दशकों से, खगोलविद गहरे ब्रह्मांड में जितना हो सके देखने की कोशिश कर रहे हैं। ब्रह्मांड को बिग बैंग के तुरंत बाद देखकर, खगोल भौतिकविदों और ब्रह्मांडविदों को ब्रह्मांड के प्रारंभिक गठन और उसके बाद के विकास के बारे में सब कुछ सीखने की उम्मीद है। जैसे उपकरणों के लिए धन्यवाद हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी , खगोलविद ब्रह्मांड के उन हिस्सों को देखने में सक्षम हैं जो पहले दुर्गम थे।
लेकिन आदरणीय हबल भी वह सब देखने में असमर्थ हैं जो प्रारंभिक ब्रह्मांड के दौरान हो रहा था। हालांकि, दुनिया भर के कुछ नवीनतम खगोलीय वेधशालाओं की संयुक्त शक्ति का उपयोग करते हुए, टोक्यो विश्वविद्यालय के नेतृत्व में अंतरराष्ट्रीय खगोलविदों की एक टीम खगोल विज्ञान संस्थान 39 . मनाया पूर्व-अनदेखी प्राचीन आकाशगंगाएँ , एक खोज जो खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान के लिए प्रमुख प्रभाव डाल सकती है।
खोज के पीछे टीम में टोक्यो विश्वविद्यालय के खगोल विज्ञान संस्थान, फ्रांसीसी राष्ट्रीय वैज्ञानिक अनुसंधान केंद्र (सीएनआरएस), चीन में अनहुई सामान्य विश्वविद्यालय, म्यूनिख में लुडविग-मैक्सिमिलियंस विश्वविद्यालय, चीन के राष्ट्रीय खगोलीय वेधशालाओं के सदस्य शामिल थे। ताइवान में एकेडेमिया सिनिका इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स (एएसआईएए)। उनका शोध . के अगस्त 7वें अंक में प्रकाशित हुआ प्रकृति .
ALMA द्वारा खोजी गई आकाशगंगाओं के कलाकार प्रभाव के रूप में वे बहुत प्रारंभिक, बहुत दूर के ब्रह्मांड में दिखाई देते हैं। क्रेडिट: एनआरएओ/एयूआई/एनएसएफ; एस. डैगनेलो
'अदृश्य' खोलना
सीधे शब्दों में कहें तो, ब्रह्मांड में सबसे पहले संभव आकाशगंगाएं अब तक अदृश्य रही हैं क्योंकि उनका प्रकाश बहुत कम है और लंबी तरंग दैर्ध्य पर होता है जो हबल द्वारा पता नहीं लगाया जा सकता है। इसलिए टीम ने की ओर रुख किया अटाकामा लार्ज मिलिमीटर/सबमिलीमीटर ऐरे (ALMA), जिनकी दूरबीनों को इस प्रकार के प्रकाश को देखने के लिए अनुकूलित किया गया है।
जो खोज हुई वह न केवल अभूतपूर्व थी, बल्कि इस प्रकार की कई आकाशगंगाओं की खोज वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल की अवहेलना करती है। ताओ वांग, आइसा के एक शोधकर्ता और अध्ययन के सह-लेखक के रूप में, व्याख्या की :
'यह पहली बार है कि ब्रह्मांड के 13.7 अरब साल के जीवन के पहले 2 अरब वर्षों के दौरान विशाल आकाशगंगाओं की इतनी बड़ी आबादी की पुष्टि हुई थी। ये पहले हमारे लिए अदृश्य थे। यह खोज ब्रह्मांडीय विकास की उस अवधि के लिए मौजूदा मॉडलों का उल्लंघन करती है और कुछ विवरण जोड़ने में मदद करेगी, जो अब तक गायब हैं।'
ये आकाशगंगाएँ, हालांकि उस समय अस्तित्व में सबसे बड़ी थीं, फिर भी इनका पता लगाना बहुत मुश्किल था। अधिकांश कारण ब्रह्मांड के विस्तार से उनके प्रकाश को किस हद तक बढ़ाया गया है, इससे संबंधित है। रोजमर्रा के खगोल विज्ञान में, इस घटना को रेडशिफ्ट के रूप में जाना जाता है, जहां अंतरिक्ष के विस्तार (हबल कॉन्स्टेंट) के कारण प्रकाश की तरंग दैर्ध्य लंबी हो जाती है, इसे स्पेक्ट्रम के लाल छोर की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है।
यह खगोलविदों को न केवल यह बताने की अनुमति देता है कि कोई वस्तु कितनी दूर है, बल्कि वह वस्तु अतीत में कैसी दिखती थी। लेकिन जब ब्रह्मांड के सबसे शुरुआती युग (13 अरब साल पहले) की ओर देखा जाता है तो विशाल दूरी दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को उस बिंदु तक खींचती है जहां यह अब दृश्य प्रकाश के क्षेत्र में नहीं है और इन्फ्रारेड हो जाता है।
नासा के स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप ने मिल्की वे गैलेक्सी के केंद्र की इस आश्चर्यजनक अवरक्त छवि को कैप्चर किया, जहां ब्लैक होल धनु ए रहता है। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
इन आकाशगंगाओं का पता लगाना मुश्किल होने का एक और कारण यह है कि बड़ी आकाशगंगाएं धूल से ढकी होती हैं, खासकर जब वे अभी भी अपने गठन के शुरुआती हिस्सों में होती हैं। यह उनके छोटे गांगेय समकक्षों की तुलना में उन्हें अधिक अस्पष्ट करता है। इन कारणों से, कुछ संदेह था कि ये आकाशगंगाएँ उतनी पुरानी नहीं थीं जितनी टीम ने सुझाई थी। वांगो के रूप में संकेत :
“हमारे साथियों को यह समझाना कठिन था कि ये आकाशगंगाएँ उतनी ही पुरानी थीं जितनी हमें उन पर संदेह था। उनके अस्तित्व के बारे में हमारा प्रारंभिक संदेह स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कॉप के इन्फ्रारेड डेटा से आया था। लेकिन ALMA की आंखें तेज हैं और सबमिलीमीटर वेवलेंथ पर खुलासा हुआ है, जो प्रारंभिक ब्रह्मांड में मौजूद धूल के माध्यम से देखने के लिए सबसे अच्छी तरंग दैर्ध्य है। फिर भी, इसने चिली में काल्पनिक रूप से नामित वेरी लार्ज टेलीस्कोप से और डेटा लिया ताकि वास्तव में यह साबित हो सके कि हम प्राचीन विशाल आकाशगंगाओं को देख रहे थे जहाँ पहले किसी को नहीं देखा गया था। ”
खगोल विज्ञान के लिए इसका क्या अर्थ है?
चूंकि इन आकाशगंगाओं की खोज हमारे वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल की अवहेलना करती है, इसलिए टीम के निष्कर्षों का खगोलविदों के लिए स्वाभाविक रूप से कुछ महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। कोटारो कोहनो, खगोल विज्ञान संस्थान के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक के रूप में, व्याख्या की :
'एक आकाशगंगा जितनी अधिक विशाल होगी, उसके दिल में उतना ही विशाल ब्लैक होल होगा। तो इन आकाशगंगाओं और उनके विकास का अध्ययन हमें सुपरमैसिव ब्लैक होल के विकास के बारे में भी बताएगा,' कोहनो ने कहा। “विशाल आकाशगंगाएँ अदृश्य डार्क मैटर के वितरण से भी घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं। यह आकाशगंगाओं की संरचना और वितरण को आकार देने में भूमिका निभाता है। सैद्धांतिक शोधकर्ताओं को अब अपने सिद्धांतों को अद्यतन करने की आवश्यकता होगी।'
अध्ययन से प्राचीन आकाशगंगाएं ALMA (दाएं) को दिखाई देती हैं लेकिन हबल (बाएं) को नहीं। श्रेय: वांग (एट अल।) 2019
एक और दिलचस्प खोज यह थी कि ये 39 प्राचीन आकाशगंगाएँ हमसे अलग कैसे हैं। शुरुआत के लिए, इन आकाशगंगाओं में आज की आकाशगंगा की तुलना में सितारों का घनत्व अधिक था; जिसका अर्थ है कि अगर हमारी आकाशगंगा समान होती, तो रात के आकाश में देखने पर स्टारगेज़र कुछ बहुत अलग दिखाई देते।
'एक बात के लिए, रात का आकाश कहीं अधिक राजसी दिखाई देगा। तारों के अधिक घनत्व का मतलब है कि बड़े और चमकीले दिखने वाले कई और तारे करीब होंगे, ”वांग ने कहा। 'लेकिन इसके विपरीत, बड़ी मात्रा में धूल का मतलब है कि दूर के तारे बहुत कम दिखाई देंगे, इसलिए इन चमकीले करीबी सितारों की पृष्ठभूमि एक विशाल अंधेरा शून्य हो सकती है।'
चूंकि यह पहली बार है कि इस तरह की आकाशगंगाओं की आबादी की खोज की गई है, खगोलविद इस बात की प्रतीक्षा कर रहे हैं कि उन्हें और क्या मिल सकता है। जैसा कि यह खड़ा है, यहां तक कि ALMA भी इन आकाशगंगाओं की रासायनिक संरचना और तारकीय आबादी की जांच करने के लिए पर्याप्त परिष्कृत नहीं है। हालांकि, अगली पीढ़ी की वेधशालाओं में खगोलविदों के लिए इन अध्ययनों का संचालन करने का संकल्प होगा।
इनमें जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप शामिल है, जिसे वर्तमान में 2021 में लॉन्च किया जाना है। ग्राउंड-आधारित वेधशालाएं जैसे ईएसओ का एक्सट्रीमली लार्ज टेलीस्कोप (ईएलटी), तीस मीटर टेलीस्कोप (टीएमटी) और विशालकाय मैगलन टेलीस्कोप (जीएमटी) के भी अहम भूमिका निभाने की संभावना है।
यह खगोलविदों और ब्रह्मांड विज्ञानियों के लिए एक रोमांचक समय है। कभी-कभी धीरे-धीरे, वे ब्रह्मांड की एक और परत को वापस छील रहे हैं यह देखने के लिए कि नीचे कौन से रहस्य छिपे हैं!
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