Astro-Physics පෙරළියක්: Supermassive Black Holes කාලයත් එක්ක evolve වෙනවාද?

දශක ගණනාවක් තිස්සේ අපි විශ්වාස කළේ විශ්වයේ තියෙන මේ දැවැන්ත වස්තූන් ඈත අතීතයේ ඉඳන් කිසිම වෙනසක් නොවී පවතින දේවල් කියලයි. හැබැයි අලුත්ම සාක්ෂිවලින් පෙනී යන්නේ මේ supermassive black holes ඇත්තටම කාලයත් එක්ක evolve වෙනවා කියලයි. මේ සොයාගැනීම නිසා අපිට විශ්වයේ ඉතිහාසය ආයෙත් ලියන්න සිදු වේවි.

පදනමේ ඇති වූ සෙලවීමක්

පහුගිය අවුරුදු 50ක විතර කාලය තිස්සේ astrophysicists ලා වැඩ කළේ හරිම සුවපහසු උපකල්පනයක් මත පිහිටලයි. අපි හිතුවේ supermassive black hole එකක් "quasar" stage එකට ආවට පස්සේ—ඒ කියන්නේ ගෑස් ගිල දමමින් අධික දීප්තියකින් බැබළෙන්න ගත්තට පස්සේ—ඒක කොයි කාලේ විශ්වයේ තිබුණත් ඒකේ මූලික ව්‍යුහය (structure) එකම විදිහයි කියලයි.

හැබැයි Monthly Notices of the Royal Astronomical Society සඟරාවේ පළවුණු අලුත්ම දත්ත මේ මතය සම්පූර්ණයෙන්ම කඩුප්පු කරලා තියෙනවා. බිලියන ගණනක් ඈතින් එන ආලෝකය පරීක්ෂා කරපු පර්යේෂකයන්ට පෙනිලා තියෙනවා මේ දැවැන්තයන්ගේ ultraviolet (UV) සහ X-ray විමෝචනය (emissions) අතර තියෙන සම්බන්ධය කාලයත් එක්ක වෙනස් වෙලා තියෙන බව.

ආලෝකය වැදගත් වෙන්නේ ඇයි?

මේක තේරුම් ගන්න quasar එකක් කියන්නේ විශ්වයේ තියෙන "lightbulb" එකක් කියලා හිතන්න. මෙතනදී UV ආලෝකය එන්නේ black hole එක වටේට වේගයෙන් කැරකෙන දැවැන්ත disk of gas (accretion disk) එකෙන්. ඒ වගේම X-rays එන්නේ ඒ අසල තියෙන අධික රශ්නයක් සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝන වළාවකින් (corona).

විද්‍යාඥයෝ කාලෙක ඉඳන් මේ ආලෝක වර්ග දෙක අතර අනුපාතය "standard candle" එකක් විදිහට පාවිච්චි කළා අභ්‍යවකාශයේ දුර මනින්න. ඉතින් මේ අනුපාතය කාලයත් එක්ක වෙනස් වෙනවා කියන්නේ, අපේ ඒ "ඉටිපන්දමේ" හැඩය හෝ උෂ්ණත්වය කාලයත් එක්ක වෙනස් වෙනවා කියන එකයි.

විශ්වයේ වෙනස් වන ගමන

මේ අධ්‍යයනයෙන් විශ්වයේ විවිධ යුගවල (epochs) තිබුණු quasars විශාල ප්‍රමාණයක් විශ්ලේෂණය කරලා තියෙනවා. එතැනදී පෙනී ගියේ මේ black holes ශක්තිය හසුරුවන විදිහේ සියුම් නමුත් පැහැදිලි "drift" එකක් හෙවත් වෙනසක් තියෙන බවයි.

ස්ථාවර යන්ත්‍ර වගේ නෙවෙයි, මුල් කාලීන විශ්වයේ තිබුණු black holes සහ පස්සේ කාලෙක බිහි වුණු ඒවා හැසිරෙන්නේ වෙනස් විදිහටයි. මේකෙන් අදහස් වෙන්නේ black holes තියෙන galaxies එක්කම ඒවායේ accretion disks වල භෞතික ක්‍රියාකාරිත්වයත් කාලයත් එක්ක evolve වෙනවා කියන එකයි.

"Standard Model" එකට අභියෝගයක්

Black hole එකක වටපිටාව හැමදාම එකම විදිහට තියෙන්නේ නැත්නම්, අපිට අපේ ගණනය කිරීම් ගැන හුඟක් ප්‍රවේශම් වෙන්න වෙනවා. මොකද විශ්වයේ ප්‍රසාරණය (expansion) ගැන අපේ ගණනය කිරීම් ගොඩක් රඳා පවතින්නේ මේ වගේ ඈතින් තියෙන ආලෝක ප්‍රභවයන්ගේ ස්ථාවරත්වය මතයි.

අපේ "standard candles" බිලියන ගණනක් තිස්සේ flickering වෙනවා නම් හෝ ඒවායේ wattage එක වෙනස් වෙනවා නම්, අපේ විශ්ව සිතියම් (maps of the cosmos) සෑහෙන ප්‍රමාණයකින් recalibrate කරන්න සිදු වේවි.

මීළඟ පියවර: කාලයේ අලුත් සිතියමක්

මේ සොයාගැනීමෙන් අදහස් වෙන්නේ අපේ දැනට තියෙන models වැරදියි කියන එක නෙවෙයි, හැබැයි ඒවා අසම්පූර්ණයි කියන එකයි. දැන් අපිට black holes කියන්නේ නිකන්ම වස්තූන් විතරක් නෙවෙයි, කාලයත් එක්ක වෙනස් වෙන පද්ධති (evolving systems) විදිහට අධ්‍යයනය කරන්න අලුත් දොරක් ඇරිලා තියෙනවා.

පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ ඊළඟ පියවර වෙන්නේ වඩාත් සංවේදී ටෙලස්කෝප් පාවිච්චි කරලා මේ "drift" එක ඇති වෙන්නේ black holes වල වයස නිසාද, නැත්නම් විශ්වයේ ඇති වෙනත් වෙනස්කම් නිසාද කියලා හොයලා බලන එකයි. ඇත්තටම අපි මේ බලන් ඉන්නේ විශ්වය ටිකෙන් ටික "ලොකු මහත් වෙන" හැටි.