जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके ब्रह्मांड में सबसे पुराने स्टार क्लस्टर की पहचान की गई। सब कुछ इसके बारे में


नासा ने जुलाई, 2022 में जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) की पहली छवि जारी की। यह आकाशगंगा समूह SMACS 0723 की एक तस्वीर थी, जिसमें हजारों आकाशगंगाएँ हैं। वेब के पहले गहरे क्षेत्र के रूप में जाना जाता है, निकट-अवरक्त, उच्च रिज़ॉल्यूशन की छवि लाखों सितारों के घने समूहों को प्रकट करती है जो ब्रह्मांड के सबसे पुराने सितारों वाले अवशेष हो सकते हैं। JWST का उपयोग करते हुए, खगोलविदों की एक टीम ने अब तक खोजे गए सबसे दूर के गोलाकार तारा समूहों की पहचान की है।

वेब का पहला गहरा क्षेत्र ब्रह्मांड की कुछ प्रारंभिक आकाशगंगाओं को दर्शाता है। छवि का प्रारंभिक विश्लेषण 29 सितंबर को प्रकाशित किया गया था द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल।

टोरंटो विश्वविद्यालय द्वारा जारी एक बयान में, अध्ययन पर सह-प्रमुख लेखक, लामिया मोवला ने कहा कि JWST को पहले सितारों और पहली आकाशगंगाओं को खोजने और दुनिया को ब्रह्मांड में जटिलता की उत्पत्ति को समझने में मदद करने के लिए बनाया गया था, जैसे कि रासायनिक तत्व और जीवन के निर्माण खंड।

उन्होंने कहा कि वेब के फर्स्ट डीप फील्ड में यह खोज पहले से ही स्टार निर्माण के शुरुआती चरण में एक विस्तृत रूप प्रदान कर रही है, जो जेडब्लूएसटी की अविश्वसनीय शक्ति की पुष्टि करती है।

स्पार्कलर गैलेक्सी क्या है?

वेब के पहले गहरे क्षेत्र में, खगोलविदों ने इसे ‘स्पार्कलर आकाशगंगा’ कहा है, जो नौ अरब प्रकाश वर्ष दूर है। आकाशगंगा को ‘स्पार्कलर आकाशगंगा’ कहा जाता है क्योंकि इसके चारों ओर छोटे-छोटे पीले-लाल डॉट्स के रूप में दिखाई देने वाली कॉम्पैक्ट वस्तुएं हैं। शोधकर्ता इन बिंदुओं को ‘चमक’ के रूप में संदर्भित करते हैं।

ब्रह्मांड के सबसे पुराने सितारे

टीम ने कहा कि ये चमक या तो युवा समूह हो सकते हैं जो सक्रिय रूप से सितारों का निर्माण कर रहे हैं, जो बिग बैंग के तीन अरब साल बाद स्टार निर्माण के चरम पर पैदा हुए थे। दूसरे शब्दों में, ये तारे पुराने गोलाकार समूह हैं।

गोलाकार समूह, जो एक आकाशगंगा की शैशवावस्था से सितारों का प्राचीन संग्रह है, में इसके गठन और विकास के शुरुआती चरणों के बारे में सुराग होते हैं।

चूंकि पृथ्वी सिर्फ साढ़े चार अरब वर्ष पुरानी है, और चमकीली आकाशगंगा नौ अरब प्रकाश वर्ष दूर है, इससे पता चलता है कि इसके आसपास के तारे ब्रह्मांड में सबसे पुराने हैं।

शोधकर्ताओं ने वेब के फर्स्ट डीप फील्ड में स्पार्कलर आकाशगंगा का अध्ययन किया और JWST का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया कि इसके आसपास की पांच चमकदार आकाशगंगाएं गोलाकार क्लस्टर हैं। (कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी/नासा/ईएसए)

शोधकर्ताओं ने शुरू में इनमें से 12 कॉम्पैक्ट वस्तुओं का विश्लेषण किया। उन्होंने निर्धारित किया कि इनमें से पांच वस्तुएं न केवल गोलाकार क्लस्टर हैं बल्कि सबसे पुराने ज्ञात लोगों में से हैं।

पेपर पर सह-प्रमुख लेखक कार्तिक जी अय्यर ने कहा कि JWST से पहली छवियों को देखना और दूर की आकाशगंगाओं के आसपास पुराने गोलाकार समूहों की खोज करना एक अविश्वसनीय क्षण था। अय्यर ने कहा कि पिछले हबल स्पेस टेलीस्कोप इमेजिंग के साथ यह संभव नहीं था।

उन्होंने यह भी कहा कि चूंकि कोई भी तरंग दैर्ध्य की एक श्रृंखला में चमक देख सकता है, वे चमक को मॉडल भी कर सकते हैं और उनके भौतिक गुणों को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं। उदाहरण के लिए, खगोलविद यह निर्धारित कर सकते हैं कि वे कितने पुराने हैं और उनमें कितने तारे हैं। JWST का उपयोग करते हुए, गोलाकार समूहों को बड़ी दूरी से देखा जा सकता है।

मिल्की वे आकाशगंगा में लगभग 150 गोलाकार समूह हैं। हालाँकि, यह ज्ञात नहीं है कि तारों के ये घने गुच्छों का निर्माण कैसे और कब हुआ। गोलाकार समूहों की उम्र को मापना बहुत चुनौतीपूर्ण है। बहुत दूर के गोलाकार समूहों का उपयोग करते हुए दूर की आकाशगंगाओं में पहले सितारों की आयु-डेटिंग पहले नहीं की गई थी। यह केवल JWST के साथ ही संभव है।

मौला ने कहा कि इन नए पहचाने गए समूहों का गठन पहली बार सितारों के रूप में संभव होने के करीब हुआ था। उन्होंने कहा कि चूंकि स्पार्कलर आकाशगंगा आकाशगंगा की तुलना में बहुत दूर है, इसलिए इसके गोलाकार समूहों की उम्र निर्धारित करना आसान है।

गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग और JWST के संकल्प ने स्पार्कलर आकाशगंगा को बहुत स्पष्ट बना दिया

हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके खगोलविद स्पार्कलर आकाशगंगा के आसपास की कॉम्पैक्ट वस्तुओं का निरीक्षण नहीं कर सके। JWST के बढ़े हुए संकल्प और संवेदनशीलता ने इसे बदल दिया। वेब की पहली डीप फील्ड छवि में टेलीस्कोप ने पहली बार स्पार्कलर आकाशगंगा के आसपास के छोटे बिंदुओं का अनावरण किया।

गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग नामक प्रभाव के कारण स्पार्कलर आकाशगंगा को 100 के कारक से बढ़ाया जाता है। यही बात स्पार्कलर गैलेक्सी को खास बनाती है। अग्रभूमि में SMACS 0723 आकाशगंगा समूह एक विशाल आवर्धक कांच की तरह इसके पीछे क्या है, विकृत करता है। गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग से स्पार्कलर आकाशगंगा की तीन अलग-अलग छवियां उत्पन्न होती हैं। यह खगोलविदों को आकाशगंगा का अधिक विस्तार से अध्ययन करने की अनुमति देता है।

गुरुत्वाकर्षण लेंस तब हो सकता है जब बड़ी मात्रा में पदार्थ, आकाशगंगाओं के समूह की तरह, एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाता है जो दूर की आकाशगंगाओं से प्रकाश को विकृत और बड़ा करता है जो इसके पीछे हैं लेकिन दृष्टि की एक ही पंक्ति में हैं। गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग प्रभाव एक विशाल आवर्धक कांच के माध्यम से देखने जैसा है।

कनाडाई NIRISS निष्पक्ष क्लस्टर सर्वेक्षण (कैंकस) टीम के प्रमुख क्रिस विलॉट ने कहा कि स्पार्कलर का अध्ययन गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग द्वारा वहन किए जाने वाले प्राकृतिक आवर्धन के साथ JWST की अनूठी क्षमताओं के संयोजन में जबरदस्त शक्ति पर प्रकाश डालता है।

वेब के उपकरणों ने की महत्वपूर्ण खोजें

टीम ने हबल स्पेस टेलीस्कॉप अभिलेखीय डेटा के साथ वेब के नियर-इन्फ्रारेड कैमरा (NIRCam) से नए डेटा को जोड़ा। एनआईआरकैम लंबे समय तक और लाल तरंग दैर्ध्य का उपयोग करता है जो मानव आंखों और यहां तक ​​​​कि हबल स्पेस टेलीस्कॉप को दिखाई देने वाले अतीत का निरीक्षण करता है, और बेहोश वस्तुओं का पता लगाने के लिए उपयोग करता है।

आकाशगंगा क्लस्टर के गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग प्रभाव और JWST के उच्च रिज़ॉल्यूशन के कारण आवर्धन के कारण इन कॉम्पैक्ट वस्तुओं का अवलोकन संभव हो पाया है।

वेब के कनाडाई-निर्मित नियर-इन्फ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ (NIRISS) उपकरणों ने स्वतंत्र पुष्टि प्रदान की कि वस्तुएं पुराने गोलाकार क्लस्टर हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि टीम ने ऑक्सीजन उत्सर्जन लाइनों का निरीक्षण नहीं किया।

ऑक्सीजन उत्सर्जन रेखाएं मापने योग्य स्पेक्ट्रा हैं जो युवा समूहों द्वारा दी जाती हैं जो सक्रिय रूप से तारे बना रहे हैं। NIRISS उपकरण के डेटा का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने स्पार्कलर आकाशगंगा की त्रि-लेंस वाली छवियों की ज्यामिति को समझा।

इसके बाद, आकाशगंगा समूह को लेंसिंग प्रभाव के तहत मॉडल बनाने और स्टार गठन इतिहास को बेहतर ढंग से समझने के लिए अध्ययन किया जाएगा।

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