
सुपर-मैसिव ब्लैक होल (SMBH) की व्याख्या करना कठिन है। इन विशाल विलक्षणताओं को हर बड़ी आकाशगंगा (हमारी आकाशगंगा में एक है) के केंद्र में माना जाता है, लेकिन वहां उनकी उपस्थिति कभी-कभी आसान व्याख्या की अवहेलना करती है। जहां तक हम जानते हैं, विशालकाय तारे के गिरने पर ब्लैक होल बनते हैं। लेकिन वह स्पष्टीकरण सभी सबूतों के अनुकूल नहीं है।
तारकीय-पतन सिद्धांत अधिकांश ब्लैक होल को समझाने का अच्छा काम करता है। उस सिद्धांत में, हमारे सूर्य से कम से कम पांच गुना अधिक विशाल एक तारा अपने जीवन के अंत के करीब ईंधन से बाहर निकलने लगता है। चूंकि किसी तारे के परमाणु संलयन का बाहरी दबाव अपने स्वयं के द्रव्यमान से आवक गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध उसका समर्थन करता है, इसलिए जब ईंधन खत्म हो जाता है तो कुछ देना पड़ता है।
तारा एक हाइपरनोवा विस्फोट से गुजरता है, फिर अपने आप ढह जाता है। जो बचा है वह एक ब्लैक होल है। एस्ट्रोफिजिसिस्ट सोचते हैं कि एसएमबीएच इस तरह से शुरू होते हैं, और अन्य मामलों पर अनिवार्य रूप से 'खिला' करके अपने विशाल आकार में बढ़ते हैं। वे आकार में प्रफुल्लित होते हैं, और अपने गुरुत्वाकर्षण के केंद्र में एक मकड़ी की तरह बैठते हैं जो अपने वेब के बीच में चर्बी होती है।
उस स्पष्टीकरण के साथ समस्या यह है कि ऐसा होने में काफी समय लगता है।

इस कलाकार की छाप एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के परिवेश को दिखाती है, जो कि कई आकाशगंगाओं के केंद्र में पाया जाता है। ब्लैक होल अपने आप में बहुत गर्म, गिरने वाली सामग्री की एक शानदार अभिवृद्धि डिस्क से घिरा हुआ है और, आगे, एक धूल भरे टोरस से। ब्लैक होल के ध्रुवों पर अक्सर उच्च गति वाली सामग्री के जेट भी निकलते हैं जो अंतरिक्ष में बड़ी दूरी का विस्तार कर सकते हैं। छवि क्रेडिट: ईएसओ/एल द्वारा। Calçada - ESO वेबसाइट, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39626793
ब्रह्मांड में, वैज्ञानिकों ने एसएमबीएच देखे हैं जो प्राचीन हैं। इस साल मार्च में खगोलविदों का एक समूह खोज की घोषणा की 83 एसएमबीएच में से जो इतने प्राचीन हैं कि उन्होंने हमारी समझ का उल्लंघन किया। 2017 में खगोलविदों ने खोजा एक 800 मिलियन सौर द्रव्यमान वाला ब्लैक होल जो कि बिग बैंग के केवल 690 मिलियन वर्ष बाद पूरी तरह से बना था। वे ब्रह्मांड के शुरुआती दिनों में अस्तित्व में आए, इससे पहले कि उनके सुपर-विशाल रूपों में विकसित होने का समय था।
इनमें से कई एसएमबीएच सूर्य से अरबों गुना अधिक विशाल हैं। वे इतने उच्च रेड-शिफ्ट में हैं, कि वे बिग बैंग के बाद पहले 800 मिलियन वर्षों में बने होंगे। लेकिन तारकीय-पतन मॉडल के लिए उन्हें समझाने के लिए यह पर्याप्त समय नहीं है। खगोल भौतिकीविदों के सामने सवाल यह है कि इतने कम समय में वो ब्लैक होल इतने बड़े कैसे हो गए?
कनाडा के ओंटारियो में वेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं के एक जोड़े को लगता है कि उन्होंने इसका पता लगा लिया है। उनके पास 'प्रत्यक्ष पतन' नामक एक नया सिद्धांत है जो इन अविश्वसनीय रूप से प्राचीन एसएमबीएच की व्याख्या करता है।
उनके पेपर का शीर्षक है ' प्रत्यक्ष-पतन परिदृश्य में सुपरमैसिव ब्लैक होल का मास फंक्शन ' और में प्रकाशित होता है द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स . लेखक शांतनु बसु और अर्पण दास हैं। बसु तारा निर्माण और प्रोटोप्लानेटरी डिस्क विकास के शुरुआती चरणों में एक मान्यता प्राप्त विशेषज्ञ हैं। वह वेस्टर्न यूनिवर्सिटी में खगोल विज्ञान के प्रोफेसर भी हैं। दास वेस्टर्न डिपार्टमेंट ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी से भी हैं।

इस सुबारू टेलीस्कोप छवि में एसएमबीएच पृथ्वी से 13.05 अरब प्रकाश वर्ष दूर है। इन प्राचीन एसएमबीएच ने ब्लैक होल कैसे बनते हैं, इसकी हमारी समझ को चुनौती दी है। छवि क्रेडिट: जापान की राष्ट्रीय खगोलीय वेधशाला (एनएओजे)।
उनका प्रत्यक्ष पतन सिद्धांत कहता है कि प्राचीन सुपर-विशाल ब्लैक होल बहुत ही कम समय अवधि में बहुत तेज़ी से बनते थे। फिर अचानक उनका बढ़ना बंद हो गया। उन्होंने तेजी से बनने वाले, प्राचीन ब्लैक होल की व्याख्या करने के लिए एक नया गणितीय मॉडल विकसित किया। वे कहते हैं एडिंगटन सीमा , जो एक तारे के बाहरी विकिरण बल और आवक गुरुत्वाकर्षण बल के बीच एक संतुलन है, एक भूमिका निभाता है।
इन प्रत्यक्ष-पतन ब्लैक होल में, एडिंगटन सीमा बड़े पैमाने पर वृद्धि को नियंत्रित करती है, और शोधकर्ताओं का कहना है कि ये प्राचीन ब्लैक होल उस सीमा को एक छोटी राशि से भी अधिक कर सकते हैं, जिसे वे सुपर-एडिंगटन अभिवृद्धि कहते हैं। फिर, अन्य तारों और ब्लैक होल द्वारा उत्पन्न विकिरण के कारण उनका उत्पादन रुक गया।
बसु बताते हैं, 'सुपरमैसिव ब्लैक होल की केवल एक छोटी समय अवधि थी जहां वे तेजी से बढ़ने में सक्षम थे और फिर किसी बिंदु पर, ब्रह्मांड में अन्य ब्लैक होल और सितारों द्वारा बनाए गए सभी विकिरणों के कारण, उनका उत्पादन रुक गया था।' ए प्रेस विज्ञप्ति . 'यह प्रत्यक्ष-पतन परिदृश्य है।'
बसु ने कहा, 'यह अप्रत्यक्ष अवलोकन प्रमाण है कि ब्लैक होल प्रत्यक्ष-पतन से उत्पन्न होते हैं, न कि तारकीय अवशेषों से।'
यह नया सिद्धांत कुछ समय के लिए खगोल विज्ञान में एक कांटेदार मुद्दे के लिए एक प्रभावी स्पष्टीकरण प्रदान करता है। बसु का मानना है कि इन नए परिणामों का उपयोग भविष्य के अवलोकनों के साथ किया जा सकता है ताकि हमारे ब्रह्मांड में बहुत शुरुआती समय में मौजूद अत्यंत विशाल ब्लैक होल के गठन के इतिहास का पता लगाया जा सके।
स्रोत:
- प्रेस विज्ञप्ति: शोधकर्ताओं ने ब्लैक होल की उत्पत्ति पर प्रकाश डाला
- शोध पत्र: प्रत्यक्ष-पतन परिदृश्य में सुपरमैसिव ब्लैक होल का मास फंक्शन
- ब्रह्मांड आज: बहुत बड़ा, बहुत जल्द। बिग बैंग के तुरंत बाद देखा गया मॉन्स्टर ब्लैक होल
- प्रिंसटन विश्वविद्यालय: खगोलविदों ने प्रारंभिक ब्रह्मांड में 83 सुपरमैसिव ब्लैक होल की खोज की
- विकिपीडिया: एडिंगटन ल्यूमिनोसिटी (सीमा)