ویب ٹیلی سکوپ سب سے زیادہ دور فعال سپر ماسیو بلیک ہول کا پتہ لگاتا ہے۔

CEERS 1019 میں بلیک ہول کے علاوہ، محققین نے دو اور بلیک ہولز کی نشاندہی کی جو چھوٹی طرف ہیں اور بگ بینگ کے 1 بلین اور 1.1 بلین سال بعد موجود تھے۔ JWST نے گیارہ کہکشاؤں کی بھی نشاندہی کی جو اس وقت موجود تھیں جب کائنات 470 ملین سے 675 ملین سال پرانی تھی۔ یہ ثبوت JWST کے Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) سروے کے ذریعے فراہم کیے گئے، جس کی سربراہی آسٹن کی یونیورسٹی آف ٹیکساس میں فلکیات کے پروفیسر اسٹیون فنکلسٹین کر رہے تھے۔ یہ پروگرام JWST کی انتہائی مفصل قریبی اور درمیانی انفراریڈ امیجز اور ڈیٹا کو یکجا کرتا ہے جو اسپیکٹرا کے نام سے جانا جاتا ہے، یہ سبھی دریافتیں کرنے کے لیے استعمال کیے گئے تھے۔

ریبیکا لارسن نے کہا، “اس دوربین کے ساتھ اس دور کی چیز کو دیکھنا بلیک ہولز کے ڈیٹا کو دیکھنے جیسا ہے جو کہ ہمارے اپنے قریب کہکشاؤں میں موجود ہیں،” ریبیکا لارسن نے کہا، حالیہ پی ایچ ڈی۔ UT آسٹن میں گریجویٹ، جس نے مطالعہ کی قیادت کی. “تجزیہ کرنے کے لیے بہت ساری سپیکٹرل لائنیں ہیں!”

ٹیم نے ان نتائج کو کئی ابتدائی مقالوں میں ایک خصوصی ایڈیشن میں شائع کیا ہے۔ ایسٹرو فزیکل جرنل لیٹرز.

CEERS 1019 نہ صرف اس بات کے لیے قابل ذکر ہے کہ یہ کتنا عرصہ پہلے موجود تھا، بلکہ یہ بھی کہ اس کا بلیک ہول کا وزن کتنا کم ہے۔ یہ تقریباً 9 ملین شمسی ماس میں گھومتا ہے، جو دوسرے بلیک ہولز سے بہت کم ہے جو ابتدائی کائنات میں بھی موجود تھے اور دوسری دوربینوں کے ذریعے ان کا پتہ لگایا گیا تھا۔ ان بیہومتھوں میں عام طور پر سورج کی کمیت 1 بلین گنا سے زیادہ ہوتی ہے — اور ان کا پتہ لگانا آسان ہوتا ہے کیونکہ وہ زیادہ روشن ہوتے ہیں۔ CEERS 1019 کے اندر موجود بلیک ہول ہماری آکاشگنگا کہکشاں کے مرکز میں موجود بلیک ہول کی طرح ہے، جو سورج کی کمیت سے 4.6 ملین گنا زیادہ ہے۔

چھوٹے ہونے کے باوجود یہ بلیک ہول اتنا پہلے موجود تھا کہ اس کی وضاحت کرنا اب بھی مشکل ہے کہ کائنات شروع ہونے کے اتنی جلدی کیسے بنی۔ محققین طویل عرصے سے جانتے ہیں کہ کائنات میں چھوٹے بلیک ہولز کا وجود پہلے سے موجود ہونا چاہیے تھا، لیکن یہ اس وقت تک نہیں تھا جب تک جے ڈبلیو ایس ٹی نے یہ مشاہدہ شروع نہیں کیا کہ وہ قطعی پتہ لگانے کے قابل تھے۔

ٹیم نہ صرف اس بات کا پتہ لگا سکتی ہے کہ سپیکٹرم میں کون سے اخراج بلیک ہول سے ہیں اور کون سے اس کی میزبان کہکشاں سے ہیں، وہ یہ بھی بتا سکتے ہیں کہ بلیک ہول کتنی گیس کھا رہا ہے اور اس کی کہکشاں کی ستاروں کی تشکیل کی شرح کا تعین کر سکتی ہے۔

ٹیم نے پایا کہ یہ کہکشاں جتنی گیس کھا سکتی ہے اس کے ساتھ ساتھ نئے ستاروں کو بھی نکال رہی ہے۔ وہ یہ جاننے کے لیے تصاویر کی طرف متوجہ ہوئے کہ ایسا کیوں ہو سکتا ہے۔ بصری طور پر، CEERS 1019 تین روشن جھنڈوں کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، ایک بھی سرکلر ڈسک نہیں۔

نیویارک میں روچیسٹر انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں فلکیات کے ایک ایسوسی ایٹ پروفیسر سی ای ای آر ایس ٹیم کے رکن جیہان کارٹالٹیپ نے کہا، “ہم ان فاصلے پر تصاویر میں اتنی زیادہ ساخت دیکھنے کے عادی نہیں ہیں۔” “کہکشاں کا انضمام جزوی طور پر اس کہکشاں کے بلیک ہول میں سرگرمی کو ہوا دینے کے لیے ذمہ دار ہو سکتا ہے، اور یہ ستارے کی تشکیل میں اضافے کا باعث بھی بن سکتا ہے۔”

یہ CEERS سروے سے صرف پہلی اہم نتائج ہیں۔

“اب تک، ابتدائی کائنات میں اشیاء کے بارے میں تحقیق زیادہ تر نظریاتی تھی،” Finkelstein نے کہا۔ “ویب کے ساتھ، نہ صرف ہم انتہائی فاصلے پر بلیک ہولز اور کہکشاؤں کو دیکھ سکتے ہیں، بلکہ اب ہم ان کی درست پیمائش کرنا شروع کر سکتے ہیں۔ یہ اس دوربین کی زبردست طاقت ہے۔”

مستقبل میں، یہ ممکن ہے کہ JWST کا ڈیٹا بھی اس بات کی وضاحت کے لیے استعمال کیا جائے کہ ابتدائی بلیک ہولز کس طرح بنتے ہیں، محققین کے ماڈلز پر نظر ثانی کرتے ہوئے کہ کائنات کی تاریخ کے پہلے کئی سو ملین سالوں میں بلیک ہولز کیسے بڑھے اور تیار ہوئے۔

جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ ایک بین الاقوامی پروگرام ہے جس کی قیادت NASA اپنے شراکت داروں، یورپی خلائی ایجنسی اور کینیڈا کی خلائی ایجنسی کے ساتھ کرتی ہے۔

زیادہ انتہائی دور بلیک ہولز اور کہکشائیں

CEERS سروے وسیع ہے، اور اس میں مزید بہت کچھ دریافت کرنا ہے۔ واٹر ویل، مین میں کولبی کالج کے ٹیم ممبر ڈیل کوسیوسکی اور ٹیم نے تیزی سے ڈیٹا میں چھوٹے بلیک ہولز کا ایک اور جوڑا دیکھا۔ پہلا، کہکشاں CEERS 2782 کے اندر، چننا سب سے آسان تھا۔ اس کے بارے میں JWST کے نظریہ کو دھندلا دینے والی کوئی دھول نہیں ہے، لہذا محققین فوری طور پر اس بات کا تعین کر سکتے ہیں کہ کائنات کی تاریخ میں اس کا بلیک ہول کب موجود تھا — بگ بینگ کے صرف 1.1 بلین سال بعد۔ دوسرا بلیک ہول، کہکشاں CEERS 746 میں، بگ بینگ کے 1 بلین سال بعد، قدرے پہلے موجود تھا۔ اس کی روشن ایکریشن ڈسک، گیس اور دھول سے بنی ایک انگوٹھی جو اس کے انتہائی بڑے بلیک ہول کو گھیرے ہوئے ہے، اب بھی جزوی طور پر دھول سے ڈھکی ہوئی ہے۔

“مرکزی بلیک ہول نظر آ رہا ہے، لیکن دھول کی موجودگی سے پتہ چلتا ہے کہ یہ کہکشاں کے اندر موجود ہو سکتا ہے جو ستاروں کو بھی غصے سے باہر نکال رہی ہے،” کوسیوسکی نے وضاحت کی۔

CEERS 1019 میں ایک کی طرح، دو دیگر نئے بیان کردہ بلیک ہولز (کہکشاؤں CEERS 2782 اور CEERS 746 میں) بھی “ہلکے وزن” ہیں — کم از کم اس وقت جب ان فاصلوں پر پہلے سے معروف سپر میسیو بلیک ہولز کا موازنہ کیا جائے۔ وہ سورج کی کمیت سے صرف 10 ملین گنا زیادہ ہیں۔

“محققین طویل عرصے سے جانتے ہیں کہ ابتدائی کائنات میں کم بڑے پیمانے پر بلیک ہولز ہونے چاہئیں۔ ویب پہلی رصد گاہ ہے جو انہیں اتنی واضح طور پر پکڑ سکتی ہے،” کوسیوسکی نے کہا۔ “اب ہم سوچتے ہیں کہ نچلے ماس بلیک ہولز ہر جگہ موجود ہو سکتے ہیں، دریافت ہونے کے منتظر ہیں۔”

جے ڈبلیو ایس ٹی سے پہلے، تینوں بلیک ہولز اتنے بے ہوش تھے کہ ان کا پتہ نہیں چل سکا۔

فنکلسٹین نے مزید کہا، “دوسری دوربینوں کے ساتھ، یہ اہداف عام ستارے بنانے والی کہکشاؤں کی طرح نظر آتے ہیں، نہ کہ ایکٹو سپر ماسیو بلیک ہولز،” فنکلسٹین نے مزید کہا۔

JWST کے حساس اسپیکٹرا نے ان محققین کو ابتدائی کائنات میں کہکشاؤں کی عمروں اور اس وجہ سے درست فاصلے کی پیمائش کرنے کی بھی اجازت دی۔ نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کے NOIRLab کے ٹیم کے ارکان پابلو اربال ہارو اور Seiji Fujimoto، پوسٹ ڈاکٹریٹ محقق اور UT آسٹن میں ہبل کے ساتھی، نے 11 کہکشاؤں کی نشاندہی کی جو بگ بینگ کے 470 ملین سے 675 ملین سال بعد موجود تھیں۔ نہ صرف وہ انتہائی دور ہیں بلکہ یہ حقیقت بھی قابل ذکر ہے کہ اتنی روشن کہکشاؤں کا پتہ چلا۔ محققین نے یہ نظریہ پیش کیا کہ JWST ان فاصلے پر پائے جانے والی کہکشاؤں سے کم کہکشاؤں کا پتہ لگائے گا۔

اربل ہارو نے کہا، “میں دور دراز کی کہکشاؤں ویب کے انتہائی تفصیلی سپیکٹرا کی واپسی سے مغلوب ہوں۔” “یہ اعداد و شمار بالکل ناقابل یقین ہیں۔”

یہ کہکشائیں تیزی سے ستارے بنا رہی ہیں لیکن ابھی تک کیمیاوی طور پر اتنی افزودہ نہیں ہوئی ہیں جتنی کہ گھر کے قریب ہیں۔

“ویب ان میں سے کچھ کہکشاؤں کا پتہ لگانے والا پہلا شخص تھا،” فوجیموٹو نے وضاحت کی۔ انہوں نے مزید کہا کہ “یہ سیٹ، دیگر دور دراز کہکشاؤں کے ساتھ جس کی ہم مستقبل میں شناخت کر سکتے ہیں، پوری کائناتی تاریخ میں ستاروں کی تشکیل اور کہکشاں کے ارتقاء کے بارے میں ہماری سمجھ کو تبدیل کر سکتے ہیں۔”

کے خصوصی ایڈیشن کا لنک Astrophysical جرنل کے خطوط: https://iopscience.iop.org/collections/apjl-230504-220_Focus-on-CEERS-JWST-Survey