ब्रह्मांड के पहले ब्लैक होल कैसे बने? — वैज्ञानिकों ने खोजा नया रहस्य जो बिग बैंग से जुड़ा है”
पृथ्वी से केवल 27,000 प्रकाश वर्ष दूर, आकाशगंगा के केंद्र में एक महाविशाल ब्लैक होल है जिसका द्रव्यमान 40 लाख सूर्यों से भी अधिक है। लगभग सभी आकाशगंगाओं में एक महाविशाल ब्लैक होल होता है, और उनमें से कई तो इससे भी ज़्यादा विशाल होते हैं। दीर्घवृत्ताकार आकाशगंगा M87 में स्थित ब्लैक होल का द्रव्यमान 6.5 अरब सूर्यों के बराबर है। सबसे बड़े ब्लैक होल का द्रव्यमान 40 अरब सौर द्रव्यमान से भी अधिक है। हम जानते हैं कि ये राक्षस ब्रह्मांड में छिपे हुए हैं, लेकिन ये कैसे बने? एक विचार यह है कि महाविशाल ब्लैक होल समय के साथ विलय के माध्यम से बनते हैं। डार्क मैटर और डार्क एनर्जी के कारण, आकाशगंगाएँ रिक्तियों द्वारा अलग किए गए समूहों में बनीं। समय के साथ रिक्तियाँ बड़ी होती जाती हैं जबकि आकाशगंगाएँ एक साथ समूह बनाती हैं और अंततः विलीन हो जाती हैं। उन आकाशगंगाओं के भीतर मौजूद ब्लैक होल भी विलीन होकर उन महाविशाल पिंडों का निर्माण करते हैं जिन्हें हम आज देखते हैं।
बेशक, इसमें समय लगता है। अगर यह मॉडल सही है, तो सबसे दूर स्थित आकाशगंगाओं में छोटे, दस लाख सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल होने चाहिए, और हमें केवल निकटवर्ती ब्रह्मांड में ही एक अरब सौर द्रव्यमान वाले विशालकाय ब्लैक होल दिखाई देने चाहिए। लेकिन जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के अवलोकनों से पता चला है कि कई सबसे दूर स्थित आकाशगंगाओं में मौजूद अतिविशाल ब्लैक होल विशाल हैं। एक अरब सूर्यों से भी अधिक द्रव्यमान वाले ब्लैक होल तब से मौजूद थे जब ब्रह्मांड केवल आधा अरब वर्ष पुराना था। ये युवा विशालकाय ब्लैक होल इतने विशाल हैं कि विलय द्वारा उनकी व्याख्या नहीं की जा सकती, और वे पारंपरिक व्याख्याओं को चुनौती देते हैं।
आप सोच रहे होंगे कि ऐसा क्यों? आखिरकार, प्रारंभिक ब्रह्मांड अविश्वसनीय रूप से घना था। ब्लैक होल के लिए प्रचुर मात्रा में पदार्थ होने के बावजूद, वे तेज़ी से मोटे क्यों नहीं हो सके? इसका कारण एडिंगटन सीमा के रूप में जाना जाता है। जैसे ही पदार्थ ब्लैक होल की ओर खींचा जाता है, यह एक अति-गर्म, उच्च-दाब वाला प्लाज़्मा बन जाता है। यह अधिक दूर स्थित पदार्थ को ब्लैक होल से दूर धकेल देता है, जिससे वृद्धि की दर धीमी हो जाती है। एडिंगटन सीमा वह सबसे तेज़ दर है जिस पर एक ब्लैक होल बढ़ सकता है। यह दर इतनी तेज़ नहीं है कि हम प्रारंभिक ब्रह्मांड में देखे गए सभी विशालकाय ब्लैक होल को गिन सकें। लेकिन ब्रह्मांड का प्रारंभिक काल आज के ब्रह्मांड से बहुत अलग है। क्या होता अगर एडिंगटन सीमा उस समय लागू नहीं होती? arXiv पर उपलब्ध एक हालिया अध्ययन में इसी प्रश्न की जाँच की गई है। लेखकों ने ब्रह्मांडीय अंधकार युग के दौरान ब्लैक होल के निर्माण का अध्ययन करने के लिए परिष्कृत हाइड्रोडायनामिक मॉडल बनाए।
इलेक्ट्रॉनों और नाभिकों के परमाणु बनने के बाद, लेकिन पुनर्आयनीकरण से पहले का काल, जब पहले तारों का निर्माण हुआ और उन्होंने ब्रह्मांड को प्रकाश से पुनः प्रकाशित किया। हम जानते हैं कि इसी काल में आकाशगंगाओं का निर्माण शुरू हुआ था, इसलिए यह मान लेना उचित है कि इसी काल में महाविशाल ब्लैक होल भी बने होंगे। अपने सिमुलेशन के आधार पर, लेखकों ने पाया कि एक सुपर-एडिंगटन काल है। ऐसे क्षेत्र हैं जो इतने घने हैं कि ब्लैक होल के पास का अति-गर्म पदार्थ उस क्षेत्र को पार नहीं कर सकता। इससे शुरुआती ब्लैक होल आज की तुलना में तेज़ गति से बढ़ पाए, लेकिन केवल लगभग 10,000 सौर द्रव्यमान तक। सिमुलेशन के अनुसार, इसके बाद एडिंगटन फीडबैक लूप शुरू हो जाता है और वृद्धि दर फिर से सीमित हो जाती है। टीम ने यह भी पाया कि यह सुपर-एडिंगटन वृद्धि लंबे समय में ज़्यादा मददगार नहीं है।
आखिरकार, वे ब्लैक होल भी जो हमेशा सब-एडिंगटन गति से बढ़ते हैं, वही द्रव्यमान प्राप्त कर लेंगे। ओलंपिक धावक उसैन बोल्ट दुनिया के सबसे तेज़ इंसान हो सकते हैं, लेकिन मैराथन धावक एलिउड किपचोगे लंबी दौड़ में उनसे आगे निकल जाएँगे। यह अध्ययन दृढ़ता से सुझाव देता है कि सुपर-एडिंगटन वृद्धि उन सभी अरबों सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की व्याख्या नहीं कर सकती जो हम प्रारंभिक ब्रह्मांड में देखते हैं। चूँकि आकाशगंगाओं के विलय भी उनकी व्याख्या नहीं कर सकते, इसलिए यह कार्य एक अन्य समाधान की ओर इशारा करता है: बीज द्रव्यमान वाले ब्लैक होल जो बहुत पहले बने थे, शायद बिग बैंग के तुरंत बाद मुद्रास्फीति की अवधि के दौरान भी। यह लेख मूल रूप से यूनिवर्स टुडे द्वारा प्रकाशित किया गया था। मूल लेख पढ़ें।
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