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जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने हमारे ब्रह्मांड के कुछ सबसे पुराने सितारों का खुलासा किया है

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) ने हमें उस समय में वापस ले जाने का वादा किया है जब हमारा ब्रह्मांड अपनी प्रारंभिक अवस्था में था। और अब तक, यह अपनी बात रख रहा है।

एक नए में एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित पेपरकनाडा के खगोलविदों के एक समूह के नेतृत्व में एक टीम को कुछ सबसे पुराने ज्ञात सितारों के प्रमाण मिले हैं।

तारे एक गोलाकार समूह के भीतर स्थित हैं – दसियों हज़ारों से लाखों सितारों का एक क्षेत्र जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा कसकर एक साथ जुड़ा हुआ है – एक आकाशगंगा में जो सिर्फ चार अरब वर्ष पुरानी है, खगोलीय दृष्टि से एक मात्र बच्चा है, हमारे ब्रह्मांड को देखते हुए लगभग 13.8 बिलियन वर्ष है पुराना।

गोलाकार समूहों को अच्छी तरह से नहीं समझा जाता है, कम से कम इस संदर्भ में कि वे कब और कैसे बनते हैं। अधिकांश आकाशगंगाएँ उनके पास हैं; हमारे अपने आकाशगंगा में लगभग 150 शामिल हैं।

ग्लोबुलर क्लस्टर ओमेगा सेंटॉरी – दस मिलियन सितारों के साथ – यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के ला सिला वेधशाला से विस्तृत क्षेत्र के इमेजर कैमरे के साथ कैप्चर की गई इस छवि में इसकी सभी भव्यता में देखा जाता है। (यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला)

लेकिन यह अज्ञात है कि आकाशगंगा से पहले या बाद में ये तारे बने थे या नहीं। और सबसे महत्वपूर्ण बात, खगोलविद जानना चाहते हैं कि वे बिग बैंग के संबंध में कब बने।

कनाडाई खगोलविदों की एक टीम ने JWST द्वारा जारी की गई पहली छवि को देखकर चकित कर दिया।

एक दांव

पिछले जुलाई में, जैसे ही नए लॉन्च किए गए JWST से पहली छवियां आ रही थीं, लगभग एक दर्जन कनाडाई खगोलविद हैलिफ़ैक्स में एक टेबल के चारों ओर एकत्र हुए। कनाडाई NIRISS निष्पक्ष क्लस्टर सर्वेक्षण (CANUCS) टीम का हिस्सा, वे यह देखने के लिए उत्सुक थे कि दूरबीन ब्रह्मांड के कौन से नए दृश्य प्रकट कर सकती है। (NIRISS कनाडाई निर्मित नियर-इन्फ्रारेड इमेजर और JWST पर स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ कैमरा है।)

वे निराश नहीं हुए।

पाँच छवियों में से एक, बाकी छवियों से अलग थी: हज़ारों आकाशगंगाएँ अँधेरे में छेद करती हैं; सफेद, नारंगी और लाल बिंदु उस समय के हैं जब हमारा ब्रह्मांड अपनी प्रारंभिक अवस्था में था।

टीम के कुछ सदस्यों के लिए, एक विशेष आकाशगंगा थी जो दिलचस्प थी: एक लम्बी नारंगी लकीर जो लगभग छवि के केंद्र में स्थित थी। इसके चारों ओर, कई पीले रंग के बिंदु, घनी पैक वाले सितारों के संभावित समूह – उनमें से हजारों से लाखों – गोलाकार क्लस्टर कहलाते हैं। इसके चारों ओर इन दर्जन बिंदुओं के कारण, आकाशगंगा को “स्पार्कलर” कहा जाने लगा।

शोधकर्ताओं ने वेब के पहले गहरे क्षेत्र में स्थित स्पार्कलर आकाशगंगा का अध्ययन किया, और यह निर्धारित करने के लिए जेडब्लूएसटी का उपयोग किया कि इसके चारों ओर चमकदार वस्तुओं में से पांच गोलाकार क्लस्टर हैं। (नासा, ईएसए, सीएसए, एसटीएससीआई, वेब ईआरओ)

कुछ लोगों ने सोचा: क्या यह जवाब देने में मदद कर सकता है कि गोलाकार समूह हमारे प्राचीन ब्रह्मांड के अवशेष थे या नहीं?

जहां कुछ लोगों का मानना ​​था कि इसका उत्तर हां है, वहीं कुछ इससे असहमत थे।

दांव इस समूह के बीच बनाए गए थे: पुराने सितारे बनाम युवा सितारे। दांव पर: हैलिफ़ैक्स में पास के एक स्टोर से विदेशी कैंडी।

टोरंटो विश्वविद्यालय में डनलप इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स में डनलप फेलो और सह-मुख्य लेखक कार्तिक जी. अय्यर ने कहा, “इस बारे में बहुत बहस चल रही थी कि ये तुरंत युवा हैं या बूढ़े, बल्ले से ही।” अध्ययन के।

जैसा कि प्रत्येक पोस्ट-डॉक्स इकट्ठा हुआ और विश्लेषण के विभिन्न चरणों के माध्यम से चला गया, दो वरिष्ठ शोधकर्ता, रॉबर्टो (बॉब) अब्राहम, खगोल विज्ञान के प्रोफेसर और टोरंटो विश्वविद्यालय में डेविड ए। डनलप डिपार्टमेंट ऑफ एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स के अध्यक्ष, और नेशनल रिसर्च काउंसिल कनाडा के हर्ज़बर्ग एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स रिसर्च सेंटर के साथ क्रिस विलॉट, जो अनुसंधान का नेतृत्व कर रहे हैं, ने प्रत्येक कार्य को पूरा करने के बाद उन्हें प्रत्येक को एक कैंडी दी।

कैनेडियन NIRISS निष्पक्ष क्लस्टर सर्वेक्षण (CANUCS) टीम के सदस्य जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा जारी किए गए पहले डेटा को देखते हुए हैलिफ़ैक्स में एक टेबल के चारों ओर इकट्ठा होते हैं। कार्तिक अय्यर इस तस्वीर को ‘द फर्स्ट सपर’ कहते हैं। बाएं से दाएं: गिलाउम डेस्पेरेज़, लामिया मोवला, बॉब अब्राहम, गेल नोइरोट, मार्सिन साविकी, विंस एस्ट्राडा-कारपेंटर, घासन सरौह, योशी असदा, विक्टोरिया स्ट्रेट, क्रिस विलॉट, निक मार्टिस। (कार्तिक अय्यर)

“क्रिस और बॉब के पास दांव था कि, ये युवा हैं या बूढ़े? और बॉब ने दावा किया कि ये पुराने हैं,” टोरंटो विश्वविद्यालय में डनलप इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स में डनलप फेलो लामिया मोवला ने कहा, जो सह-मुख्य लेखक भी हैं कागज का।

हफ्तों के विश्लेषण के बाद, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि, स्पार्कलर में 12 वस्तुओं में से, पांच न केवल गोलाकार क्लस्टर हैं, बल्कि कुछ सबसे पुराने ज्ञात हैं, जो बिग बैंग के केवल 500 मिलियन वर्ष बाद बने हैं।

“इसने वास्तव में हमें चौंका दिया, और हमें बहुत उत्साहित भी किया, क्योंकि हमारे मिल्की वे के पास इन गोलाकार समूहों में से लगभग 150 हैं। और हम जानते हैं कि वे पुराने हैं, लेकिन हम नहीं जानते कि वे कितने पुराने हैं, ठीक कब वे पैदा हुए थे,” मौला ने कहा।

शेष वस्तुओं की आयु अनिर्धारित थी। यानी सभी की जीत हुई।

“तो हाँ, इसके अंत में, मुझे लगता है कि सभी को कुछ कैंडी मिली है,” मौला ने कहा।

कुछ दोस्तों से थोड़ी मदद

आकाशगंगा केवल गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग नामक किसी चीज़ के माध्यम से दिखाई दे रही थी, जहां एक विशाल वस्तु – इस मामले में, SMACS 0723 नामक एक आकाशगंगा समूह – झुकता है और इसके पीछे आकाशगंगाओं के प्रकाश को बढ़ाता है, उन्हें आगे लाता है, और कई बार एक ही लक्ष्य की कई छवियां बनाता है। .

वेब की पहली गहरी क्षेत्र छवि, गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग द्वारा निर्मित स्पार्कलर आकाशगंगा के तीन अलग-अलग दृश्यों की ओर इशारा करते हुए सफेद बक्से के साथ दिखाई गई है। (नासा, ईएसए, सीएसए, एसटीएससीआई)

यह JWST की सुंदरता है: यह हमारे ब्रह्मांड के कुछ सबसे दूर के हिस्सों में झांक सकता है और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के प्रभावों को भुनाने में सक्षम है, जो कि ऑप्टिकल टेलीस्कोप के लिए पहुंच से परे आकाशगंगाओं को सबसे आगे लाने की अनुमति देता है। आकाशगंगाएँ जो बहुत फीकी होंगी, उन्हें काफी बढ़ाया जाता है।

अय्यर ने कहा, “गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग जैसी किसी चीज के कारण, ये आकाशगंगाएँ कभी-कभी 10 के कारक से 100 के कारक तक उड़ जाती हैं, और वे हमारे टेलीस्कोप के लिए वास्तव में देखने के लिए पर्याप्त उज्ज्वल हो जाती हैं और वे हमारे टेलीस्कोप को हल करने के लिए पर्याप्त रूप से फैली हुई हो जाती हैं,” अय्यर कहा। “और ये दोनों चीजें स्पार्कलर में हो रही हैं। हमें लगता है कि स्पार्कलर को 10 से 100 गुना के बीच कहीं बढ़ाया गया है, और हम अभी भी अधिक सटीक मॉडल पर काम कर रहे हैं कि वास्तव में कितना है।”

यह दृष्टांत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के रूप में जानी जाने वाली एक घटना को दर्शाता है, जिसका उपयोग खगोलविदों द्वारा बहुत दूर और बहुत फीकी आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। (नासा, ईएसए और एल साइडवॉक)

मिशेल फिच, वाटरलू विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर, जो स्टार बनाने में माहिर हैं, लेकिन जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, पेपर से चिंतित हैं और यह क्या जवाब प्रदान कर सकता है।

“के बारे में बड़ा सवाल [globular clusters] वे कितने साल के हैं? क्या वे हमारी आकाशगंगा का सबसे पुराना हिस्सा हैं? क्या वे ब्रह्मांड के सबसे पुराने तारे हैं? और जवाब शायद हां है। लेकिन कितना पुराना है यह इन दिनों बहस का विषय है।”

“[The paper is] गोलाकार समूहों के समर्थन में बहुत सारे साक्ष्य – गोलाकार समूहों की महत्वपूर्ण संख्या – बिग बैंग के बहुत पहले, बहुत जल्दी बनते हैं,” उन्होंने कहा।

पेपर के लेखकों ने कहा कि वे अब अपने काम को परिष्कृत करने के लिए और अधिक काम करने जा रहे हैं, और JWST से अलग डेटा एकत्र करेंगे। लेकिन वे इस बात से रोमांचित हैं कि नया टेलीस्कोप पहले से ही क्या खुलासा कर रहा है।

“वेब का मुख्य मिशन पहले सितारों को खोजना था,” मोवला ने कहा। “क्योंकि हम सोचते हैं कि [globular clusters] जल्दी पैदा हुए थे, इन समूहों में वे प्राचीन या पहले सितारे होंगे। यदि गोलाकार समूह उस प्राचीन वातावरण से पैदा होते हैं, जब पहले तारे पैदा हो रहे थे, तो इन गोलाकार समूहों का और अधिक अध्ययन करने से हमें इस बात का जवाब मिल जाएगा कि ब्रह्मांड में क्या हो रहा था।”

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