छोटे ब्लैक होल गुप्त रूप से आकाशगंगा में तारों को विस्फोट कर रहे होंगे

एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने पाया है कि आदिम ब्लैक होल - ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों के वे काल्पनिक अवशेष - सफेद बौने तारों को टाइप Ia सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करने के लिए प्रेरित कर सकते हैं। क्योंकि ब्रह्मांड को बस इसी की ज़रूरत थी: और चीज़ें विस्फोटित होती हुई। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित यह अध्ययन यह भी सुझाव देता है कि ये असामान्य विस्फोट आकाशगंगा में तारों के बीच देखे जाने वाले एक हैरान करने वाले रासायनिक प्रचुरता पैटर्न को समझाने में मदद कर सकते हैं।

आदिम ब्लैक होल (PBH) के बारे में सोचा जाता है कि वे ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के दौरान बने थे, जब ब्रह्मांड के तेजी से विस्तार ने पदार्थ वितरण में छोटे उतार-चढ़ाव को बढ़ा दिया था। उन्हें लंबे समय से डार्क मैटर के उम्मीदवार के रूप में प्रस्तावित किया गया है, वह अदृश्य पदार्थ जो कथित तौर पर द्रव्यमान के हिसाब से ब्रह्मांड के सभी पदार्थों का लगभग 90% बनाता है। क्योंकि, हाँ, क्यों नहीं 'गुप्त रूप से विस्फोटित होते तारे' को डार्क मैटर की संभावित गतिविधियों की सूची में जोड़ा जाए।

यहाँ प्रस्तावित तंत्र है: जैसे ही आदिम ब्लैक होल अंतरिक्ष से गुजरते हैं, वे कभी-कभी एक सफेद बौने से गुजर सकते हैं - कम द्रव्यमान वाले तारे के ईंधन खत्म होने के बाद बचा हुआ घना तारकीय अवशेष। ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण तारे के अंदर शक्तिशाली ज्वारीय बल पैदा करेगा, जिससे यह अस्थिर हो जाएगा और टाइप Ia सुपरनोवा (SNe Ia) के रूप में विस्फोट हो जाएगा। टाइप Ia सुपरनोवा अत्यंत चमकीले विस्फोट होते हैं, जिनके बारे में आम तौर पर माना जाता है कि वे तब होते हैं जब एक सफेद बौना अस्थिर हो जाता है और अनियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया से गुजरता है। लेकिन 'आम तौर पर माना जाता है' की क्या ज़रूरत है जब आपके पास 'एक छोटे ब्लैक होल द्वारा संभवतः ट्रिगर' हो सकता है?

शोध का नेतृत्व शिंग-ची लेउंग ने किया, जो SUNY पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट में सहायक प्रोफेसर और टोक्यो विश्वविद्यालय के कावली इंस्टीट्यूट फॉर द फिजिक्स एंड मैथमेटिक्स ऑफ द यूनिवर्स (कावली IPMU) में विजिटिंग एसोसिएट वैज्ञानिक हैं। टीम में कावली IPMU के विजिटिंग वरिष्ठ वैज्ञानिक केन'इची नोमोटो और कावली IPMU के वरिष्ठ साथी अलेक्जेंडर कुसेन्को भी शामिल थे। उन्होंने इस प्रस्तावित PBH-ट्रिगर विस्फोट चैनल के माध्यम से उत्पन्न सुपरनोवा की गति, चमक और रासायनिक गुणों की जांच की।

2025 में प्रकाशित एक पहले पेपर में, टीम ने दिखाया कि PBH-ट्रिगर विस्फोट SNe Ia उत्पन्न कर सकते हैं जिनके गुण मानक मॉडल द्वारा उत्पन्न लोगों से काफी मिलते-जुलते हैं। नए अध्ययन के लिए, उन्होंने अपने मॉडलों की तुलना कई प्रसिद्ध सुपरनोवा अवशेषों (टाइको, केपलर, 3C 397), पास के सुपरनोवा (जैसे SN 2011fe, SN 2012cg) और आकाशगंगा के तारों की रासायनिक प्रचुरता से की। उनके परिणामों से पता चला कि PBH-ट्रिगर SNe Ia इन सुपरनोवा और उनके अवशेषों में देखी गई कई विशेषताओं को पुन: उत्पन्न कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने Ni-56, Ni-57 जैसे रेडियोधर्मी आइसोटोप और Mn और Ni जैसे स्थिर तत्वों की जांच की। इन रासायनिक हस्ताक्षरों ने उन्हें विस्फोट पैदा करने वाले तारों के द्रव्यमान और धात्विकता का अनुमान लगाने की अनुमति दी। धात्विकता - तारे के बनने के समय धातु की मात्रा, जो ब्रह्मांडीय युग में तारे के जन्म के समय की जांच करती है - यह सुराग प्रदान करती है कि तारा कब बना और ब्रह्मांड के इतिहास में उस बिंदु पर रासायनिक स्थितियाँ क्या थीं। (खगोल विज्ञान में, 'धातु' हाइड्रोजन और हीलियम से भारी तत्व हैं, क्योंकि खगोलविदों की अपनी परिभाषाएँ होती हैं।)

टीम ने यह पता लगाने के लिए सुपरनोवा मॉडल का भी उपयोग किया कि यह विस्फोट तंत्र गैलेक्टिक रासायनिक संवर्धन में कैसे योगदान दे सकता है। सुपरनोवा नए बने तत्वों को अंतरिक्ष में छोड़ते हैं, जहाँ वे बाद में नए सितारों और ग्रहों का हिस्सा बन सकते हैं। विश्लेषण ने संकेत दिया कि आकाशगंगा में तारों में देखी गई रासायनिक प्रचुरता प्रवृत्ति को समझाने के लिए PBH-ट्रिगर SN Ia का एक गैर-शून्य अंश आवश्यक हो सकता है। यह बताता है कि आदिम ब्लैक होल ने अपने द्वारा ट्रिगर किए गए तारकीय विस्फोटों के माध्यम से हमारी आकाशगंगा के रासायनिक विकास को प्रभावित किया हो सकता है।

'हमारा काम बताता है कि आकाश में हम जो कुछ सुपरनोवा देखते हैं, वे PBH का परिणाम हो सकते हैं। इसलिए, भले ही हम इन मायावी संस्थाओं को सीधे नहीं देख सकते, वे प्रकृति में कई दिलचस्प सुराग छोड़ते हैं जिनसे हम उनके गुणों का पता लगा सकते हैं,' लेउंग ने कहा। शोधकर्ता यह अध्ययन करके अपनी जांच का विस्तार करने की योजना बना रहे हैं कि PBH-ट्रिगर