ब्रह्मांड में ब्लैक होल कैसे बनते हैं?

(डैन ट्राई) - ब्लैक होल विशालकाय होते हैं जिनका द्रव्यमान हमारे सूर्य से लाखों-करोड़ों गुना ज़्यादा होता है। ये इतने प्रबल गुरुत्वाकर्षण बल उत्पन्न करते हैं कि प्रकाश भी उनसे बच नहीं पाता।

एक अतिविशाल ब्लैक होल का अनुकरण (चित्रण: एडोब)।

अधिकांश आकाशगंगाओं के केंद्र में एक ब्रह्मांडीय विशालकाय पिंड छिपा होता है: एक अतिविशाल ब्लैक होल। ये रहस्यमयी पिंड, जिनका द्रव्यमान हमारे सूर्य से लाखों-करोड़ों गुना ज़्यादा है, इतना प्रबल गुरुत्वाकर्षण बल रखते हैं कि प्रकाश भी इनसे बच नहीं सकता।

ब्लैक होल इतने विशाल होते हैं कि वे अपने आस-पास की आकाशगंगाओं को आकार देते हैं। वे तारों के निर्माण, आकाशगंगाओं के विकास और यहाँ तक कि पूरे तारा समूहों की गति को भी प्रभावित करते हैं।

हमारी आकाशगंगा भी इसका अपवाद नहीं है। इसके केंद्र में सैजिटेरियस A* नामक एक अतिविशाल ब्लैक होल है जिसका वज़न चार लाख सूर्यों के बराबर है। हालाँकि ये ब्लैक होल आकाशगंगाओं के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण हैं, फिर भी हम निश्चित रूप से नहीं जानते कि ये कैसे बनते हैं।

हालाँकि, वर्जीनिया विश्वविद्यालय में सैद्धांतिक खगोल भौतिकीविद् जोनाथन टैन के नेतृत्व में पॉप III.1 मॉडल का एक नया अध्ययन, इस पेचीदा समस्या को एक नए परिप्रेक्ष्य से देखता है।

प्रोफेसर टैन ने दशकों के शोध के आधार पर एक नए सिद्धांत की नींव रखी है जो यह बता सकता है कि इन विशाल ब्रह्मांडीय पिंडों का निर्माण कैसे हुआ।

उनके और उनके सहयोगियों द्वारा किए गए शोध के अनुसार, तारों की पहली पीढ़ी, जिसे प्रोटोस्टार भी कहा जाता है, के पतन के कारण संभवतः अतिविशाल ब्लैक होल का निर्माण हुआ होगा।

पॉप मॉडल III.1

आदि हाइड्रोजन और हीलियम से बने तारों को पॉप III तारे कहा जाता है (चित्रण: अंतरिक्ष)।

प्रारंभिक ब्रह्मांड में, आकाशगंगाओं और ग्रहों के प्रकट होने से बहुत पहले, तारों की पहली पीढ़ी का जन्म हुआ था। आदिकालीन हाइड्रोजन और हीलियम से बने इन तारों को खगोलभौतिकविदों ने पॉप III तारे नाम दिया था।

प्रोफ़ेसर जोनाथन टैन द्वारा विकसित पॉप III.1 मॉडल उन तारों का वर्णन करता है जो भारी तत्वों से अप्रभावित वातावरण में बने। शीतलन प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाले कार्बन, ऑक्सीजन या भारी धातुओं के बिना, ये पहले तारे अत्यधिक उच्च द्रव्यमान तक पहुँच सकते थे।

कल्पना कीजिए कि हमारे सूर्य से सैकड़ों गुना ज़्यादा विशाल तारे हैं। उनका विशाल आकार उन्हें छोटा जीवन देता है, और वे तेज़ी से ढहकर पहले ब्लैक होल का निर्माण करते हैं।

ये आदिम ब्लैक होल, पॉप III तारों के अवशेष, विशाल ब्लैक होल के विकास के लिए बीज का काम करते हैं। अंततः, ये बड़े होकर महाविशाल ब्लैक होल बन जाते हैं जिन्हें हम अब आकाशगंगाओं के केंद्रों में देखते हैं। वैज्ञानिकों ने एक महाविशाल ब्लैक होल की भी खोज की है जिसका वज़न सूर्य से 36 अरब गुना ज़्यादा है।

पॉप III.1 तारों ने भी प्रारंभिक ब्रह्मांड को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। उनके शक्तिशाली विकिरण ने आसपास की हाइड्रोजन गैस को आयनित किया, जिससे ब्रह्मांड का पुनः आयनीकरण शुरू हुआ।

यह एक महत्वपूर्ण क्षण था जब ब्रह्मांड ने अपनी संरचना और ऊर्जा संतुलन बदल दिया। परिणामस्वरूप एक अचानक ब्रह्मांडीय प्रकाश हुआ, जिसे खगोलीय मंडलियों में "फ़्लैश" कहा जाता है।

पॉप III.1 तारों का दोहरा प्रभाव उन्हें ब्रह्मांडीय संरचना की शुरुआत को समझने में महत्वपूर्ण बनाता है।

चुनौतियाँ और विकल्प

पॉप III.1 मॉडल को अभी भी वैज्ञानिक रूप से स्वीकृत सिद्धांत माना जाता है (चित्रण: अंतरिक्ष)।

सुपरमैसिव ब्लैक होल के निर्माण की व्याख्या करने के अलावा, पॉप III.1 सिद्धांत ब्रह्माण्ड विज्ञान में कई प्रमुख अनसुलझे समस्याओं को भी संबोधित करता है।

इन मुद्दों में "हबल तनाव", गतिशील डार्क एनर्जी बहस, तथा न्यूट्रिनो द्रव्यमान से संबंधित विसंगतियां भी शामिल हैं।

प्रथम तारों और उनके ब्लैक होल अवशेषों को ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर विकास से जोड़कर, प्रोफेसर टैन का मॉडल एक अनूठा परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है जो कई रहस्यों को सुलझाने में मदद कर सकता है।

हालाँकि, पॉप III.1 परिदृश्य ही एकमात्र विचार नहीं है। अन्य सिद्धांत बताते हैं कि आदिकालीन ब्लैक होल बिग बैंग के बाद के पहले सेकंडों में घनत्व में उतार-चढ़ाव से सीधे बने थे।

ये ब्लैक होल महाविशाल ब्लैक होल के बीज हो सकते हैं। एक अन्य दृष्टिकोण विशाल गैस बादलों के सीधे पतन की ओर इशारा करता है जो तारों का निर्माण नहीं करते।

प्रत्येक सिद्धांत एक अलग तंत्र का प्रस्ताव करता है, जिसका उद्देश्य ब्रह्मांड के रहस्यों को समझाना है।

प्रारंभिक ब्रह्मांड के आयनीकरण के बारे में पॉप III.1 मॉडल की भविष्यवाणियों को भी चुनौती दी गई है। ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि, विशेष रूप से गतिज सुन्येव-ज़ेल्डोविच प्रभाव, पर प्रेक्षण संबंधी प्रतिबंध बताते हैं कि पुनःआयनीकरण की मात्रा और समय का सामंजस्य बिठाना मुश्किल हो सकता है।

फिर भी, पॉप III.1 मॉडल को अभी भी एक सम्मोहक सिद्धांत माना जाता है, जो इस बात पर बहस को बढ़ावा देता है कि ब्रह्मांड की पहली संरचनाओं में से एक का निर्माण कैसे हुआ।

स्रोत: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ho-den-trong-vu-tru-hinh-thanh-nhu-the-nao-20250923030226135.htm