जेम्स वेब टेलीस्कोप के आंकड़ों से खुलासा: सर्सिनस आकाशगंगा में ब्लैक होल के पोषण के लिए आंतरिक अभिवृद्धि है प्रमुख

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) से प्राप्त उच्च-सटीकता वाले इन्फ्रारेड डेटा ने सर्सिनस आकाशगंगा (Circinus Galaxy) के बारे में खगोल भौतिकी की पुरानी धारणाओं को बड़ी चुनौती दी है। यह नया शोध विशेष रूप से सुपरमैसिव ब्लैक होल के पोषण की प्रक्रियाओं पर केंद्रित है। पृथ्वी से लगभग 1.3 करोड़ प्रकाश-वर्ष या 4.0 मेगापार्सेक की दूरी पर स्थित इस सर्पिल आकाशगंगा के केंद्र का बारीकी से अवलोकन किया गया। यह विस्तृत चित्रण उस ऐतिहासिक वैज्ञानिक सर्वसम्मति का खंडन करता है जिसमें माना जाता था कि सक्रिय गैलेक्टिक केंद्रों के पास इन्फ्रारेड प्रकाश का मुख्य स्रोत ऊर्जावान पदार्थ का बाहर की ओर होने वाला शक्तिशाली प्रवाह था।

वेब टेलीस्कोप के नवीनतम आंकड़ों का विश्लेषण इसके बिल्कुल विपरीत प्रक्रिया को प्रमुख दर्शाता है। शोध से पता चला है कि गर्म और धूल भरा पदार्थ ब्लैक होल को ऊर्जा देने के लिए अंदर की ओर सर्पिलाकार गति कर रहा है। यह पदार्थ अभिवृद्धि प्रणाली (accretion system) के आंतरिक किनारे पर जमा होता है, जो अक्सर एक टोरस (torus) के रूप में संरचित होता है। यह संरचना ब्लैक होल की वृद्धि और उसकी मेजबान आकाशगंगा के क्रमिक विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण मानी जाती है। मात्रात्मक रूप से, गर्म धूल से होने वाले इन्फ्रारेड उत्सर्जन का लगभग 87% हिस्सा अब इस अंदर की ओर आने वाले पदार्थ के कारण माना जा रहा है। इसके विपरीत, उत्सर्जन का 1% से भी कम हिस्सा बाहर निकलने वाले पदार्थ से जुड़ा है, जो पुष्टि करता है कि ब्लैक होल द्वारा उपभोग की मात्रा निष्कासन से कहीं अधिक है।

इस महत्वपूर्ण खोज ने 1990 के दशक से खगोल भौतिकी के मॉडलों में बने एक लंबे विरोधाभास को सुलझा दिया है। पुराने मॉडल सक्रिय गैलेक्टिक केंद्रों से होने वाले अतिरिक्त इन्फ्रारेड उत्सर्जन की सटीक व्याख्या करने में असमर्थ थे। इस वैज्ञानिक स्पष्टता को प्राप्त करने के लिए, शोध दल ने JWST के नियर-इन्फ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ (NIRISS) उपकरण पर एपर्चर मास्किंग इंटरफेरोमीटर (AMI) मोड का उपयोग किया। यह नवोन्मेषी तकनीक सात छोटे छिद्रों वाले मास्क का उपयोग करके टेलीस्कोप के पूरे एपर्चर को एक इंटरफेरोमेट्रिक एरे में बदल देती है। इस विधि से ऐसे इंटरफेरेंस पैटर्न उत्पन्न होते हैं जो उन सूक्ष्म विवरणों को भी स्पष्ट कर देते हैं जो पहले छिपे हुए थे।

UNAM के सह-लेखक जोएल सांचेज़-बरमूडाज़ ने उल्लेख किया कि यह उन्नत इमेजिंग मोड आकाश के एक विशिष्ट क्षेत्र में रिज़ॉल्यूशन को प्रभावी ढंग से दोगुना कर देता है। इसके परिणामस्वरूप प्राप्त चित्र सामान्य डायरेक्ट इमेजिंग की तुलना में दोगुने स्पष्ट और तीक्ष्ण होते हैं। यह अवलोकन किसी एक्स्ट्रागैलेक्टिक लक्ष्य का अध्ययन करने के लिए अंतरिक्ष-आधारित इन्फ्रारेड इंटरफेरोमीटर का पहला सफल उपयोग भी है। यूनिवर्सिटी ऑफ साउथ कैरोलिना के मुख्य लेखक एनरिक लोपेज़-रोड्रिग्ज ने कहा कि यह नया डेटा सेट अंततः सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक के इन्फ्रारेड हस्ताक्षरों के संबंध में पिछले मॉडलों की विसंगतियों को दूर करने में सफल रहा है।

सर्सिनस आकाशगंगा, जिसे टाइप II सेफर्ट आकाशगंगा के रूप में वर्गीकृत किया गया है, अपनी स्थिति के कारण हमेशा से खगोलविदों के लिए एक चुनौती रही है। गैलेक्टिक प्लेन से चार डिग्री नीचे स्थित होने के कारण यह अंतरतारकीय धूल द्वारा बाधित होती रही है। अटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सबमिलीमीटर एरे (ALMA) जैसे पिछले उच्च-रिज़ॉल्यूशन अध्ययनों ने सुझाव दिया था कि सर्सिनस ब्लैक होल केवल 3 प्रतिशत गैस का उपभोग करता है, जबकि शेष भाग विकिरण के दबाव से वापस धकेल दिया जाता है। हालांकि, 'नेचर' पत्रिका में प्रकाशित JWST का यह नया डेटा इस प्रक्रिया को एक निर्णायक इन्फ्रारेड संदर्भ प्रदान करता है। शोध दल अब इस प्रमाणित तकनीक को अन्य ब्लैक होल पर लागू करने की योजना बना रहा है ताकि यह समझा जा सके कि क्या सर्सिनस में देखी गई यह पोषण गतिशीलता ब्रह्मांड की एक सार्वभौमिक विशेषता है।