जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपने (JWST) एक अशी खगोलशास्त्रीय विसंगती शोधून काढली आहे जी विश्वाच्या उत्क्रांतीबद्दलच्या आपल्या मूलभूत समजुतींना आव्हान देते. खगोलशास्त्रज्ञांच्या एका आंतरराष्ट्रीय पथकाने विश्वाच्या सुरुवातीच्या काळातील—बिग बँगनंतर केवळ ६६० दशलक्ष वर्षांनंतरचा—एक असामान्य घटक शोधला आहे, ज्यावरून असे सूचित होते की कृष्णविवरे (black holes) पूर्वीच्या कल्पनेपेक्षा कितीतरी वेगाने वाढू शकतात.

"Little Red Dots" चे रहस्य

काही काळापासून, JWST कडून मिळणाऱ्या खोल अवकाशातील प्रतिमांमध्ये दिसणाऱ्या "Little Red Dots" (LRDs) मुळे खगोलशास्त्रज्ञ गोंधळलेले आहेत. पारंपारिकपणे, या वस्तूंच्या तीव्र लाल रंगाचे कारण वैश्विक धूळ (cosmic dust) मानले जात असे, जी निळा प्रकाश शोषून घेते आणि केवळ लाल तरंगलांबीला पृथ्वीपर्यंत पोहोचू देते. मात्र, १२ ऑगस्ट रोजी Nature या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालेल्या या नवीन शोधामुळे वेगळी प्रक्रिया कार्यरत असल्याचे दिसून आले आहे.

केवळ धूळ नसून, संशोधकांना एका तरुण, वेगाने वाढणाऱ्या महाकाय कृष्णविवराला वेढलेल्या हायड्रोजन वायूच्या एका अवाढव्य "कोकून"चे (cocoon) पुरावे सापडले आहेत. वेबच्या उपकरणांचा वापर करून प्रकाश स्पेक्ट्रमचे विश्लेषण करताना, पथकाने एक महत्त्वपूर्ण "Balmer break" शोधला—जो हायड्रोजनद्वारे प्रकाश शोषल्यामुळे स्पेक्ट्रममध्ये निर्माण झालेला एक अंतर (gap) आहे. यावरून असे सूचित होते की, प्रकाश शेकडो किलोमीटर प्रति सेकंद वेगाने हालचाल करणाऱ्या वायूच्या एका विक्षुब्ध आणि घन ढगातून प्रवास करत आहे.

कृष्णविवराची वाढ आणि वस्तुमान यावर पुनर्विचार

या शोधामुळे सुरुवातीच्या वैश्विक वस्तूंचे वस्तुमान मोजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या गणितीय मॉडेल्सवर खोलवर परिणाम होणार आहेत. जर LRDs चा लाल रंग धुळीमुळे नसून वायूच्या कोकूनमुळे असेल, तर या कृष्णविवरांचे अंदाजित वस्तुमान पूर्वीच्या गणनेपेक्षा १०० पटीने कमी असू शकते.

सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, हा अभ्यास एका दीर्घकालीन विश्वशास्त्रीय विरोधाभासावर प्रकाश टाकतो: जेव्हा विश्व एक अब्ज वर्षांपेक्षा कमी वयाचे होते, तेव्हा महाकाय कृष्णविवरे कशी अस्तित्वात असू शकतात? जर एखादे कृष्णविवर एका ताऱ्याच्या वस्तुमानाने सुरू झाले, तर पारंपारिक वाढीचा दर त्याच्या वेगाने होणाऱ्या विस्ताराचे स्पष्टीकरण देऊ शकत नाही. या घन हायड्रोजन कोकूनची उपस्थिती एक संभाव्य उपाय प्रदान करते. हा वायू इंधनाचा एक मोठा साठा उपलब्ध करून देतो, ज्यामुळे कृष्णविवराला अत्यंत वेगाने अन्न मिळवता येते आणि ते त्यांच्या सभोवतालच्या दीर्घिकांपेक्षा (galaxies) कितीतरी वेगाने वाढू शकते.

एक जटिल वैश्विक नृत्य

हा अभ्यास दीर्घिकांमधील संभाव्य उत्क्रांतीचा दुवा देखील अधोरेखित करतो. निरीक्षण केले गेलेला घटक एका तुलनेने लहान दीर्घिकेत असल्याचे दिसते, जी एका खूप मोठ्या शेजारील दीर्घिकेच्या जवळ आहे. संशोधकांनी नमूद केले की या दोन दीर्घिका अंदाजे १०० दशलक्ष वर्षांत विलीन होण्याची शक्यता आहे. यावरून असे सूचित होते की, सध्या आपण ज्याला एक "Little Red Dot" समजतो, ते भविष्यात एका मोठ्या आणि अधिक जटिल प्रणालीमध्ये विलीन होऊ शकते, ज्यामुळे विश्वाच्या सुरुवातीच्या काळातील आपल्या निरीक्षणांमध्ये अधिक गुंतागुंत निर्माण होईल.

JWST जसजसा सुरुवातीच्या विश्वाच्या थरांचा उलगडा करत आहे, तसतसे हे स्पष्ट होत आहे की, भूतकाळातील "धूळयुक्त" स्पष्टीकरणे काळाच्या सुरुवातीला आकार देणाऱ्या हिंसक आणि जटिल प्रक्रियांचे वर्णन करण्यासाठी अपुरी ठरू शकतात.

भारतासाठी याचे महत्त्व

  • अंतराळ संशोधनातील प्रगती: भारत ISRO च्या माध्यमातून खोल अवकाशातील संशोधनात आपला विस्तार करत असताना, आंतरराष्ट्रीय सहकार्याद्वारे (JWST सारख्या) झालेल्या महत्त्वपूर्ण शोधांचे आकलन जागतिक वैश्विक मॉडेल्समध्ये योगदान देणाऱ्या भारतीय खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांसाठी अत्यंत आवश्यक आहे.
  • वैज्ञानिक मुत्सद्देगिरी आणि सहकार्य: हा शोध आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक डेटा-सामायिकतेचे महत्त्व अधोरेखित करतो. मूलभूत भौतिकशास्त्र आणि अवकाश विज्ञानाच्या आघाडीवर राहण्यासाठी भारतासाठी जागतिक खगोलशास्त्रीय संशोधन गटांमध्ये सहभागी होणे आवश्यक आहे.
  • तांत्रिक प्रेरणा: "Balmer breaks" शोधण्यासाठी आणि प्रकाश स्पेक्ट्रमचे विश्लेषण करण्यासाठी आवश्यक असलेली अचूकता सेन्सर तंत्रज्ञान आणि इन्फ्रारेड इमेजिंगमध्ये नाविन्य आणते—असे क्षेत्र जिथे भारताचा देशांतर्गत हाय-टेक उद्योग महत्त्वपूर्ण वाढ आणि उपयोजन शोधू शकतो.