सार:
दशकों से, खगोलीय समुदाय विशाल आकाशगंगाओं के केंद्र में एक गहरे रहस्य से हैरान है: चूंकि सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा उत्सर्जित शक्तिशाली जेट आसपास की गैस को गर्म करते हैं, जिसे "पोषक तत्व" के रूप में काम करना चाहिए, वे आपूर्ति कैसे प्राप्त करना और "पोषण" बनाए रखना जारी रखते हैं? अब, जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) द्वारा लौटाई गई नवीनतम अवलोकन छवियां इस प्रक्रिया का अब तक का सबसे स्पष्ट प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करती हैं, जो इस रहस्य को सुलझाने के लिए खगोलविदों के लिए एक मील का पत्थर कदम है।
द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित इस अंतरराष्ट्रीय सहयोगात्मक शोध का नेतृत्व कनाडा में मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय ने किया था और इसमें संयुक्त राज्य अमेरिका में मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी और अन्य संस्थानों ने भाग लिया था। अनुसंधान दल ने पृथ्वी से लगभग 145 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर, सेंटौर गैलेक्सी क्लस्टर के केंद्र में अण्डाकार आकाशगंगा, एनजीसी 4696 पर अपनी नजरें जमाईं। यह घना आकाशगंगा समूह खगोलीय समुदाय के लिए सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक (एजीएन) के कामकाज का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट प्राकृतिक प्रयोगशाला है।
लगभग सभी बड़ी आकाशगंगाओं के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल छिपा होता है जिसका द्रव्यमान सूर्य से लाखों या अरबों गुना अधिक होता है। जब वे आसपास के पदार्थ को हिंसक रूप से निगलते हैं, तो वे सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक बनाते हैं, और साथ ही आश्चर्यजनक रूप से शक्तिशाली उच्च-ऊर्जा जेट को बाहर की ओर छोड़ते हैं। ये जेट न केवल मेजबान आकाशगंगा को नया आकार देते हैं और नए सितारों के जन्म को रोकते हैं, बल्कि पूरी आकाशगंगा के विकास पर भी हावी होते हैं। हालाँकि, यह तीव्र गतिविधि तथाकथित "फ़ीडिंग विरोधाभास" को भी ट्रिगर करती है: जेट लगातार ब्लैक होल के चारों ओर गैस को गर्म करता है, और सिद्धांत रूप में अंततः ब्लैक होल के जीवित रहने और बढ़ने के लिए आवश्यक कच्चे माल की आपूर्ति पूरी तरह से बंद हो जाएगी।
मुख्यधारा की शैक्षणिक परिकल्पना यह है कि गर्म गैस का हिस्सा समय के साथ ठंडा और संघनित होकर पतली फिलामेंटस संरचनाओं में बदल जाएगा और आकाशगंगा के केंद्र में वापस गिर जाएगा, इस प्रकार एक "स्व-विनियमन" सामग्री चक्र का निर्माण होगा जो ब्लैक होल को पर्यावरण को नष्ट करते हुए अपने ईंधन को फिर से भरने की अनुमति देता है। इस परिकल्पना को सत्यापित करने के लिए, अनुसंधान टीम ने लगभग 8 घंटे तक गहन अवलोकन करने के लिए वेब टेलीस्कोप नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (NIRSpec) का उपयोग किया, और ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के भीतर गहराई में गैस की गति को सफलतापूर्वक ट्रैक किया।
सैकड़ों हजारों प्रकाश-वर्ष तक फैली आकाशगंगाओं के संदर्भ में, वेब टेलीस्कोप ने केवल 30 प्रकाश-वर्ष के पैमाने पर सूक्ष्म संरचनाओं का सटीक विश्लेषण करके अद्भुत संकल्प शक्ति का प्रदर्शन किया है। अवलोकन स्पेक्ट्रा और छवियों से पता चलता है कि केंद्र में पहले देखा गया "एस-आकार" भंवर वास्तव में लगभग 800 प्रकाश वर्ष के व्यास वाली एक गैस डिस्क है और ब्लैक होल के चारों ओर उच्च गति से घूम रही है। डिस्क में सामग्री 600 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चलती है।
इससे भी अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि घूमने वाली डिस्क आकाशगंगा में फैले गैस के विशाल फिलामेंट्स से सीधे जुड़ी हुई है। डेटा स्पष्ट रूप से दिखाता है कि गैस इन फिलामेंट्स के साथ अंदर की ओर बह रही है, जो सैकड़ों प्रकाश-वर्ष चौड़े और हजारों प्रकाश-वर्ष लंबे हैं, सीधे ब्लैक होल को खिलाने वाली घूर्णन अभिवृद्धि डिस्क में। चुंबकीय क्षेत्र इस प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, गिरती गैस के घूर्णन को धीमा कर देता है और सामग्री को अंदर की ओर एकत्रित होने के लिए निर्देशित करता है। फिर ब्लैक होल एक और जेट में विस्फोटित हो जाता है, जिससे पूरा आत्मनिर्भर चक्र बार-बार जारी रहता है।
उन्नत कंप्यूटर संख्यात्मक सिमुलेशन ने भी स्वतंत्र आयामों से इस मॉडल की पुष्टि की। सिमुलेशन में गैस का गतिशील व्यवहार वेब टेलीस्कोप द्वारा कैप्चर किए गए वास्तविक दृश्य से काफी मेल खाता है। शोधकर्ताओं ने बताया कि सैद्धांतिक गणना में मूल रूप से भविष्यवाणी की गई थी कि चुंबकीय क्षेत्र ठंडी गैस को विशाल ब्लैक होल की ओर प्रवाहित करने के लिए मार्गदर्शन करेंगे। हालाँकि, वेब टेलीस्कोप के अभूतपूर्व रिज़ॉल्यूशन के साथ, यह ब्रह्मांडीय चक्र जो लंबे समय से कागज पर था, पूरी तरह से मानव आंखों के सामने प्रस्तुत किया गया है।
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