खगोलविदों ने एक नया रिकॉर्ड बनाया और सबसे दूर की आकाशगंगा का पता लगाया। इसके प्रकाश को हम तक पहुंचने में 13.4 अरब वर्ष लगे

प्राचीन काल से, दार्शनिकों और विद्वानों ने समय की शुरुआत पर विचार किया है और यह भी निर्धारित करने की कोशिश की है कि सभी चीजें कब शुरू हुईं। यह केवल आधुनिक खगोल विज्ञान के युग में है कि हम उस प्रश्न का उत्तर निश्चितता के साथ देने के करीब आ गए हैं। सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड लगभग 13.8 अरब साल पहले बैंग बैंग के साथ शुरू हुआ था।

फिर भी, खगोलविद अभी भी इस बारे में अनिश्चित हैं कि प्रारंभिक ब्रह्मांड कैसा दिखता था क्योंकि यह अवधि ब्रह्मांडीय 'अंधेरे युग' के साथ मेल खाती थी। इसलिए, खगोलविद यह देखने के लिए अपने उपकरणों की सीमाओं को आगे बढ़ाते रहते हैं कि सबसे पुरानी आकाशगंगाएँ कब बनीं। खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा नए शोध के लिए धन्यवाद, सबसे पुरानी और सबसे दूर की आकाशगंगा हमारे ब्रह्मांड में आज तक देखे गए (GN-z11) की पहचान की गई है!

टीम, जिसका शोध हाल ही में जर्नल में प्रकाशित हुआ था प्रकृति खगोल विज्ञान ,कावली इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स के लिनहुआ जियांग और टोक्यो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर नोबुनारी काशिकावा ने नेतृत्व किया था। वे के शोधकर्ताओं द्वारा शामिल हुए थे विज्ञान के लिए कार्नेगी संस्थान की वेधशालाएं , NS स्टीवर्ड वेधशाला , NS जिनेवा वेधशाला , पेकिंग विश्वविद्यालय, और टोक्यो विश्वविद्यालय।

सीधे शब्दों में कहें, तो ब्रह्मांडीय अंधकार युग बिग बैंग के लगभग 370 हजार साल बाद शुरू हुआ और अगले 1 अरब वर्षों तक जारी रहा। इस समय, एकमात्र प्रकाश स्रोत या तो पहले जारी किए गए फोटॉन थे - जो आज भी के रूप में पता लगाने योग्य हैं ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (सीएमबी) - और वे जो तटस्थ हाइड्रोजन परमाणुओं द्वारा जारी किए जाते हैं। ब्रह्मांड के विस्तार के कारण इन फोटॉनों का प्रकाश इतना स्थानांतरित हो गया है कि वे आज हमारे लिए अदृश्य हैं।

इस प्रभाव को 'रेडशिफ्ट' के रूप में जाना जाता है, जहां प्रकाश की तरंग दैर्ध्य लम्बी होती है (या स्पेक्ट्रम के लाल छोर की ओर 'शिफ्ट') होती है क्योंकि यह हम तक पहुंचने के रास्ते में हमेशा-विस्तारित ब्रह्मांड से गुजरती है। हमारी आकाशगंगा के करीब जाने वाली वस्तुओं के लिए, तरंग दैर्ध्य छोटा होने और स्पेक्ट्रम के नीले सिरे (उर्फ 'ब्लूशिफ्ट') की ओर शिफ्ट होने के साथ, प्रभाव उलट जाता है।

लगभग एक सदी से, खगोलविदों ने आकाशगंगाओं की दूरी और ब्रह्मांड के विस्तार की दर को निर्धारित करने के लिए इन प्रभावों का उपयोग किया है। इस मामले में, शोध दल ने इस्तेमाल किया केके आई टेलिस्कोप मौनाके, हवाई में, इसकी दूरी निर्धारित करने के लिए GN-z11 के रेडशिफ्ट को मापने के लिए। उनके द्वारा प्राप्त परिणामों से संकेत मिलता है कि यह अब तक देखी गई सबसे दूर (और सबसे पुरानी) आकाशगंगा है। जैसा कि काशिकावा ने टोक्यो विश्वविद्यालय में समझाया है प्रेस विज्ञप्ति :

'पिछले अध्ययनों से, आकाशगंगा GN-z11 13.4 बिलियन प्रकाश वर्ष, या 134 नॉनबिलियन किलोमीटर (जो कि 134 के बाद 30 शून्य है) पर हमसे सबसे दूर का पता लगाने योग्य आकाशगंगा प्रतीत होती है। लेकिन इतनी दूरी को मापना और सत्यापित करना कोई आसान काम नहीं है।'

ब्रह्मांड में सबसे दूर की आकाशगंगा और इसकी कार्बन उत्सर्जन रेखाएं इन्फ्रारेड में देखी गईं। क्रेडिट और ©: काशिकावा एट अल।

विशेष रूप से, टीम ने GN-z11 से आने वाली कार्बन उत्सर्जन लाइनों की जांच की, जो आकाशगंगा छोड़ने पर पराबैंगनी रेंज में थीं और 10 के कारक द्वारा - इन्फ्रारेड (0.2 माइक्रोमीटर) में स्थानांतरित हो गईं - जब तक यह पृथ्वी पर पहुंच गई। रेडशिफ्ट का यह स्तर इंगित करता है कि यह आकाशगंगा लगभग 13.4 अरब साल पहले देखी गई थी - उर्फ। बिग बैंग के ठीक 400 मिलियन वर्ष बाद।

इस दूरी पर, GN-z11 इतनी दूर है कि यह देखने योग्य ब्रह्मांड की सीमा को ही परिभाषित करता है! जबकि इस आकाशगंगा को अतीत में देखा गया था (द्वारा हबल ), इसने सटीक माप करने के लिए केक वेधशाला की संकल्प शक्ति और स्पेक्ट्रोस्कोपिक क्षमताओं को लिया। यह के हिस्से के रूप में किया गया था इन्फ्रारेड एक्सप्लोरेशन के लिए मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोग्राफ (MOSFIRE) सर्वेक्षण, जिसने GN-z11 से उत्सर्जन लाइनों को विस्तार से लिया।

इसने टीम को इस आकाशगंगा के लिए दूरी के अनुमानों का उत्पादन करने की अनुमति दी, जो कि पहले किए गए किसी भी माप पर 100 के कारक से सुधार हुआ था। कहा काशिकावा:

'हबल स्पेस टेलीस्कोप ने GN-z11 के स्पेक्ट्रम में कई बार हस्ताक्षर का पता लगाया। हालाँकि, यहाँ तक कि हबल भी पराबैंगनी उत्सर्जन लाइनों को उस हद तक हल नहीं कर सकता है जिसकी हमें आवश्यकता है। इसलिए हमने अधिक अप-टू-डेट ग्राउंड-आधारित स्पेक्ट्रोग्राफ की ओर रुख किया, उत्सर्जन लाइनों को मापने के लिए एक उपकरण, जिसे MOSFIRE कहा जाता है, जिसे हवाई में केक I टेलीस्कोप पर लगाया जाता है। ”

देखने योग्य ब्रह्मांड के विकास का एक आरेख। श्रेय: NASA/WMAP विज्ञान टीम

यदि बाद के अवलोकन इस नवीनतम अध्ययन के परिणामों की पुष्टि कर सकते हैं, तो खगोलविद निश्चित रूप से कह सकते हैं कि GN-z11 अब तक देखी गई सबसे दूर की आकाशगंगा है। इस तरह की वस्तुओं के अध्ययन के माध्यम से, खगोलविदों को ब्रह्मांडीय इतिहास की अवधि पर प्रकाश डालने में सक्षम होने की उम्मीद है जब ब्रह्मांड केवल कुछ सौ मिलियन वर्ष पुराना था।

यह अवधि उस समय से मेल खाती है जब ब्रह्मांड 'अंधेरे युग' से उभरने लगा था, जब पहले सितारों और आकाशगंगाओं का गठन हुआ और प्रारंभिक ब्रह्मांड को दृश्य प्रकाश से भर दिया। इनका अध्ययन करके, खगोलविदों को इस बारे में और जानने की उम्मीद है कि ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचनाएं बाद में कैसे विकसित हुईं। इसे अगली पीढ़ी के टेलीस्कोप जैसे द्वारा सहायता प्रदान की जाएगीजेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप(JWST) – 31 अक्टूबर को लॉन्च होने वाला है^{अनुसूचित जनजाति}, 2021।

ये उपकरण खगोलविदों को 'अंधेरे युग' का अध्ययन करने में सक्षम होने की अनुमति देंगे, एक समय जब एकमात्र गैर-सीएमबी प्रकाश तटस्थ हाइड्रोजन की स्पिन लाइन थी - दूर माइक्रोवेव तरंगदैर्ध्य (21 सेमी) में। ब्रह्मांड की शुरुआत की जांच करने और पहले सितारों और आकाशगंगाओं के रूप में देखने में सक्षम होने के लिए। वह समय कितना रोमांचक होगा!

इस शोध को संभव बनाने वाले अवलोकन केक वेधशाला और के बीच समय विनिमय कार्यक्रम के तहत आयोजित किए गए थे सुबारू टेलीस्कोप मौनाके, हवाई पर।

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