जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके एकत्र किए गए अवलोकनों से एक सक्रिय सुपरमैसिव ब्लैक होल का पता चला है, जिसका द्रव्यमान सूर्य से 9 मिलियन गुना है, और जो सक्रिय रूप से बढ़ रहा है, अपने चारों ओर के स्थान से पदार्थ को अवशोषित कर रहा है। बिग बैंग के 570 मिलियन वर्ष बाद, यह विकसित होने वाला पहला सुपरमैसिव ब्लैक होल है, हालांकि वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि यह लंबे समय तक रिकॉर्ड बनाए नहीं रखेगा।
अब तक खोजी गई सबसे प्रारंभिक आकाशगंगाओं में से एक के अंदर एक ब्लैक होल पाया गया था, जिसे पहले इसी नाम से जाना जाता था EGSY8p7, और तब से इसका नाम बदलकर CEERS 1019 कर दिया गया। इसकी खोज प्रारंभिक ब्रह्मांड के सबसे बड़े रहस्यों में से एक को सुलझाने में मदद कर सकती है: कॉस्मिक डॉन में ब्लैक होल इतने कम समय में इतने बड़े आकार में कैसे बढ़ गए।
ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के खगोल वैज्ञानिक रेबेका लार्सन के नेतृत्व में खोज का विवरण देने वाला एक लेख, द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल के एक विशेष अंक में दिखाई देता है। लार्सन ने साइंसअलर्ट को बताया, "हमें सबसे दूर सक्रिय गैलेक्टिक न्यूक्लियस (एजीएन) और अब तक का सबसे पुराना ब्लैक होल मिला है।" लार्सन ने मूल रूप से प्रारंभिक ब्रह्मांड में तारे के निर्माण से उत्पन्न प्रकाश का अध्ययन करने वाले अपने काम के हिस्से के रूप में CEERS 1019 का अवलोकन किया।
ऐसा माना जाता है कि यह प्रकाश, जिसे लाइमन अल्फा विकिरण कहा जाता है, तारा निर्माण के दौरान तटस्थ हाइड्रोजन के आयनीकरण से उत्पन्न होता है। प्रारंभिक ब्रह्मांड तटस्थ हाइड्रोजन के कोहरे से भरा हुआ था जो प्रकाश के प्रसार को रोकता था, इस हाइड्रोजन के आयनित होने के बाद ही प्रकाश स्वतंत्र रूप से फैल सकता था।
पुनर्आयनीकरण के इस युग का, जैसा कि ज्ञात है, पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। हम जानते हैं कि यह 13,8 अरब साल पहले बिग बैंग के बाद पहले अरब वर्षों में हुआ था, लेकिन प्रारंभिक ब्रह्मांड में इतनी दूर तक देखना बहुत मुश्किल है। CEERS 1019 और कई अन्य अति-प्रारंभिक आकाशगंगाएँ इस अध्ययन के लिए उत्कृष्ट वस्तुएँ हैं क्योंकि वे अपेक्षाकृत उज्ज्वल हैं। आकाशगंगा की पहचान 2015 में हबल डेटा में की गई थी, और उस समय यह देखी गई सबसे प्रारंभिक और सबसे दूर की आकाशगंगा थी।
बाद के अवलोकनों ने इसके अस्तित्व की पुष्टि की, लेकिन अधिक विस्तृत जानकारी मायावी रही: ब्रह्मांड के विस्तार के कारण ब्रह्मांड में सबसे प्रारंभिक प्रकाश, स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग में इतनी दूर स्थानांतरित हो गया है कि JWST जैसे एक शक्तिशाली विशेष अवरक्त उपकरण की आवश्यकता है इसका अध्ययन करना.
इसलिए जब JWST दिखाई दिया, CEERS 1019 - इस युग की हबल आकाशगंगाओं में से सबसे चमकीला - एक स्पष्ट लक्ष्य बन गया। दूरबीन ने अपने सभी चार उपकरणों के साथ आकाशगंगा को केवल एक घंटे तक देखा, लेकिन प्रचुर मात्रा में डेटा प्रदान किया।
तभी लार्सन को कुछ ऐसा नजर आया जिसकी उसे बिल्कुल उम्मीद नहीं थी। चमकीले तारे के निर्माण के अलावा, आमतौर पर एजीएन के साथ एक व्यापक उत्सर्जन विशेषता जुड़ी हुई थी। जब उन्होंने एजीएन के कुछ शोधकर्ताओं को इसके बारे में बताया तो चीजें दिलचस्प हो गईं। आमतौर पर, प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक आकाशगंगा या तो सुपरनोवा से प्रकाश उत्सर्जित करती है या तारा निर्माण से प्रकाश उत्सर्जित करती है। दोनों को एक ही आकाशगंगा में देखना बेहद अप्रत्याशित था।
"हमने हफ्तों तक तर्क दिया कि यह होना चाहिए, यह एक या दूसरा होना चाहिए। और यह पता चला कि यह दोनों है। हम जो उत्सर्जन रेखाएँ देखते हैं, उन पर ब्लैक होल का कुछ प्रभाव होता है, लेकिन हम अपनी छवियों में जो प्रकाश देखते हैं, उसमें अभी भी आकाशगंगा के तारा-निर्माण भाग का प्रभुत्व है।" यह कि एक महाविशाल ब्लैक होल 13,2 अरब साल से भी पहले अस्तित्व में था और लगातार बढ़ रहा है, यह उतना आश्चर्यजनक नहीं है जितना आप सोच सकते हैं।
प्रारंभिक ब्रह्मांड में बहुत बड़े ब्लैक होल खोजे गए हैं, J1342+0928, बिग बैंग के 690 मिलियन वर्ष बाद खोजी गई एक अर्ध-आकाशगंगा, इसमें 800 मिलियन सूर्य के आकार का एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है। बिग बैंग के 0313 मिलियन वर्ष बाद खोजे गए J1806-670 में ब्लैक होल का आकार 1,6 बिलियन सूर्य के बराबर है।
ये दोनों क्वासर एजीएन उत्सर्जन पर हावी हैं। लार्सन और उनके सहयोगियों के अनुसार, CEERS 1019 एक मध्यवर्ती चरण है: बाद की, बड़ी, AGN-प्रभुत्व वाली आकाशगंगाओं और कैसे उन आकाशगंगाओं और उनके ब्लैक होल का निर्माण शुरू हुआ, के बीच का बिंदु। CEERS 1019 में सुपरमैसिव ब्लैक होल को देखते हुए, शोधकर्ताओं का मानना है कि यह वस्तु किसी विशाल वस्तु के ढहने से बनी है, जैसे कि ब्रह्मांड के सबसे शुरुआती सितारों में से एक। ये तारे उन तारों से कहीं अधिक बड़े थे जिन्हें हम आज अपने चारों ओर देखते हैं, इसलिए इस तरह के पतन से एक ब्लैक होल महाविशालता की राह पर आगे बढ़ेगा।
जैसा कि लार्सन बताते हैं, परिणाम केवल एक घंटे के अवलोकन में प्राप्त किए गए थे। वास्तव में गहरे अवलोकनों से अधिक दूर और यहां तक कि धुंधली आकाशगंगाओं का पता चलने की उम्मीद है, जो अंततः हमें यह समझने में मदद करेगी कि ब्रह्मांड का जन्म कैसे हुआ और इसका विकास कैसे हुआ।
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