हमारे ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं का निर्माण कब हुआ?

ब्रह्मांड का जीवनकाल, दुर्भाग्य से, इतना लंबा है कि हम इंतजार नहीं कर सकते हैं और देख सकते हैं कि यह कैसे काम करता है यह समझने के लिए क्या होता है। यह एक मूवी मैराथन है जो हमारी प्रजातियों के शुरू होने से अरबों साल पहले शुरू हुई थी, और संभवतः हमारे बाद भी जारी रहेगी। लेकिन क्या होगा यदि कोई रिकॉर्डिंग होती है, और हम टेप को वापस वाइंड कर सकते हैं?

खगोलविद प्रसिद्ध के साथ ऐसा ही कर रहे हैं जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST), प्रारंभिक आकाशगंगाओं की खोज करते हुए, हमारे ब्रह्मांड के इतिहास को फिर से देखने के लिए विशालकाय उड़ने वाली वेधशाला का उपयोग करना। नतीजतन, खगोलविदों ने 11 से 13 अरब साल पहले सैकड़ों आकाशगंगाएं पाई हैं जो आकार की एक उल्लेखनीय विविधता भी दिखाती हैं: डिस्क, उभार, झुरमुट, गांठ, और बहुत कुछ। नए शोध के अनुसार, ये तारा समूह ब्रह्मांड की समयरेखा में पहले के विचार से पहले उभरे थे हाल ही में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की बैठक में प्रस्तुत किया गया और में शीघ्र प्रकाशित होगा द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल.

“पहली बार इतनी स्पष्टता के साथ इन दूर की आकाशगंगाओं की संरचनाओं को देखने में सक्षम होना आश्चर्यजनक है,” कहा जेहान करतालटेपे, रोचेस्टर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी खगोलशास्त्री और नए अध्ययन के प्रमुख लेखक। “वे कुछ भी हैं लेकिन उबाऊ हैं।”

उम्र का अनुमान लगाने के लिए, कार्टलटेप और उनकी टीम ने खगोल विज्ञान में एक अच्छी तरह से स्थापित पद्धति का इस्तेमाल किया। अंतरिक्ष में हमसे दूर आकाशगंगाएँ भी ब्रह्मांड के इतिहास में और पीछे चली जाती हैं, इसके लिए धन्यवाद प्रकाश की परिमित गति. इसके अलावा, यह देखते हुए कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, हमसे दूर दूर की आकाशगंगाएँ अधिक लाल दिखाई देती हैं, यदि वे निकट होतीं, क्योंकि उनकी रोशनी हमारी दूरबीनों की विशाल, लंबी ब्रह्मांडीय दूरियों की यात्रा करते समय फैल जाती है। यह खगोलविदों को यह पता लगाने का एक आसान तरीका देता है कि ब्रह्मांड में कब कुछ मौजूद था, रेडशिफ्ट के रूप में जाना जाता है.

लेकिन, इसका मतलब यह भी है कि उच्च रेडशिफ्ट वाले लक्ष्य सचमुच लाल दिखाई देते हैं, या यहां तक ​​​​कि ज्यादातर इन्फ्रारेड में चमकते हैं। तो, एक आकाशगंगा जो अरबों साल पहले चमकीली नीली दिखती थी, उसमें चमकीली दिखाई दे सकती है हमारे कैमरों के लिए अवरक्त प्रकाश. यह JWST का विशिष्ट लाभ है- क्योंकि यह ब्रह्मांड को इन्फ्रारेड में देखता है, यह इन दूर, लाल आकाशगंगाओं को देख सकता है। टेलीस्कोप भी पिछले अंतरिक्ष उपकरणों की तुलना में काफी बड़ा है, और टेलीस्कोप की दुनिया में, बड़ा वास्तव में बेहतर है.

[Related: How the James Webb Space Telescope is hunting for ‘first light’]

पिछले डेटा के साथ हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी, जो दृश्यमान और निकट-अवरक्त में देखता है, खगोलविदों को पहले से ही पता था कि 11 अरब साल पहले हमारे ब्रह्मांड में दिलचस्प और विविध आकाशगंगाएँ थीं। यह पता लगाने के लिए कि व्यापक सर्पिल और रोटंड उभार (जैसे कि हमारे अपने मिल्की वे में) पहली बार बने, हालांकि, शोधकर्ताओं को टेप को थोड़ा और आगे बढ़ाने की जरूरत थी।

मेलबर्न विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री कहते हैं, “हम नहीं जानते कि डिस्क और उभार बनाने के लिए शुरुआती ब्रह्मांड में क्या हुआ, या यह कब हुआ, या यह कहां हुआ, या यह कैसे हुआ- और हमारे पास इसका पता लगाने का कोई तरीका नहीं था।” बेंजी मेथा, एक शोधकर्ता जो नए निष्कर्षों से संबद्ध नहीं है। “हम इनका उपयोग कर सकते हैं [galactic] एक जीवाश्म रिकॉर्ड की तरह अवलोकन, समय के माध्यम से वापस खुदाई करने और यह देखने के लिए कि इन आकाशगंगाओं में क्या विशेषताएं मौजूद थीं, जबकि ब्रह्मांड अभी भी निर्माणाधीन था।

टीम ने JWST के साथ 850 आकाशगंगाओं की छवियां एकत्र कीं और उन्हें वर्गीकृत किया ठेठ आकाशगंगा आकार: डिस्क (हमारी अपनी सर्पिल आकाशगंगा की तरह), गुच्छे, अनियमित, या तीनों का कुछ संयोजन। डेटा का विश्लेषण हाथ से किया गया था, खगोलविदों ने प्रत्येक फ़ाइल के माध्यम से स्थानांतरण किया था। मेथा कहती हैं, ”इस पेपर की एक बात मुझे अच्छी लगती है कि यह कितना मानवीय है।” वह बताते हैं कि कैसे एक सदी पहले, अमेरिकी खगोलशास्त्री एडविन हबल कैलिफोर्निया में माउंट विल्सन ऑब्जर्वेटरी का उपयोग विभिन्न प्रकार की आस-पास की आकाशगंगाओं को छाँटने के लिए किया, वर्गीकरण प्रणाली का निर्माण किया जिसका उपयोग आज के अधिकांश खगोलविद करते हैं। मेथा ने कहा, “मूल रूप से, यह पेपर हबल द्वारा उपयोग की जाने वाली सटीक विधि का उपयोग करता है: कुछ चित्रों को देखें, और जो आप देखते हैं उसे लिखें।”

शोधकर्ताओं के अंतरराष्ट्रीय समूह को बहुत सारी डिस्क मिलीं, जो मिल्की वे जैसी आकाशगंगाओं की पूर्ववर्ती हो सकती हैं। उन्होंने बहुत सारी अनियमितताओं को भी देखा, जो दो आकाशगंगाओं के संकेत हैं जिनके गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र थोड़ा बहुत करीब आ गए और एक-दूसरे के तारों को चारों ओर धकेल दिया, या पूरी तरह से विलय कर दिया।

“हम बिग बैंग के एक अरब साल से भी कम समय के ब्रह्मांडीय समय में सभी प्रकार की संरचनाओं को देखते हैं,” कहते हैं ओलिविया कूपरयूटी ऑस्टिन में एक खगोलशास्त्री। उसने कहा, ये नई छवियां, “प्रदर्शित करती हैं कि हम JWST के साथ क्या करने में सक्षम हैं और एक ऐसे ब्रह्मांड पर संकेत देते हैं जो हमारे विचार से पहले विकसित आकाशगंगाओं की मेजबानी करता है।”

तथ्य यह है कि ब्रह्मांड अभी भी युवा होने पर आकाशगंगाओं की इतनी विविधता थी, और निश्चित रूप से खगोलविदों को व्यस्त रखना चाहिए क्योंकि वे यह जानने के लिए बेहतर मॉडल बनाते हैं कि इन ब्रह्मांडीय संस्थाओं का गठन और विकास कैसे हुआ। अध्ययन से यह भी पता चलता है कि पहली आकाशगंगाओं को देखने के लिए, विशेषज्ञों को उस टेप को रिवाइंड करते रहना होगा, और JWST ब्रह्मांड के अतीत में कितनी दूर तक जा सकता है, इसकी सीमाओं को आगे बढ़ाना होगा।