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"आज तक की सबसे महत्वपूर्ण बाह्य आकाशगंगा की खोज", वेब ने सबसे दूर स्थित ज्ञात आकाशगंगा का पता लगाया

Date : 02-Jun-2024

 नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जिसे वेब या JWST भी कहा जाता है) से यह इन्फ्रारेड छवि NIRCam (नियर-इन्फ्रारेड कैमरा) द्वारा JWST एडवांस्ड डीप एक्स्ट्रागैलेक्टिक सर्वे या JADES प्रोग्राम के लिए ली गई थी। NIRCam डेटा का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया गया था कि स्पेक्ट्रोस्कोपिक अवलोकनों के साथ किन आकाशगंगाओं का आगे अध्ययन किया जाना चाहिए। ऐसी ही एक आकाशगंगा, JADES-GS-z14-0 (पुलआउट में दिखाई गई), 14.32 (+0.08/-0.20) के रेडशिफ्ट पर निर्धारित की गई थी, जो इसे सबसे दूर की ज्ञात आकाशगंगा का वर्तमान रिकॉर्ड-धारक बनाती है। यह बिग बैंग के 300 मिलियन वर्ष से भी कम समय के अनुरूप है। श्रेय: NASA, ESA, CSA, STScI, ब्रैंट रॉबर्टसन (UC सांता क्रूज़), बेन जॉनसन (CfA), सैंड्रो टैचेला (कैम्ब्रिज), फिल कारगिल (CfA)

नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करने वाले खगोलविदों ने सबसे प्रारंभिक और सबसे दूर स्थित आकाशगंगाओं की खोज की है, जो बिग बैंग के ठीक 300 मिलियन वर्ष बाद की हैं , जो ब्रह्मांड के प्रारंभिक चरणों को समझने में एक प्रमुख मील का पत्थर है।

खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने दो सबसे पुरानी और सबसे दूर की आकाशगंगाओं की खोज की घोषणा की है, जिनकी पुष्टि बिग बैंग के केवल 300 मिलियन वर्ष बाद की है। नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) से प्राप्त यह महत्वपूर्ण खोज, प्रारंभिक ब्रह्मांड के अध्ययन में एक प्रमुख मील का पत्थर है। इन आकाशगंगाओं की खोज JWST एडवांस्ड डीप एक्स्ट्रागैलेक्टिक सर्वे (JADES) टीम द्वारा की गई थी, जिसका सह-नेतृत्व यूसी सांता क्रूज़ के खगोलशास्त्री ब्रैंट रॉबर्टसन ने किया था।

जेएडीईएस संचालन समिति में शामिल खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी के प्रोफेसर रॉबर्टसन ने कहा, "यह खोज पूरी तरह से अप्रत्याशित है और इसे आज तक जेडब्लूएसटी के साथ सबसे महत्वपूर्ण एक्स्ट्रागैलेक्टिक खोज के रूप में देखा जा सकता है।" वे खोज के विभिन्न पहलुओं की रिपोर्ट करने वाले तीन शोधपत्रों में से पहले शोधपत्र के मुख्य लेखक हैं।

एक शोधपत्र में, लेखक निष्कर्ष निकालते हैं: "यह दर्शाता है कि नए JWST अवलोकनों का दूर के ब्रह्मांड के बारे में हमारे ज्ञान पर तत्काल प्रभाव हो सकता है। बिग बैंग के 300 मिलियन वर्ष से भी कम समय बाद उच्च-रेडशिफ्ट आकाशगंगा आबादी स्थापित होने के साथ , हमने JWST संचालन के पहले अठारह महीनों के दौरान ब्रह्मांडीय अतीत में अपनी पहुँच 40% तक बढ़ा दी है।"

रेडशिफ्ट " ब्रह्मांड के विस्तार के कारण होने वाले प्रभाव को संदर्भित करता है, जहां दूर की आकाशगंगाओं से आने वाले प्रकाश की तरंगदैर्ध्य यात्रा करते समय फैल जाती है। इन नई खोजी गई आकाशगंगाओं में, प्रभाव चरम पर है - 15 गुना तक फैलना, और आकाशगंगाओं के पराबैंगनी प्रकाश को भी अवरक्त तरंगदैर्ध्य में ले जाना, जहां केवल JWST ही इसे देखने की क्षमता रखता है।

वैज्ञानिकों ने नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के NIRSpec (नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) का उपयोग करके दूर की आकाशगंगा JADES-GS-z14-0 का स्पेक्ट्रम प्राप्त किया ताकि इसकी रेडशिफ्ट को सटीक रूप से मापा जा सके और इसलिए इसकी आयु निर्धारित की जा सके। रेडशिफ्ट को लाइमैन-अल्फा ब्रेक के रूप में जानी जाने वाली एक महत्वपूर्ण तरंग दैर्ध्य के स्थान से निर्धारित किया जा सकता है। यह आकाशगंगा बिग बैंग के 300 मिलियन वर्ष से भी कम समय पहले की है। श्रेय: नासा, ईएसए, सीएसए, जोसेफ ओल्मस्टेड (एसटीएससीआई), एस. कार्नियानी (स्कुओला नॉर्मले सुपीरियर), जेएडीईएस सहयोग

प्रारंभिक आकाशगंगाओं का पीछा करना

आधुनिक सिद्धांत यह मानता है कि आकाशगंगाएँ विशेष क्षेत्रों में विकसित होती हैं जहाँ गुरुत्वाकर्षण ने ब्रह्मांडीय गैस और डार्क मैटर को घने गांठों में केंद्रित कर दिया है जिन्हें "हेलो" कहा जाता है। ये हेलो प्रारंभिक ब्रह्मांड में तेज़ी से विकसित होते हैं, और पदार्थ के अधिक से अधिक विशाल संग्रह में विलीन हो जाते हैं। यह तेज़ विकास ही है जिसकी वजह से खगोलविद और भी पहले की आकाशगंगाओं को खोजने के लिए इतने उत्सुक हैं: प्रत्येक छोटी वृद्धि हमारी आँखों को कम विकसित अवधि की ओर ले जाती है, जहाँ चमकीली आकाशगंगाएँ और भी अधिक विशिष्ट और असामान्य होती हैं।

हबल अल्ट्रा डीप फील्ड के पास के क्षेत्र में पाई जाने वाली दो नई खोजी गई आकाशगंगाओं की स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से पुष्टि की गई है। सहयोग के मानक नामकरण अभ्यास को ध्यान में रखते हुए, अब इन आकाशगंगाओं को JADES-GS-z14-0 और JADES-GS-z14-1 के रूप में जाना जाता है, जिनमें से पहली आकाशगंगा इन दोनों में से अधिक दूर है।

दूरी का नया रिकॉर्ड बनाने के अलावा, JADES-GS-z14-0 अपने आकार और चमक के लिए भी उल्लेखनीय है। JWST ने आकाशगंगा का व्यास 1,600 प्रकाश वर्ष से अधिक मापा है। सबसे अधिक चमकदार आकाशगंगाओं में से कई अपनी अधिकांश रोशनी सुपरमैसिव ब्लैक होल में गिरने वाली गैस के माध्यम से उत्पन्न करती हैं , जिससे क्वासर बनता है। लेकिन टीम का कहना है कि JADES-GS-z14-0 के बड़े आकार का मतलब है कि रोशनी युवा सितारों द्वारा उत्पन्न की जानी चाहिए।

गहराई से छिपे हुए रत्न

और फिर भी, जब JADES टीम ने इसे एक साल पहले पहली बार देखा था, तो यह विशाल आकाशगंगा उनके लिए एक पहेली थी, क्योंकि यह आकाश में एक अग्रभूमि आकाशगंगा के इतने करीब दिखाई देती है कि वे यह सुनिश्चित नहीं कर सकते थे कि दोनों पड़ोसी नहीं हैं। लेकिन अक्टूबर 2023 में, JADES टीम ने और भी गहरी इमेजिंग की - JWST नियर-इन्फ्रारेड कैमरा के साथ पूरे पाँच दिन सिर्फ़ एक फ़ील्ड पर - "JADES ऑरिजिन फ़ील्ड" बनाने के लिए। शुरुआती आकाशगंगाओं को बेहतर ढंग से अलग करने के लिए डिज़ाइन किए गए फ़िल्टर के उपयोग से, यह विश्वास बढ़ गया कि JADES-GS-z14-0 वास्तव में बहुत दूर है।

इसके अलावा, आकाशगंगा संयोग से उस क्षेत्र में पड़ी जहाँ टीम ने JWST मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट के साथ अल्ट्रा-डीप इमेजिंग का संचालन किया था। इन संयुक्त इमेजिंग परिणामों ने टीम को आकाशगंगा को JADES के कैपस्टोन अवलोकन में शामिल करने के लिए आश्वस्त किया, जो कि धुंधली प्रारंभिक आकाशगंगाओं पर स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए 75 घंटे का अभियान था। स्पेक्ट्रोस्कोपी ने उनकी उम्मीदों की पुष्टि की कि JADES-GS-z14-0 वास्तव में एक रिकॉर्ड तोड़ने वाली आकाशगंगा थी - और यह कि धुंधली उम्मीदवार, JADES-GS-z14-1, लगभग उतनी ही दूर थी।

ब्रह्मांडीय अन्वेषण में एक नया युग

उच्च चमक और तारकीय उत्पत्ति का संयोजन JADES-GS-z14-0 को प्रारंभिक ब्रह्मांड में बड़ी, विशाल आकाशगंगाओं के तेजी से निर्माण के लिए अब तक का सबसे विशिष्ट सबूत बनाता है। रॉबर्टसन ने कहा, "हम इस आकाशगंगा का पता लगा सकते थे, भले ही यह 10 गुना कम चमकीली होती, जिसका मतलब है कि हम ब्रह्मांड में और भी पहले के उदाहरण देख सकते थे - शायद पहले 200 मिलियन वर्षों में।" "यह आकाशगंगा वास्तव में एक रत्न है, और यह प्रारंभिक ब्रह्मांड में और अधिक छिपे हुए खजानों की ओर इशारा करती है।"

रॉबर्टसन का पेपर, "जेडीईएस ऑरिजिंस फील्ड में सबसे प्रारंभिक आकाशगंगाएँ: बिग बैंग के बाद 300 मिलियन वर्ष पूर्व की चमक और ब्रह्मांडीय तारा-गठन दर घनत्व"एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया गया है

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप एक अंतर्राष्ट्रीय कार्यक्रम है जिसका नेतृत्व नासा अपने साझेदारों, ईएसए ( यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ) और सीएसए (कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी) के साथ मिलकर कर रहा है।

 
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