वैज्ञानिकों को इस बात के सबूत मिले हैं कि बिग बैंग के 1 अरब साल से भी कम समय बाद अस्तित्व में आए ब्लैक होल ने भौतिकी के नियमों का उल्लंघन करते हुए विशाल आकार में विकसित हो सकते हैं। यह खोज अंतरिक्ष विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण रहस्यों में से एक को सुलझा सकती है: प्रारंभिक ब्रह्मांड में सुपरमैसिव ब्लैक होल इतने बड़े, इतनी तेजी से कैसे बढ़े?
महाविशाल ब्लैक होल सभी बड़ी आकाशगंगाओं के हृदय में सूर्य के द्रव्यमान से लाखों या अरबों गुना अधिक द्रव्यमान पाया जाता है। ऐसा माना जाता है कि वे उत्तरोत्तर बड़े विलयों की श्रृंखला से विकसित हुए हैं ब्लैक होलसाथ ही कभी-कभी अपने आस-पास के पदार्थ को खाने के माध्यम से भी। ऐसा सुपरमैसिव ब्लैक होल को खिलाना उनके चारों ओर मौजूद सामग्री (चपटे बादलों में जिन्हें “अभिवृद्धि डिस्क” कहा जाता है) इतनी चमकीली हो जाती हैं कि वे विशाल दूरी पर भी दिखाई देती हैं। ऐसी चमकीली वस्तुओं को “कहा जाता है”कैसर“और वे जिन आकाशगंगाओं में रहते हैं उनमें प्रत्येक तारे की संयुक्त रोशनी को मात दे सकते हैं।
हालाँकि, ऐसी प्रक्रियाएँ जो ब्लैक होल को “सुपरमैसिव स्थिति” तक पहुँचने की अनुमति देती हैं, ऐसा माना जाता है कि यह 1 अरब वर्ष या उससे अधिक समय के समय के पैमाने पर घटित होती है – इसका मतलब है कि 500 मिलियन वर्ष या उसके बाद सुपरमैसिव ब्लैक होल-संचालित क्वासर को देखना। महा विस्फोटके रूप में जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) जो कर रहा है, वह वैज्ञानिकों के लिए निपटने के लिए एक बड़ी समस्या (या एक महाविशाल भी?) है।
इस रहस्य को सुलझाने के लिए शोधकर्ताओं की एक टीम ने इसका इस्तेमाल किया XMM- न्यूटन और चंद्रा अंतरिक्ष दूरबीनें एक्स-रे प्रकाश में खोजे गए सबसे पुराने क्वासरों में से 21 की जांच करेंगी। उन्होंने जो पाया वह यह था कि ये महाविशाल ब्लैक होल, जो “” नामक प्रारंभिक सार्वभौमिक युग के दौरान बने होंगे।लौकिक भोरतीव्र भोजन के विस्फोट, या “अभिवृद्धि” के माध्यम से तेजी से राक्षसी जनसमूह में वृद्धि हो सकती है।
निष्कर्ष अंततः यह बता सकते हैं कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में सुपरमैसिव ब्लैक होल क्वासर के रूप में कैसे मौजूद थे।
“हमारे काम से पता चलता है कि ब्रह्मांड के पहले अरब वर्षों में बने पहले क्वासर के केंद्रों पर सुपरमैसिव ब्लैक होल ने वास्तव में भौतिकी की सीमाओं को धता बताते हुए अपना द्रव्यमान बहुत तेजी से बढ़ाया होगा,” एलेसिया टोर्टोसा, जिन्होंने अनुसंधान का नेतृत्व किया और इटालियन नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (आईएनएएफ) के एक वैज्ञानिक ने एक में कहा कथन.
इन आरंभिक महाविशाल ब्लैक होलों द्वारा की जाने वाली तीव्र फीडिंग को “” नामक नियम के कारण कानून-विरुद्ध माना जाता है।एडिंगटन सीमा।”
जवाब हवा में उड़ा रहा है
एडिंगटन सीमा कहती है कि, अंतरिक्ष में किसी भी पिंड के लिए जो पदार्थ जमा कर रहा है, अधिकतम चमक है जिसे पहले तक पहुँचा जा सकता है प्रकाश का विकिरण दबाव उत्पन्न विजय गुरुत्वाकर्षण और पदार्थ को बलपूर्वक दूर धकेलता है, और उस पदार्थ को एकत्रित शरीर में गिरने से रोकता है।
दूसरे शब्दों में, तेजी से बढ़ते ब्लैक होल को अपने आसपास से इतनी रोशनी पैदा करनी चाहिए कि वह अपनी भोजन आपूर्ति बंद कर दे और अपना विकास रोक दे।
इस टीम के निष्कर्षों से पता चलता है कि एडिंगटन सीमा को परिभाषित किया जा सकता है, और सुपरमैसिव ब्लैक होल “के चरण में प्रवेश कर सकते हैं।”सुपर-एडिंगटन अभिवृद्धि।” इस परिणाम का साक्ष्य इन क्वासरों द्वारा उत्सर्जित एक्स-रे स्पेक्ट्रम के आकार और उनसे बहने वाली पदार्थ की शक्तिशाली हवाओं की गति के बीच एक लिंक से आया है, जो हजारों मील प्रति सेकंड तक पहुंच सकती है।
उस लिंक ने क्वासर हवा की गति और उस विशेष क्वासर से जुड़े केंद्रीय ब्लैक होल के निकटतम स्थित एक्स-रे-उत्सर्जक गैस के तापमान के बीच संबंध का सुझाव दिया। कम ऊर्जा वाले एक्स-रे उत्सर्जन और इस प्रकार ठंडी गैस वाले क्वासर में तेज गति से चलने वाली हवाएं लगती हैं। उच्च-ऊर्जा एक्स-रे क्वासरदूसरी ओर, ऐसा लग रहा था कि हवाएँ धीमी गति से चल रही हैं।
क्योंकि ब्लैक होल के करीब गैस का तापमान उन तंत्रों से जुड़ा होता है जो इसे पदार्थ जमा करने की अनुमति देते हैं, इस स्थिति ने सुपरमैसिव ब्लैक होल के लिए एक सुपर-एडिंगटन चरण का सुझाव दिया, जिसके दौरान वे तीव्रता से फ़ीड करते हैं और इस प्रकार तेजी से बढ़ते हैं। यह समझा सकता है कि ब्रह्मांड के 1 अरब वर्ष पुराना होने से पहले प्रारंभिक ब्रह्मांड में कैसे महाविशाल ब्लैक होल अस्तित्व में आए थे।
टोर्टोसा ने कहा, “एक्स-रे उत्सर्जन और हवाओं के बीच इस संबंध की खोज यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि इतने कम समय में इतने बड़े ब्लैक होल कैसे बने, इस प्रकार यह आधुनिक खगोल भौतिकी के सबसे महान रहस्यों में से एक को सुलझाने के लिए एक ठोस सुराग प्रदान करता है।”
टीम द्वारा उपयोग किया गया एक्सएमएम-न्यूटन डेटा 2021 और 2023 के बीच आईएनएएफ शोधकर्ता लुका ज़प्पाकोस्टा द्वारा निर्देशित बहु-वर्षीय एक्सएमएम-न्यूटन हेरिटेज प्रोग्राम और हाइपरियन प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में एकत्र किया गया था, जिसका उद्देश्य अध्ययन करना है हाइपरल्युमिनस क्वासर ब्रह्मांड के लौकिक भोर में.
“हाइपरियन कार्यक्रम के लिए, हमने दो प्रमुख कारकों पर ध्यान केंद्रित किया: एक तरफ, निरीक्षण करने के लिए क्वासर का सावधानीपूर्वक चयन, टाइटन्स का चयन, यानी, जिन्होंने सबसे बड़ा संभावित द्रव्यमान जमा किया था, और दूसरी तरफ, गहराई से ज़प्पाकोस्टा ने बयान में कहा, एक्स-रे में उनके गुणों का अध्ययन, ब्रह्मांडीय भोर में इतनी सारी वस्तुओं पर पहले कभी नहीं किया गया था। “जो परिणाम हम प्राप्त कर रहे हैं वे वास्तव में अप्रत्याशित हैं, और सभी ब्लैक होल के लिए एक सुपर एडिंगटन-प्रकार के विकास तंत्र की ओर इशारा करते हैं।
“मैं कहूंगा कि हमने जैकपॉट हासिल कर लिया है!”
टीम का शोध बुधवार (20 नवंबर) को जर्नल में प्रकाशित हुआ खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी.