वह प्रक्रिया जिसके द्वारा डार्क मैटर सुपरमैसिव ब्लैक होल को उच्च-ऊर्जा क्वासर में बदल देता है, पूरे इतिहास में घटित हुआ है, जिसने ब्रह्मांड के पिछले विकास को प्रभावित किया है। प्रत्येक आकाशगंगा के केंद्र में एक महाविशाल ब्लैक होल होता है। एक निश्चित आकार से अधिक होने के बाद, ये ब्लैक होल सक्रिय हो जाते हैं, बड़ी मात्रा में विकिरण उत्सर्जित करते हैं और क्वासर कहलाते हैं। ऐसा माना जाता है कि इन क्वासरों की सक्रियता आकाशगंगाओं के चारों ओर बड़े पैमाने पर डार्क मैटर हेलो (डीएमएच) की उपस्थिति के कारण होती है, जो पदार्थ को आकाशगंगा के केंद्र की ओर खींचती है और ब्लैक होल के लिए ऊर्जा प्रदान करती है।
टोक्यो विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने पता लगाया है कि आसपास के काले पदार्थ के प्रभामंडल से प्रभावित क्वासर में ब्रह्मांड के इतिहास में लगातार सक्रियण पैटर्न रहे हैं। यह शोध ब्लैक होल के निर्माण और विकास और ब्रह्मांड के व्यापक विकास में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
टोक्यो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों सहित शोधकर्ताओं की एक टीम ने पहली बार सैकड़ों प्राचीन क्वासरों का सर्वेक्षण किया है और पाया है कि यह व्यवहार पूरे इतिहास में उल्लेखनीय रूप से सुसंगत है। यह आश्चर्य की बात है क्योंकि ब्रह्मांड के पूरे जीवन में कई बड़े पैमाने पर प्रक्रियाएं बदलती रहती हैं, इसलिए क्वासर के सक्रियण तंत्र का पूरे ब्रह्मांड के विकास पर प्रभाव पड़ सकता है।
डार्क मैटर हैलोज़ को मापना
डार्क मैटर हेलो के द्रव्यमान को मापना आसान नहीं है; यह एक कुख्यात मायावी पदार्थ है, और इसका वर्णन करने के लिए "पदार्थ" शब्द अतिशयोक्ति नहीं है, क्योंकि डार्क मैटर के वास्तविक गुण अभी तक ज्ञात नहीं हैं। हम केवल यह जानते हैं कि इसका अस्तित्व आकाशगंगाओं जैसी बड़ी संरचनाओं पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के कारण है। इसलिए, डार्क मैटर को केवल चीजों पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव को देखकर ही मापा जा सकता है। इसमें डार्क मैटर वस्तुओं की गति को खींचने या प्रभावित करने का तरीका, या डार्क मैटर जैसे क्षेत्र के पीछे वस्तुओं का लेंसिंग प्रभाव (प्रकाश का झुकना) शामिल है।
अधिक दूरी पर यह चुनौती और भी बड़ी हो जाती है, क्योंकि अधिक दूर, पुरानी घटनाओं से आने वाली रोशनी बहुत फीकी हो सकती है। लेकिन इसने खगोल विज्ञान विभाग के प्रोफेसर नोबुगे काशीवागावा और उनकी टीम को खगोल विज्ञान में लंबे समय से चले आ रहे सवाल का जवाब देने की कोशिश करने से नहीं रोका है: ब्लैक होल कैसे पैदा होते हैं और वे कैसे बढ़ते हैं?
शोधकर्ता विशेष रूप से सुपरमैसिव ब्लैक होल से संबंधित प्रश्नों का पता लगाने के लिए उत्सुक हैं, जो हर आकाशगंगा के केंद्र में मौजूद सबसे बड़े प्रकार के ब्लैक होल हैं। उनका अध्ययन करना बहुत कठिन होगा यदि यह तथ्य न होता कि कुछ महाविशाल ब्लैक होल इतने विशाल होते हैं कि वे पदार्थ के अत्यधिक शक्तिशाली जेट या विकिरण के गोले को बाहर निकालना शुरू कर देते हैं, दोनों ही मामलों में जिसे हम क्वासर कहते हैं, बन जाते हैं। ये क्वासर इतने शक्तिशाली हैं कि अब हम इन्हें आधुनिक तकनीक से, बहुत दूर से भी देख सकते हैं।
शोध के परिणाम और महत्व
बाइचुआन ने कहा: "हमने लगभग 13 अरब साल पहले ब्रह्मांड में सक्रिय ब्लैक होल के आसपास के डार्क मैटर हेलो के विशिष्ट द्रव्यमान को पहली बार मापा था। हमने पाया कि क्वासर का डीएमएच द्रव्यमान बहुत स्थिर है, जो सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 10 ट्रिलियन गुना है। हमने पहले ही क्वासर के चारों ओर नए द्रव्यमान को मापा है। डीएमएच ने जो माप किए हैं वे काफी हद तक पुराने क्वासर के समान हैं, जो दिलचस्प है क्योंकि यह दर्शाता है कि एक विशिष्ट डीएमएच द्रव्यमान है जो ऐसा लगता है क्वासर को सक्रिय करें, चाहे यह अरबों साल पहले हुआ हो या अब हो।"
दूर के क्वासर फीके दिखाई देते हैं क्योंकि जो प्रकाश उन्हें बहुत पहले छोड़ गया था वह फैल गया है, हस्तक्षेप करने वाली सामग्री द्वारा अवशोषित कर लिया गया है, और ब्रह्मांड के दीर्घकालिक विस्तार के कारण लगभग अदृश्य अवरक्त तरंग दैर्ध्य में फैल गया है। इसलिए, हाशिकावा और उनकी टीम ने 2016 में विभिन्न उपकरणों का उपयोग करके आकाश का सर्वेक्षण करना शुरू किया, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण अमेरिका के हवाई में जापानी सुबारू टेलीस्कोप है।
काशीवाकावा ने कहा: "उन्नत सुबारू टेलीस्कोप पहले की तुलना में अधिक देख सकता है, लेकिन हम अंतरराष्ट्रीय अवलोकन परियोजनाओं का विस्तार करके और अधिक सीख सकते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में वेरा-सी-रुबिन वेधशाला और यहां तक कि इस साल लॉन्च किया गया यूरोपीय संघ का अंतरिक्ष यूक्लिड उपग्रह आकाश की एक बड़ी श्रृंखला को स्कैन करेगा और क्वासर के आसपास अधिक डीएमएच की खोज करेगा। हम आकाशगंगाओं और सुपरमैसिव ब्लैक होल के बीच संबंधों को पूरी तरह से समझ सकते हैं। इससे हमें यह समझने में मदद मिल सकती है कि ब्लैक होल कैसे बनते हैं और बढ़ते हैं।"