-सुजाता बाबर
आपल्याकडे एक प्रसिद्ध प्रश्न आहे तो म्हणजे आधी काय निर्माण झाले? कोंबडी की अंडे? असाच एक प्रश्न खगोलशास्त्रज्ञांना नेहमी पडतो तो म्हणजे आधी काय निर्माण झाले? कृष्णविवर की दीर्घिका?
कृष्णविवर म्हणजे अंतराळातील अशी जागा जिथे गुरुत्वाकर्षण खूप जास्त असते. कारण तिथे मोठ्या प्रमाणातील द्रव्य एका लहानशा जागेत आकुंचन पावलेले असते. ते जवळच्या अवकाशीय वस्तूंना खेचते आणि या वस्तू त्यामध्ये शोषल्या जातात. अगदी प्रकाशही त्यातून बाहेर पडू शकत नाही. जेव्हा एखाद्या उच्च वस्तुमान असलेल्या तार्‍याचा मृत्यू होतो तेव्हा असे होऊ शकते. या जागेतून प्रकाश बाहेर पडत नाही आणि त्यामुळे कृष्णविवर डोळ्यांना दिसत नाही.
कृष्णविवरे अंतराळातील काहीशा विचित्र आणि सर्वात आकर्षक वस्तू आहेत. दीर्घिका म्हणजे अंतराळातील वायू, धूळ आणि अब्जावधी तारे आणि त्यांच्या सौरमालेचा प्रचंड समूह होय. या सर्व वस्तू दीर्घिकांमध्ये गुरुत्वाकर्षणाने एकत्र राहतात. आपल्या दीर्घिकेचे नाव आकाशगंगा आहे. आकाशगंगेच्या मध्यभागी एक उच्च वस्तुमानाचे कृष्णविवर आहे. जेव्हा आपण रात्रीच्या आकाशाकडे पाहतो तेव्हा आकाशगंगेतील इतर तारे दिसतात.
कृष्णविवर आणि दीर्घिका हे दोन्ही संशोधकांचे आवडते विषय राहिले आहेत. विश्वाच्या निर्मितीमध्ये महास्फोटापासून विश्वाचा काळ सुरू झाला असे मानले जाते. जेम्स वेब्ब अंतराळ दुर्बीण सातत्याने नवनवीन डेटा पाठवत आहे. तिच्या डेटाच्या नवीन विश्लेषणामधून समजते की अगदी सुरुवातीला कृष्णविवरे केवळ अस्तित्वातच नव्हती तर त्यांनी नवीन तार्‍यांना जन्मदेखील दिला आणि तसेच अतीभारीत किंवा सुपरचार्ज्ड दीर्घिका तयार केल्या.
प्रथम शास्त्रज्ञांचा असा समज होता की तारे आणि दीर्घिका आधी उदयास आल्या आणि नंतर त्यामधून कृष्णविवरे आणि विश्व तयार झाले, परंतु जेम्स वेब्ब अंतराळ दुर्बिणीच्या डेटाचे नवीन विश्लेषण कृष्णविवरांनी विश्वाचा पसारा कसा निर्माण झाला या सिद्धांतांविषयी एक नवी दृष्टी देते. कृष्णविवरांनी विश्वाच्या पहिल्या ५० दशलक्ष वर्षांमध्ये नवीन तार्‍यांच्या निर्मितीस नाट्यमयरीत्या गती दिली असावी असे नवीन डेटा सांगतो. हा कालावधी त्याच्या १३.८ अब्ज वर्षांच्या इतिहासातील क्षणभंगूर कालावधी आहे.
आपल्या आकाशगंगेच्या आणि अगणित दीर्घिकांच्या केंद्रस्थानी राक्षसी महाकाय कृष्णविवरे अस्तित्वात आहेत हे आपल्याला माहीत आहे, परंतु आता मोठे आश्चर्य म्हणजे ते विश्वाच्या सुरुवातीसदेखील उपस्थित होते आणि ते जवळजवळ सुरुवातीच्या दीर्घिकांच्या निर्मितीमध्ये आणि विकासामधील मूलभूत रचना होते. त्यांनी तारे निर्मितीच्या प्रचंड मोठ्या प्रवर्तकांना चालना दिली. यामुळे दीर्घिका कशा तयार होतात याविषयीची आपली समज पूर्णपणे बदलू शकेल. ही समज पूर्वीच्या समजेच्या अगदी उलट आहे. हे संशोधन नुकतेच अ‍ॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्समध्ये प्रकाशित झाले आहे.
जेम्स वेब्ब दुर्बिणीद्वारे पाहिलेल्या अगदी सुरुवातीच्या विश्वातील दूरच्या दीर्घिका शास्त्रज्ञांच्या अंदाजापेक्षा जास्त तेजस्वी दिसतात. शिवाय त्यांच्यामध्ये असामान्यपणे मोठ्या संख्येने तरुण तारे आणि महाविशाल कृष्णविवरेदेखील आहेत. पारंपरिक दृष्टीने उच्च वस्तुमान असलेल्या तार्‍यांच्या मृत्यूनंतर आकुंचन पावल्याने कृष्णविवरांची निर्मिती झाली आणि सुरुवातीच्या तार्‍यांनी अंधारमय विश्व उजळल्यानंतर दीर्घिका तयार झाल्या, परंतु नवीन संशोधनाच्या विश्लेषणानुसार पहिल्या १० कोटी वर्षांमध्ये कृष्णविवरे आणि दीर्घिका एकत्र होत्या आणि त्यांनी एकमेकांच्या भवितव्यावर प्रभाव टाकला. जर विश्वाचा संपूर्ण इतिहास १२ महिन्यांचा मानला तर पहिली १० कोटी वर्षे म्हणजे जानेवारीच्या पहिल्या काही दिवसांसारखी असतील.
आताच्या संशोधनातून असा युक्तिवाद केला जात आहे की, कृष्णविवरांमधून वायूचे विस्कळीत स्वरूपातले ढग बाहेर फेकले जातात. त्यांचे तार्‍यांमध्ये रूपांतर होते आणि तार्‍यांच्या निर्मितीचा वेग मोठ्या प्रमाणात वाढतो, अन्यथा या तेजस्वी दीर्घिका कोठून आल्या आहेत हे समजणे फार कठीण आहे. कारण सुरुवातीच्या विश्वातील दीर्घिका सामान्यत: लहान असतात. त्यामध्ये इतक्या वेगाने तारे का निर्माण होतात, हा प्रश्न आहेच.
कृष्णविवरांमध्ये प्रचंड गुरुत्वाकर्षण शक्ती आहे. या शक्तीमुळे ती शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतात. या चुंबकीय क्षेत्रामुळे प्रचंड मोठी वादळे निर्माण होतात. त्यामधून वेगवान प्लाझ्मा बाहेर पडतो. प्लाझ्मा हा पदार्थाच्या चौथ्या अवस्थेला (घन, द्रव, वायू, प्लाझ्मा) दिलेले नाव आहे. प्लाझ्मा हा एक वायू आहे जो इतका गरम असतो की त्याचे काही किंवा सर्व घटक अणू इलेक्ट्रॉन आणि आयनमध्ये विभागले जातात, जे एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे फिरू शकतात. प्लाझ्मा हा कण प्रवेगकांसारखे कार्य करतो. ही प्रक्रिया शक्य आहे आणि याचमुळे वेब्ब दुर्बिणीच्या डिटेक्टर्सनी शास्त्रज्ञांच्या अपेक्षेपेक्षा जास्त कृष्णविवरे आणि तेजस्वी दीर्घिका शोधल्या आहेत.
फार दूर असलेले हे प्रचंड मोठे वारे किंवा जेट्स आपण पाहू शकत नाही, परंतु आपल्याला माहीत आहे की ते अस्तित्वात असले पाहिजेत. कारण आपल्याला विश्वात अनेक कृष्णविवरे दिसतात. कृष्णविवरांमधून येणारे हे प्रचंड वारे जवळपासच्या वायूच्या ढगांना चिरडून त्यांचे तार्‍यांमध्ये रूपांतर करतात. या पहिल्या दीर्घिका अपेक्षेपेक्षा जास्त तेजस्वी का आहेत हे स्पष्ट करणारा हा हरवलेला दुवा आहे.
संशोधनाचे प्रमुख जोसेफ सिल्क यांचा अंदाज आहे की तरुण विश्वाचे दोन टप्पे आहेत. पहिल्या टप्प्यात कृष्णविवरांमधून निघालेल्या उच्चवेगवान प्रवाहाने तार्‍यांच्या निर्मितीला गती दिली आणि नंतर दुसर्‍या टप्प्यात हा प्रवाह मंदावला. महास्फोटानंतर काही कोटी वर्षांनंतर उच्च वस्तुमान असलेल्या कृष्णविवरांच्या चुंबकीय वादळांमुळे वायूच्या ढगाचा स्फोट झाला. यातून सामान्य दीर्घिकांमध्ये अब्जावधी वर्षांनंतर दिसलेल्या गतीपेक्षा जास्त वेगाने नवीन तार्‍यांचा जन्म झाला. तार्‍यांची निर्मिती मंदावली कारण हे शक्तिशाली प्रवाह ऊर्जा संवर्धनाच्या स्थितीत संक्रमित झाले. यामुळे दीर्घिकांमध्ये तारे तयार करण्यासाठी लागणारा उपलब्ध वायू कमी झाला.
संशोधकांचा समज होता की सुरुवातीला दीर्घिका तयार झाल्या तेव्हा एक महाकाय वायूच्या ढगाचा स्फोट झाला असावा. मोठे आश्चर्य म्हणजे त्या ढगाच्या मध्यभागी एक बीज म्हणजे एक मोठे कृष्णविवर होते आणि त्यामुळे त्या ढगाच्या आतील भागाला आपल्या अपेक्षेपेक्षा कितीतरी जास्त वेगाने तार्‍यांमध्ये बदलण्यास मदत झाली. म्हणूनच सुरुवातीच्या दीर्घिका आश्चर्यकारकरित्या तेजस्वी आहेत.
संशोधकांना अपेक्षा आहे की भविष्यातील वेब्ब अंतराळ दुर्बिणीची निरीक्षणे तार्‍यांची आणि सुरुवातीच्या विश्वातील अतिप्रचंड वस्तुमान असलेल्या कृष्णविवरांची अधिक अचूक मोजणी करतील आणि त्यांच्या गणिताला पुष्टी करतील. ही निरीक्षणे शास्त्रज्ञांना विश्वाच्या उत्क्रांतीबद्दल अधिक संकेत मिळवून देतील.
आता मोठा प्रश्न हा आहे की आपली सुरुवात काय होती? आकाशगंगेतील १०० अब्ज तार्‍यांपैकी सूर्य हा एक तारा आहे आणि आकाशगंगेच्या मध्यभागी एक प्रचंड कृष्णविवरही आहे. दोघांचा काय संबंध? कदाचित याच संशोधनामधून आपल्याला याची अचूक उत्तरे सापडतील.
