्र प्रदान करती है कि कैसे सुपरमैसिव ब्लैक होल शुरुआती ब्रह्मांड में उपलब्ध अपेक्षाकृत कम समय में इतने विशाल आकार में विकसित हो सकते हैं। अपने घने गैस कोकून के भीतर भयंकर गति से पदार्थ ग्रहण करके, एक ब्लैक होल स्टार ब्लैक होल के तीव्र वृद्धि चरण का प्रतिनिधित्व करता है, जो और भी पहले के ब्रह्मांडीय युगों में देखे गए अरब-सौर-द्रव्यमान वाले दिग्गजों के रास्ते पर एक कदम है।

इस वस्तु का वर्णन, जो इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑस्ट्रिया (ISTA) और अन्य अंतरराष्ट्रीय सहयोगियों के शोधकर्ताओं द्वारा सह-लेखित एक अध्ययन में किया गया है, अब गहन अनुवर्ती अध्ययन का विषय है। फिलहाल, MoM-BH*-1 एक 'एक-में-एक-अरब' खोज है — ब्रह्मांडीय विकास के पहले से अदृश्य चरण की एक दुर्लभ झलक, और एक सैद्धांतिक तारा-ब्लैक होल संकर और JWST की सबसे प्रसिद्ध छवियों में बिखरे हुए लगातार लाल बिंदुओं के बीच एक सीधा संबंध है।