JWST ने सैजिटेरियस A* की दहलीज़ पर पानी खोजा — आकाशगंगाओं के केंद्रक भी रसायन बनाते हैं

तारा IRS 3 को पानी नहीं बनाना चाहिए। यह सैजिटेरियस A* से केवल 0.55 प्रकाश वर्ष की दूरी पर परिक्रमा करता है — जो आकाशगंगा के केंद्र में स्थित महाविशाल ब्लैक होल है। यह क्षेत्र पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण से इतना संतृप्त है कि अधिकांश अणुओं के पूरी तरह बनने से पहले ही नष्ट हो जाने की संभावना है। फिर भी, जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) के MIRI उपकरण के डेटा से पता चलता है कि IRS 3 जलवाष्प और ऑक्सीजन युक्त सिलिकेट धूल दोनों से भरे एक घने आवरण से घिरा हुआ है — बिल्कुल वैसा आणविक पदार्थ जो मरते हुए तारे ऐसे विकिरण स्रोतों से दूर बनाते हैं।

कोलोन विश्वविद्यालय के फ्लोरियन पाइसकर ने इस खोज का नेतृत्व किया, जो एक पुरानी धारणा को उलटती है: कि महाविशाल ब्लैक होल के आसपास का अत्यंत कठोर वातावरण रसायन-मुक्त क्षेत्र की तरह काम करता है — शांत तारकीय पड़ोसों की आणविक प्रक्रियाओं के लिए बहुत हिंसक। IRS 3 साबित करता है कि यह प्रक्रिया वहां भी होती है। आकाशगंगाओं के केंद्रों के पास अन्य कितने विकसित तारे चुपचाप यही कर रहे हैं — यह सवाल अब MICONIC सर्वेक्षण के हल करने के लिए तैयार है।

JWST ने आकाशगंगा के सबसे कठोर क्षेत्र की रसायनशास्त्र कैसे पढ़ी

पाइसकर की टीम ने JWST के मध्य-अवरक्त उपकरण (MIRI) का उपयोग सैजिटेरियस A* के निकटतम पार्सेक का अवलोकन करने के लिए किया। मध्य-अवरक्त तरंगदैर्ध्य वह दिखाती हैं जो ऑप्टिकल टेलीस्कोप नहीं देख सकते: धूल की ऊष्मीय चमक और पानी जैसे यौगिकों के आणविक अवशोषण संकेत। पहले के उपकरण या तो IRS 3 को उसके पड़ोसियों से अलग करने में सक्षम नहीं थे, या उनमें MIRI जैसी संवेदनशीलता नहीं थी।

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डेटा ने IRS 3 के धूल भरे आवरण के भीतर दो अलग वर्णक्रमीय संकेत दिखाए: ऑक्सीजन युक्त सिलिकेट धूल (सिलिकॉन और ऑक्सीजन का यौगिक) का निशान, और जलवाष्प का अवशोषण संकेत। ये सूक्ष्म खोजें नहीं हैं। टीम ने विभिन्न तापमान प्रोफाइल, धूल संरचना और ज्यामितीय विन्यास की तुलना करते हुए तारकीय आवरण के कई मॉडल बनाए — और सभी में ये संकेत बने रहे। यह कार्य MICONIC के तहत किया गया, जो मध्य-अवरक्त तरंगदैर्ध्य पर आकाशगंगा केंद्र का मानचित्रण करने के लिए बनाया गया JWST कार्यक्रम है।

हर 18 दिनों में एक पृथ्वी के बराबर समृद्ध पदार्थ का निष्कासन

IRS 3 एक ऑक्सीजन युक्त AGB तारा है — विकसित लाल दानव तारों की वह श्रेणी जो अपने जीवन के अंतिम चरणों में है। इस अवस्था में तारे अपने कोर में हीलियम जलाने का ईंधन समाप्त कर चुके हैं और तीव्र होती तारकीय हवाओं में अपनी बाहरी परतें खो रहे हैं। IRS 3 वर्तमान में उस चरण में है जिसे खगोलशास्त्री सुपरविंड चरण कहते हैं: अधिकतम द्रव्यमान-हानि की अवधि, जो सीधे तारे के श्वेत वामन बनने से पहले आती है।

द्रव्यमान-हानि की दर AGB मानकों के अनुसार भी असाधारण है: तारा हर 18 दिनों में एक पृथ्वी के बराबर पदार्थ बाहर फेंकता है। 15 किलोमीटर प्रति सेकंड की तारकीय हवा की गति से यह पदार्थ तारे से लगभग 10,000 खगोलीय इकाइयों तक फैला एक धूल भरा आवरण बना चुका है — पृथ्वी-नेपच्यून दूरी से लगभग 250 गुना अधिक। इस आवरण का भीतरी क्षेत्र लगभग 1,200 केल्विन पर है, जो सिलिकेट कणों के संघनन के लिए पर्याप्त ठंडा है; बाहरी भाग लगभग 100 केल्विन तक ठंडे हो जाते हैं। सैजिटेरियस A* और उसके पास के युवा गर्म तारों के विकिरण क्षेत्र के बावजूद यह पदार्थ बचा हुआ है।

यह तारा सूर्य से लगभग 6 गुना अधिक विशाल है और लगभग 60,000 गुना सौर दीप्ति के साथ चमकता है। 72 मिलियन वर्ष की आयु में यह अल्पजीवी है — एक विशाल तारे के अनुरूप जिसने तेजी से अपना ईंधन जला डाला।

यह आकाशगंगाओं के केंद्र की रसायनशास्त्र के बारे में क्या बदलता है

दशकों से आकाशगंगाओं के केंद्रों को रासायनिक रूप से बाधित क्षेत्र माना जाता था। तर्क सीधा था: केंद्रीय ब्लैक होल का तीव्र विकिरण अणुओं को बनने से पहले नष्ट करता है। AGB तारों में धूल निर्माण के अध्ययनों ने लगातार इन वस्तुओं को आकाशगंगाओं के केंद्र से दूर शांत क्षेत्रों में रखा।

MICONIC अवलोकन से पता चलता है कि यह तस्वीर अधूरी थी। आकाशगंगा के सबसे सक्रिय बिंदुओं में से एक से एक प्रकाश वर्ष के एक अंश की दूरी पर भी, एक तारा अपने जीवन के अंतिम चरण में वही रासायनिक कार्य कर रहा है जो AGB तारे हर जगह करते हैं: सिलिकेट धूल का संघनन, आणविक बंधनों में ऑक्सीजन को शामिल करना, अपने बाहरी वातावरण में पानी बनाना। यदि IRS 3 आकाशगंगाओं के केंद्रों के पास परिक्रमा करने वाले विकसित तारों का प्रतिनिधि है, तो आकाशगंगीय केंद्र उनके भीतर घूम रही विकसित तारकीय आबादी से जटिल अणुओं का स्थिर इनपुट प्राप्त कर रहे होंगे।

इसके निहितार्थ मिल्की वे से परे हैं। महाविशाल ब्लैक होल अधिकांश बड़ी आकाशगंगाओं के केंद्र में हैं। JWST अब मध्य-अवरक्त तरंगदैर्ध्य पर उन वातावरणों का अन्वेषण करने में सक्षम है। IRS 3 जैसी रसायनशास्त्र अन्य आकाशगंगाओं के ब्लैक होल के पास काम करती है या नहीं — यह एक परीक्षणयोग्य प्रश्न है जिसे JWST उत्तर देने के लिए सबसे उपयुक्त उपकरण है।

अध्ययन में क्या अनसुलझा रहा

IRS 3 के आवरण के भीतर की खोज पक्की है, लेकिन पदार्थ के तारे को छोड़ने के बाद क्या होता है, यह निर्धारित करना कठिन है। घनी तारकीय हवा तारे के पास अणुओं को सुरक्षित रख सकती है, जबकि आसपास का विकिरण उन्हें थोड़ी और दूरी पर नष्ट कर देता है। IRS 3 की धूल और पानी आकाशगंगा केंद्र के व्यापक वातावरण में मिलते हैं या तारकीय कोकून से परे तेजी से विघटित हो जाते हैं — इसके लिए समय के साथ निगरानी जरूरी है।

अवरक्त संकेतों की व्याख्या के लिए उपयोग किए गए मॉडलों में अंतर्निहित अनिश्चितताएं हैं। AGB तारे एक ऐसे विकिरण वातावरण में हैं जैसा सौर पड़ोस की तारकीय आबादी के लिए कभी मॉडल नहीं बनाया गया। टीम के सर्वश्रेष्ठ-फिट मॉडल अवलोकनों से अच्छी तरह मेल खाते हैं, लेकिन वास्तविक धूल कण आकार वितरण और आवरण की त्रि-आयामी संरचना एकल मूल्यों के बजाय श्रेणियों के भीतर सीमित रहती है।

IRS 3 एक ही तारा है। परिणाम का सामान्यीकरण पूर्ण MICONIC सर्वेक्षण के पूर्ण होने पर निर्भर करता है।

ब्लैक होल के पास पानी बनने के बारे में प्रश्न

महाविशाल ब्लैक होल के पास पानी कैसे बच सकता है? मुख्य कारण IRS 3 का आवरण है। तारे का घना बाहरी वातावरण एक स्थानीय कवच प्रदान करता है जो अणुओं को सैजिटेरियस A* के विकिरण से बचाता है। पानी वहां बनता है जहां गैस ठंडी और घनी होती है। क्या यह कवच तारकीय वातावरण से परे भी बना रहता है — यह एक खुला प्रश्न है।

व्यावहारिक दृष्टि से 0.55 प्रकाश वर्ष का क्या अर्थ है? पृथ्वी-सूर्य दूरी से लगभग 35,000 गुना। प्रॉक्सिमा सेंटॉरी हमसे 4.2 प्रकाश वर्ष दूर है; IRS 3 अपने ब्लैक होल से लगभग आठ गुना करीब की दूरी पर परिक्रमा करता है।

सुपरविंड चरण क्या है? AGB तारे उम्र के साथ बढ़ती द्रव्यमान-हानि अनुभव करते हैं। सुपरविंड चरण इस प्रक्रिया का अंतिम और सबसे तीव्र विस्फोट है। जब यह समाप्त होता है, तो तारे ने अपनी अधिकांश बाहरी परतें खो दी होती हैं और अवशेष श्वेत वामन में सिकुड़ जाता है।

क्या इसका मतलब है कि अन्य आकाशगंगाओं के ब्लैक होल के पास पानी हो सकता है? यह खोज इसे संभव बनाती है। यह तंत्र मिल्की वे के लिए अनन्य नहीं है। JWST की मध्य-अवरक्त क्षमताएं इस प्रश्न को परखने के लिए सबसे उपयुक्त हैं।

पाइसकर और उनके सहयोगियों ने अपने निष्कर्ष अगस्त 2026 में Astronomy & Astrophysics में प्रकाशित किए। MICONIC सर्वेक्षण आने वाले महीनों में आकाशगंगा केंद्र का मानचित्रण जारी रखेगा। क्या IRS 3 की रसायनशास्त्र एक अलग मामला है या आकाशगंगाओं के केंद्रकों में काम करने वाली एक व्यापक प्रक्रिया का पहला पुष्ट उदाहरण — यही वह प्रश्न है जिसे यह सर्वेक्षण हल करने के लिए बनाया गया है।

संदर्भ: Peißker et al., “Dust production in the harsh environment of Sgr A* — MIRI/JWST observation of the O-rich asymptotic giant branch star IRS 3,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202660243

टैग: JWST, black holes, Sagittarius A*, galactic center, IRS 3, MICONIC

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