जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (JWST) वापरून खगोलशास्त्रज्ञांच्या एका आंतरराष्ट्रीय संघाने विश्वाच्या पहिल्या पिढीतील ताऱ्यांचा आजपर्यंतचा सर्वात मजबूत पुरावा शोधल्याची घोषणा केली. “कॉस्मिक डॉन” म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या कालखंडाची झलक देणारा हा शोध कॉस्मॉलॉजीसाठी एक मैलाचा दगड आहे.
JADES-GS-z14-0 या आकाशगंगेमध्ये सिग्नल ओळखले गेले होते, ज्याची पुष्टी आता आतापर्यंत पाहिलेली सर्वात दूरची आकाशगंगा म्हणून झाली आहे. विश्लेषित प्रकाशाने 13.5 अब्ज वर्षांहून अधिक काळ प्रवास केला, जी वस्तू बिग बँगनंतर फक्त 290 दशलक्ष वर्षांनंतर होती असे दर्शविते.
हे निरीक्षण शेवटी आपल्याला माहित असल्याप्रमाणे ग्रह आणि जीवनाच्या निर्मितीसाठी आवश्यक असलेल्या रासायनिक घटकांसह प्रथम वैश्विक रचना कशा तयार झाल्या आणि विश्वाला बीज देण्यास सुरुवात केली याबद्दल दीर्घकाळ चाललेल्या सिद्धांतांची पुष्टी करू शकते.
वेब टेलिस्कोपची अभूतपूर्व क्षमता
हा शोध केवळ अवरक्त स्पेक्ट्रममध्ये कार्यरत जेम्स वेबवर असलेल्या प्रगत तंत्रज्ञानामुळे शक्य झाला आहे, जे अत्यंत दूरच्या वस्तूंमधून प्रकाश कॅप्चर करण्यासाठी आदर्श आहे. जेएडीईएस-जीएस-झेड१४-० हे प्रथम ओळखण्यात NIRCam (इन्फ्रारेड कॅमेरा जवळ) हे साधन महत्त्वाचे होते. त्याच्या संवेदनशीलतेमुळे आकाशगंगा त्याच्या रंगाच्या आधारे शोधू शकली, जी विश्वाच्या विस्तारामुळे अत्यंत लालसर झाली आहे, जे त्याच्या प्रचंड अंतराचे सूचक आहे.
ओळखीनंतर, NIRSpec स्पेक्ट्रोग्राफ (निअर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) लक्ष्याकडे 28 तासांपेक्षा जास्त काळ निर्देशित केले गेले, तपशीलवार विश्लेषणासाठी पुरेसा प्रकाश गोळा करण्यासाठी दीर्घ एक्सपोजर वेळ आवश्यक होता. NIRSpec ने मिळवलेला हा स्पेक्ट्रम होता ज्यामुळे वैज्ञानिकांना आकाशगंगेचे रेकॉर्डब्रेक अंतर अचूकपणे मोजता आले नाही तर त्यातील वायूच्या रासायनिक रचनेचे विश्लेषण देखील केले गेले, ज्याने आदिम ताऱ्यांच्या उपस्थितीकडे निर्देश करणाऱ्या स्वाक्षऱ्या उघड केल्या.
प्रकाश स्पेक्ट्रम मध्ये संकेत सापडले
खगोलशास्त्रज्ञांनी लोकसंख्या III ताऱ्यांची थेट प्रतिमा काढलेली नाही, कारण ते फारच अल्पायुषी ठरले असते. त्याऐवजी, संघाला आकाशगंगेच्या वातावरणात त्याची अस्पष्ट स्वाक्षरी आढळली.
स्पेक्ट्रल विश्लेषणातून असे दिसून आले की हायड्रोजन वायूचा एक विशाल ढग अत्यंत ऊर्जावान अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गाने तीव्रतेने भडिमार होत आहे.
या किरणोत्सर्गाची तीव्रता इतकी जास्त आहे की ते जवळच्या आकाशगंगा बनवणाऱ्या लहान आणि अधिक सामान्य ताऱ्यांच्या उपस्थितीने स्पष्ट केले जाऊ शकत नाही.
सध्याच्या सैद्धांतिक मॉडेल्सशी सुसंगत असलेले एकमेव स्पष्टीकरण म्हणजे लोकसंख्या III ताऱ्यांच्या मोठ्या समूहाचे अस्तित्व आहे, जे खूप गरम आणि चमकदार असेल.
लोकसंख्येचे रहस्य III तारे
लोकसंख्या III तारे आधुनिक विश्वविज्ञानाच्या सैद्धांतिक स्तंभांपैकी एक आहेत, परंतु आतापर्यंत ते कधीही पाहिले गेले नव्हते. ते ब्रह्मांडात निर्माण झालेल्या पहिल्या तारकीय पिढीचे प्रतिनिधित्व करतात, जे जवळजवळ केवळ बिग बँगमध्ये तयार झालेल्या घटकांपासून बनलेले आहेत: हायड्रोजन आणि हेलियम. खगोलशास्त्रात “धातू” नावाच्या जड घटकांच्या अनुपस्थितीमुळे, या ताऱ्यांना आपल्या सूर्याच्या वस्तुमानाच्या शेकडो पटीने प्रचंड वस्तुमानापर्यंत पोहोचू दिले. या अत्यंत वस्तुमानामुळे, सुपरनोव्हामध्ये स्फोट होण्याआधी त्यांनी केवळ काही दशलक्ष वर्षे जगून त्यांचे आण्विक इंधन प्रचंड वेगाने जाळले असते. या आदिम स्फोटांनीच कार्बन आणि ऑक्सिजन सारखे पहिले जड घटक कॉसमॉसमध्ये निर्माण केले आणि पसरवले, ज्यामुळे ताऱ्यांच्या पुढील पिढीला आणि त्यांच्या ग्रह प्रणालींना अधिक जटिल रसायनशास्त्रासाठी आवश्यक घटक मिळू शकतात.
JADES-GS-z14-0 ने अंतराचा विक्रम मोडला
JADES-GS-z14-0 आकाशगंगा ही स्वतःच अभ्यासाची एक विलक्षण वस्तू आहे. त्याचे अंतर z = 14.32 च्या रेडशिफ्टने मोजले गेले, मागील रेकॉर्डला मागे टाकून आणि वैश्विक निरीक्षणाच्या सीमारेषेला वेळेच्या सुरुवातीच्या अगदी जवळ ढकलले.
या आकाशगंगेचे निरीक्षण करणे म्हणजे विश्वाच्या बाल्यावस्थेतील काळाच्या खिडकीतून पाहण्यासारखे आहे, तो काळ जेव्हा प्रथम प्रकाश स्रोतांनी जागा भरलेल्या तटस्थ हायड्रोजनच्या धुकेला छेदू लागले होते.
त्यांच्या संरचनेचा आणि प्रकाशमानतेचा अभ्यास केल्याने पहिल्या आकाशगंगा किती लवकर तयार झाल्या आणि त्यांनी विश्वाला पारदर्शक बनवणाऱ्या रीयोनायझेशनच्या युगात काय भूमिका बजावली याबद्दल महत्त्वपूर्ण डेटा प्रदान करतो.
वैज्ञानिक संशोधनाची पुढील पायरी
जरी पुरावे खूप मजबूत मानले जात असले तरी, संशोधन कार्यसंघ यावर भर देतो की निश्चित पुष्टीकरणासाठी अतिरिक्त निरीक्षणांची आवश्यकता असेल. पुढची पायरी म्हणजे जेम्स वेब वापरून इतर उमेदवार आकाशगंगा समान परिस्थितीत शोधणे, ही घटना सुरुवातीच्या विश्वात सामान्य होती की नाही हे पाहणे.
संशोधकांनी या ताऱ्यांच्या आसपासच्या भागात आयनीकृत हेलियमचे ट्रेस शोधण्याचा प्रयत्न करण्यासाठी आणखी सखोल स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण करण्याची योजना आखली आहे. या स्वाक्षरीचा शोध हा या भव्य, आदिम ताऱ्यांच्या उपस्थितीचा आणखी निर्णायक पुरावा असेल.
विश्वविज्ञानासाठी एक नवीन सीमा
या शोधामुळे ब्रह्मांडाच्या उत्पत्तीबद्दलच्या मूलभूत प्रश्नांची चौकशी करण्याची JWST ची क्रांतिकारी क्षमता दाखवून सुरुवातीच्या विश्वाच्या शोधात एका नवीन युगाची सुरुवात होते.
