بگ بینگ کے 470 ملین سال بعد تولا گیا ایک بلیک ہول

اربوں شمسی کمیتوں والے بلیک ہولز سے چلنے والے کوازار اس وقت بھی موجود تھے جب کائنات ایک ارب سال سے کم عمر کی تھی۔ وہ اتنی جلدی اتنے بڑے کیسے ہو گئے، یہ فلکیات کی کھلی پہیلیوں میں سے ایک ہے۔ وسیع میدان والے سروے سیکڑوں ایسے دیو ڈھونڈ چکے ہیں، لیکن صرف سب سے زیادہ روشن والے۔

جیمز ویب خلائی دوربین نے تصویر بدل دی۔ یہ کہیں زیادہ مدھم فعال کہکشانی مراکز (active galactic nuclei) دیکھ سکتی ہے — وہ کہکشائیں جن کا مرکزی بلیک ہول مادّہ نگل رہا ہو — چوڑی اخراجی لکیریں پکڑ کر: بلیک ہول کے قریب اتنی تیزی سے گردش کرتی گیس کی روشنی کہ اس کی طیفی لکیریں — وہ مخصوص رنگ جو ہر عنصر خارج کرتا ہے — پھیل جاتی ہیں۔ ان میں سے بہت سے اجسام گٹھے ہوئے، بہت سرخ دکھائی دینے والے منبعے ہیں جنہیں “لٹل ریڈ ڈاٹس” (Little Red Dots، چھوٹے سرخ نقطے) کا لقب دیا گیا ہے، اور جن کی نوعیت ابھی زیرِ بحث ہے۔

شارٹ کٹ کے بغیر تلاش

ٹوکیو کی واسیدا یونیورسٹی کی قیادت میں شنگیاؤ سائی، آکیو کے. اینوئے، ماسافوسا اونوئے اور ساتھیوں نے DAWN JWST Archive کے عوامی طیفوں کو کھنگالا: 1,247 منبعے، جن کے فاصلے سرخ منتقلی (redshift) 6 اور 10.3 کے درمیان یقینی طور پر معلوم ہیں — سرخ منتقلی، جسے z لکھا جاتا ہے، یہ ناپتی ہے کہ کائنات کے پھیلاؤ نے ان کی روشنی کو کتنا کھینچ دیا ہے: یہ جتنی زیادہ ہو، منبع اتنا ہی دور ہوتا ہے اور ہم اسے اتنا ہی پیچھے ماضی میں دیکھتے ہیں۔ انہوں نے رنگ یا سائز کی بنیاد پر پہلے سے کوئی انتخاب نہیں کیا۔ ہر طیف کے لیے انہوں نے پوچھا کہ کیا چوڑی ہائیڈروجن لکیر والا ماڈل اس کے بغیر والے ماڈل سے بہتر فٹ ہوتا ہے۔ 66 امیدوار کامیاب رہے۔

سب سے دور والا MoM-BL-z10 ہے، جس کا مشاہدہ “Mirage or Miracle” پروگرام میں ہوا، سرخ منتقلی z = 9.9837 پر — جب کائنات صرف 470 ملین سال کی تھی۔

اس کی چوڑی ہائیڈروجن بیٹا لکیر، جو نیلی سبز نظر آنے والی روشنی کے طور پر خارج ہوتی ہے، تقریباً گیارہ گنا (1 + z) کھنچ کر انفراریڈ میں، 5.35 مائیکرومیٹر پر ہم تک پہنچتی ہے، ویب کی معیاری پروسیسنگ کی 5.3 مائیکرومیٹر حد سے ذرا آگے۔ یہ صرف اس لیے نظر آئی کہ ذخیرے کی ڈیٹا ریڈکشن طیف کے اس اضافی حصے کو بازیاب کر لیتی ہے۔

سات فلٹروں میں MoM-BL-z10 کی ویب تصاویر (اوپر) اور اس کا طیف، دائیں جانب فٹ کی گئی چوڑی ہائیڈروجن بیٹا لکیر کے ساتھ۔ — شکل 1، Cai et al. (2026)، arXiv:2610.28735، CC BY 4.0۔

بلیک ہول کو تولنا

چوڑی لکیر 3.87 کے سگنل ٹو نوائز تناسب پر دریافت ہوئی ہے، جو مصنفین کی پہلے سے مقرر کردہ 3 کی حد سے بس ذرا اوپر ہے۔ ہماری طرف آتی گیس کی روشنی ایک طرف کھسکتی ہے اور دور جاتی گیس کی دوسری طرف (ڈوپلر اثر)، اس لیے لکیر کی چوڑائی رفتاروں کے پھیلاؤ کے طور پر ناپی جاتی ہے: 3,480 کلومیٹر فی سیکنڈ (بڑی غیر یقینیوں کے ساتھ: −950، +2,040)۔ دوسری لکیروں کے، نیون اور آکسیجن کے، تناسب اس جسم کو عام ستارہ ساز کہکشاؤں کی بجائے فعال مراکز میں رکھتے ہیں۔

گیس کی رفتار کو منبع کی چمک سے ملانے پر — اور وہی چمک طے کرتی ہے کہ روشنی کتنے بڑے علاقے سے آ رہی ہے — ایک “وائریل” کمیت ملتی ہے — سرخ منتقلی 10 پر اس نوعیت کا پہلا اندازہ:

• کوازاروں کے لیے استعمال ہونے والے معیاری نسخے سے، تقریباً 36 ملین شمسی کمیت (3.6 × 10⁷، تقریباً 19 سے 94 ملین کے درمیان)، جو اپنی نظریاتی زیادہ سے زیادہ شرح، یعنی ایڈنگٹن حد، کے 11% پر مادّہ نگل رہا ہے — یہ وہ چھت ہے جس سے آگے اندر گرتے مادّے کی روشنی ہی گیس کو دور دھکیل دیتی ہے اور بلیک ہول کو بھوکا رکھتی ہے؛
• لٹل ریڈ ڈاٹس کے لیے تجویز کردہ نسخے سے، اور یہ فرض کر کے کہ یہ اسی زیادہ سے زیادہ شرح پر نگل رہا ہے، تقریباً 2.1 ملین شمسی کمیت — 17 گنا کم۔

یہ جسم گٹھا ہوا لگتا ہے اور اس کے رنگ وہی ہیں جو لٹل ریڈ ڈاٹ سے متوقع ہیں، لیکن مصنفین موجودہ ڈیٹا کے ساتھ اسے اس زمرے میں رکھنے سے انکار کرتے ہیں۔

بہت بھاری، بہت جلد

ٹیم نے سرخ منتقلی 25 سے شروع کر کے حساب لگایا کہ ایسا بلیک ہول کیسے بڑھ سکتا تھا — یعنی ان 470 ملین سال سے بہت پہلے سے، جن پر یہ نظر آتا ہے۔ ایک ہلکے بیج سے — 10 سے 100 شمسی کمیت کے ستارے کی باقیات — 36 ملین شمسی کمیت تک پہنچنے کے لیے ایڈنگٹن حد کی تقریباً دگنی اوسط شرح درکار ہے۔ 10,000 سے 100,000 شمسی کمیت کا ایک بھاری بیج، جو شاید گیس کے بادل کے براہِ راست انہدام سے پیدا ہوا ہو، حد پر نگلتے ہوئے وہاں پہنچ سکتا تھا۔ اپنی مشاہدہ شدہ 11% شرح پر یہ کبھی اتنا بڑا نہیں ہو سکتا تھا: ماضی میں اس نے ضرور تیزی سے کھایا ہوگا۔

ممکنہ نشو و نما کی تاریخیں: پیلا ستارہ (معیاری کمیت) وہاں ہے جہاں ہلکے بیجوں کو ایڈنگٹن سے زیادہ شرح پر نگلنا پڑتا ہے اور بھاری بیج کافی ہیں۔ — شکل 5، Cai et al. (2026)، arXiv:2610.28735، CC BY 4.0۔

کم کمیت تک بھی حد پر بڑھنے والے ستاروی بیج سے پہنچنا مشکل رہتا ہے۔

ویب کی صلاحیت کی سرحد پر

MoM-BL-z10 اب چوڑی لکیروں والا سب سے دور معلوم فعال مرکز ہے، z = 9.29 پر موجود CAPERS-LRD-z9 سے بھی آگے۔ سرخ منتقلی 10 کے قریب دو پچھلے امیدواروں، UHZ1 اور GN-z11، میں کبھی کوئی یقینی طور پر دریافت شدہ چوڑی لکیر نہیں دکھائی دی۔ چونکہ یہاں ہائیڈروجن کی لکیر ویب کے طیف نگار کے بالکل کنارے پر ہے، مصنفین کو شبہ ہے کہ اس طریقے سے مدھم بلیک ہول ڈھونڈنے کے لیے سرخ منتقلی 10 عملی حد کے قریب ہو سکتی ہے۔ ایک مکمل فہرست کے ساتھ ایک بڑی تلاش کی تیاری جاری ہے۔