ब्लॉग

खगोलविद ब्रह्मांड में सबसे पहले सितारों से प्रकाश का पता लगाने वाले हैं

मर्चिसन वाइडफील्ड एरे (डब्लूएमए) रेडियो टेलीस्कोप के साथ काम कर रहे वैज्ञानिकों की एक टीम ब्रह्मांड के पहले सितारों से संकेत खोजने की कोशिश कर रही है। ब्रह्मांड के बाद बने वे पहले तारे अंधकार युग . अपना पहला प्रकाश खोजने के लिए, शोधकर्ता तटस्थ हाइड्रोजन से संकेत की तलाश कर रहे हैं, वह गैस जो अंधेरे युग के बाद ब्रह्मांड पर हावी थी।

पहले सितारों को बनने में कुछ समय लगा। बिग बैंग के बाद, ब्रह्मांड बेहद गर्म था; परमाणुओं के निर्माण के लिए बहुत गर्म। परमाणुओं के बिना तारे नहीं हो सकते थे। बिग बैंग के लगभग 377, 000 साल बाद तक ब्रह्मांड का विस्तार नहीं हुआ था और परमाणुओं को बनाने के लिए पर्याप्त ठंडा हो गया था, ज्यादातर तटस्थ हाइड्रोजन थोड़ा हीलियम के साथ। (और लिथियम के निशान।) उसके बाद, शुरुआती सितारों का निर्माण शुरू हुआ, के दौरान पुनर्मिलन का युग .

उस तटस्थ हाइड्रोजन से मायावी संकेत को खोजने के लिए, MWA को पुन: कॉन्फ़िगर किया गया था। NS एमडब्ल्यूए सुदूर पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में है, और इसमें 2048 रेडियो एंटेना को 128 'टाइल्स' में व्यवस्थित किया गया था जब 2013 में इसका संचालन शुरू हुआ था। मायावी तटस्थ हाइड्रोजन सिग्नल का शिकार करने के लिए, टाइलों की संख्या को दोगुना करके 256 कर दिया गया था, और पूरे सरणी को फिर से व्यवस्थित किया गया था। इन रिसीवरों का सारा डेटा एक सुपर कंप्यूटर में फीड किया जाता है जिसे कोरिलेटर कहा जाता है।

मर्चिसन वाइडफील्ड ऐरे में रिसीवर की 256 टाइलें होती हैं। छवि क्रेडिट: एमडब्ल्यूए सहयोग / कर्टिन विश्वविद्यालय।

मर्चिसन वाइडफील्ड ऐरे में रिसीवर की 256 टाइलें होती हैं। छवि क्रेडिट: एमडब्ल्यूए सहयोग / कर्टिन विश्वविद्यालय।



एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित होने वाला एक नया पेपर नए कॉन्फ़िगर किए गए सरणी से डेटा के पहले विश्लेषण से परिणाम प्रस्तुत करता है। पेपर का शीर्षक है ' रेडशिफ्ट 7 पर प्रथम सीज़न एमडब्ल्यूए चरण II ईओआर पावर स्पेक्ट्रम परिणाम ।' प्रमुख शोधकर्ता ब्राउन यूनिवर्सिटी में पीएचडी छात्र वेनयांग ली हैं।

इस शोध का उद्देश्य न्यूट्रल हाइड्रोजन से सिग्नल की ताकत को समझना था। विश्लेषण ने उस सिग्नल के लिए अभी तक की सबसे कम सीमा निर्धारित की है, जो बेहोश सिग्नल की खोज में एक महत्वपूर्ण परिणाम है।



ब्राउन यूनिवर्सिटी में भौतिकी के सहायक प्रोफेसर और संबंधित लेखक जोनाथन पॉबर ने कहा, 'हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि अगर तटस्थ हाइड्रोजन सिग्नल हमारे द्वारा पेपर में निर्धारित सीमा से अधिक मजबूत होता, तो टेलीस्कोप ने इसका पता लगा लिया होता।' नया कागज। 'ये निष्कर्ष हमें उस समय को और अधिक बाधित करने में मदद कर सकते हैं जब ब्रह्मांडीय अंधकार युग समाप्त हो गया और पहले सितारे उभरे।'

प्रारंभिक ब्रह्मांड में घटनाओं की एक विस्तृत समयरेखा की तरह दिखने के बावजूद, हमारी समझ में महत्वपूर्ण अंतराल हैं। हम जानते हैं कि अंधकार युग के बाद, पुनर्मिलन का युग शुरू हुआ। यही वह समय था जब परमाणुओं के निर्माण से ब्रह्मांड में तारों, बौनी आकाशगंगाओं और क्वासर जैसी पहली संरचनाओं का उदय हुआ। जैसे ही उन वस्तुओं का निर्माण हुआ, उनका प्रकाश ब्रह्मांड में फैल गया, फिर से आयनित हो गया तटस्थ हाइड्रोजन . उसके बाद, इंटरस्टेलर स्पेस से न्यूट्रल हाइड्रोजन गायब हो गया।

जोर्गोवस्की एट अल, (कैल्टेक) द्वारा ब्रह्मांड के इतिहास का चित्रमय प्रतिनिधित्व।

जोर्गोवस्की एट अल, (कैल्टेक) द्वारा ब्रह्मांड के इतिहास का चित्रमय प्रतिनिधित्व।

वैज्ञानिक जानना चाहते हैं कि न्यूट्रल हाइड्रोजन कैसे बदल गया क्योंकि डार्क एज ने रीयनाइजेशन के युग को रास्ता दिया, और रीयनाइजेशन का युग सामने आया। ब्रह्मांड में बनने वाले पहले तारे उस संरचना के निर्माण खंड थे जिसे हम आज देखते हैं, और उन्हें समझने के लिए, वैज्ञानिकों को उस प्रारंभिक तटस्थ हाइड्रोजन से संकेत खोजने की आवश्यकता है।



लेकिन यह आसान नहीं है। संकेत कमजोर है, और इसे खोजने के लिए अत्यंत संवेदनशील डिटेक्टरों की आवश्यकता होती है। हालांकि तटस्थ हाइड्रोजन ने शुरू में 21 सेमी तरंग दैर्ध्य पर अपना विकिरण उत्सर्जित किया, ब्रह्मांड के विस्तार के कारण संकेत बढ़ाया गया है। अब यह लगभग 2 मीटर है। वह 2 मीटर सिग्नल अब प्राकृतिक और मानव-कारण दोनों तरह के अन्य संकेतों के बीच आसानी से खो गया है। यही कारण है कि MWA सुदूर ऑस्ट्रेलिया में है, इसे जितना संभव हो उतना रेडियो शोर से अलग करने के लिए।

पोबेर ने कहा, 'ये सभी अन्य स्रोत उस सिग्नल की तुलना में अधिक परिमाण के कई आदेश हैं, जिसका हम पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं।' 'यहां तक ​​​​कि एक एफएम रेडियो सिग्नल जो एक हवाई जहाज से परिलक्षित होता है जो दूरबीन के ऊपर से गुजरता हुआ होता है, डेटा को दूषित करने के लिए पर्याप्त है।'

यह वह जगह है जहां कोरेलेटर सुपरकंप्यूटर की प्रसंस्करण शक्ति आती है। इसमें दूषित संकेतों को त्यागने की शक्ति है, और एमडब्ल्यूए की प्रकृति के लिए भी जिम्मेदार है।

दो युगों के पुनर्मिलन के साथ, बिग बैंग से वर्तमान तक ब्रह्मांड के विकास का एक आरेख। श्रेय: NASA, ESA, और ए. फ़ील्ड (STScI)

'अगर हम अलग-अलग रेडियो फ्रीक्वेंसी या तरंग दैर्ध्य को देखते हैं, तो टेलीस्कोप थोड़ा अलग तरीके से व्यवहार करता है,' पोबेर ने कहा। 'दूरबीन प्रतिक्रिया के लिए सुधार करना तब खगोलभौतिकीय दूषित पदार्थों और ब्याज के संकेत को अलग करने के लिए बिल्कुल महत्वपूर्ण है।'

सरणी का पुन: विन्यास, डेटा विश्लेषण तकनीक, सुपर कंप्यूटर की शक्ति और शोधकर्ताओं की कड़ी मेहनत के परिणाम सामने आए। कागज तटस्थ हाइड्रोजन से संकेत के लिए एक नई ऊपरी सीमा प्रस्तुत करता है। यह दूसरी बार है जब एमडब्ल्यूए के साथ काम कर रहे वैज्ञानिकों ने एक नई, अधिक बारीक-बारीक सीमा जारी की है। निरंतर प्रगति के साथ, वैज्ञानिकों को मायावी संकेत खोजने की उम्मीद है।

'यह विश्लेषण दर्शाता है कि चरण दो के उन्नयन में इसके बहुत से वांछित प्रभाव थे और नई विश्लेषण तकनीकों से भविष्य के विश्लेषण में सुधार होगा,' पोबेर ने कहा। 'तथ्य यह है कि एमडब्ल्यूए ने अब सिग्नल पर दो सर्वोत्तम सीमाएं प्रकाशित की हैं, इस विचार को गति मिलती है कि इस प्रयोग और इसके दृष्टिकोण में बहुत अधिक वादा है।'

अधिक: