हबल अंतरिक्ष की धूल के पार आकाशगंगाओं का मानचित्र कैसे बनाता है

हबल स्पेस टेलीस्कोप, टाइप Ia सुपरनोवा जैसे NGC 3810 का निरीक्षण करके ब्रह्मांडीय दूरी मापने में सहायता करता है, तथा अंतरिक्षीय धूल के प्रभावों के लिए समायोजित दूरी को मापने के लिए उनकी निरंतर चमक का उपयोग करता है। श्रेय: ESA/हबल और NASA, डी. सैंड, आर.जे. फोले

खगोलभौतिकी में ब्रह्मांडीय दूरियों को मापना बहुत ज़रूरी है, हबल स्पेस टेलीस्कोप टाइप Ia सुपरनोवा के अपने अवलोकनों के ज़रिए इसमें अहम भूमिका निभाता है। ये सुपरनोवा, जो अपनी निरंतर चमक के लिए जाने जाते हैं, आकाशगंगा NGC 3810 के साथ देखे गए अंतर-आकाशगंगा धूल को ध्यान में रखते हुए दूरियों को मापने में मदद करते हैं।

खगोलभौतिकी में एक महत्वपूर्ण कार्य आकाशगंगाओं , क्वासरों और आकाशगंगा समूहों जैसी वास्तव में दूरस्थ वस्तुओं की दूरी मापना है। यह विशेष रूप से तब सच है जब शुरुआती ब्रह्मांड का अध्ययन करने की बात आती है, लेकिन यह एक कठिन कार्य है। केवल सूर्य, ग्रहों और कुछ नजदीकी तारों जैसी कुछ नज़दीकी वस्तुओं के मामले में ही हम उनकी दूरियों को सीधे माप सकते हैं। इसके अलावा, विभिन्न अप्रत्यक्ष तरीकों का उपयोग करने की आवश्यकता है; सबसे महत्वपूर्ण में से एक टाइप Ia सुपरनोवा की जांच करना है, और यहीं पर NASA /ESA हबल स्पेस टेलीस्कोप काम आता है।

इस छवि में दिखाई गई आकाशगंगा NGC 3810, 2022 में टाइप Ia सुपरनोवा की मेज़बान थी। 2023 की शुरुआत में हबल ने हाल ही में टाइप Ia सुपरनोवा की बारीकी से जांच करने के लिए इस और कई अन्य आकाशगंगाओं पर ध्यान केंद्रित किया। इस तरह के सुपरनोवा एक सफ़ेद बौने के विस्फोट से बनते हैं, और उन सभी की चमक बहुत समान होती है। इससे उन्हें दूरियों को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है: हम जानते हैं कि टाइप Ia सुपरनोवा कितना चमकीला होना चाहिए, इसलिए हम बता सकते हैं कि यह कितना मंद दिखाई देता है, उससे कितनी दूरी पर होना चाहिए।

इस विधि में एक अनिश्चितता यह है कि पृथ्वी और सुपरनोवा के बीच की अंतरआकाशगंगा धूल इसकी कुछ रोशनी को रोकती है। आप कैसे जानते हैं कि प्रकाश में कमी का कितना हिस्सा दूरी के कारण है और कितना धूल के कारण?

हबल की मदद से, एक चतुर समाधान है: पराबैंगनी प्रकाश में एक ही प्रकार Ia सुपरनोवा की तस्वीरें लें, जो धूल से लगभग पूरी तरह से अवरुद्ध है, और अवरक्त प्रकाश में, जो धूल से लगभग अप्रभावित होकर गुजरता है। प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर कितना प्रकाश आता है, इस पर ध्यान देकर, सुपरनोवा की चमक और दूरी के बीच के संबंध को धूल के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

यह छवि सर्पिल आकाशगंगा NGC 3810 को दर्शाती है, जिसे 2023 में टाइप Ia सुपरनोवा का उपयोग करके की गई दूरी माप की सटीकता में सुधार करने के लिए हबल कार्यक्रम में शामिल किया गया था। यह केवल इसलिए संभव हो पाया क्योंकि NGC 3810 में एक सफ़ेद बौना अभी-अभी सुपरनोवा में बदल गया था, और हबल ने सुपरनोवा के दृश्य से गायब होने से पहले इस छवि को कैप्चर किया।
सुपरनोवा का नाम उनकी खोज के वर्ष के आधार पर रखा जाता है, उसके बाद अक्षरों का एक बढ़ता हुआ टैग होता है - a, b, इत्यादि। आजकल, स्वचालित सर्वेक्षणों के साथ, हर साल हज़ारों सुपरनोवा खोजे जाते हैं, और इसलिए इसे SN 2022zut नाम मिला, जो 2022 में पाया जाने वाला अठारह हज़ार, एक सौ चालीसवाँ है!

हबल एक ही उपकरण से प्रकाश की इन दोनों तरंगदैर्घ्यों को बहुत बारीकी से देख सकता है। यह इसे इस प्रयोग के लिए एकदम सही उपकरण बनाता है, और वास्तव में, NGC 3810 की इस खूबसूरत छवि को बनाने के लिए इस्तेमाल किए गए कुछ डेटा इसके 2022 सुपरनोवा पर केंद्रित थे। आप इसे गैलेक्टिक न्यूक्लियस के ठीक नीचे प्रकाश के एक बिंदु के रूप में या ऊपर एनोटेट की गई छवि में देख सकते हैं।

ब्रह्मांडीय दूरियों को मापने के कई तरीके हैं; क्योंकि टाइप Ia सुपरनोवा बहुत चमकीले होते हैं, इसलिए जब उन्हें देखा जाता है, तो वे सबसे उपयोगी और सटीक उपकरणों में से एक होते हैं। कई अन्य तरीकों का भी इस्तेमाल किया जाना चाहिए, या तो अन्य दूरी मापों के खिलाफ एक स्वतंत्र जांच के रूप में या बहुत करीब या दूर की दूरी पर मापने के लिए। ऐसी ही एक विधि जो आकाशगंगाओं के लिए भी काम करती है, वह है उनकी चमक के साथ उनकी घूर्णन गति की तुलना करना; उस विधि के आधार पर, NGC 3810 पृथ्वी से 50 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर पाया गया।