विश्वाच्या इतिहासात अराजक मानल्या गेलेल्या कालखंडात आश्चर्यकारकपणे आयोजित केलेल्या सर्पिल आकाशगंगेचा शोध खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांना वैश्विक उत्क्रांतीच्या सैद्धांतिक मॉडेल्सवर पुन्हा भेट देण्यास भाग पाडत आहे. जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) ने अलकनंदा नावाची रचना अशा वेळी ओळखली जेव्हा आकाशगंगांची केवळ अव्यवस्थित आणि अशांत रचना असावी. सुरुवातीच्या ब्रह्मांडात जटिल संरचना किती लवकर तयार होऊ शकतात हे शोध प्रश्न करते.
अलकनंदा आकाशगंगा, जी संरचनेत आकाशगंगेसारखी दिसते, तेव्हा विश्वाचे वय फक्त 1.5 अब्ज वर्षे होते. या युगासाठी ते प्रदर्शित करणारी संरचनात्मक परिपक्वता असामान्य आहे, मानक विश्वशास्त्रीय सिद्धांताला नकार देत, जे सुरुवातीच्या विश्वात आकाशगंगांच्या हळूहळू, गोंधळलेल्या वाढीचा अंदाज लावते.
कॉस्मिक एनिग्मा: अराजकता दरम्यान संघटित रचना
खगोलशास्त्रज्ञांना दूरच्या विश्वात फक्त अव्यवस्थित आकाशगंगा सापडतील अशी अपेक्षा होती, जी भूतकाळाचे निरीक्षण करण्यासारखीच आहे. प्रबळ सिद्धांत असे मानतो की, एका तरुण विश्वात, हिंसक टक्कर आणि लहान आकाशगंगांचे विलीनीकरण खूप वारंवार होईल, ज्यामुळे सु-परिभाषित आणि सममितीय सर्पिल हातांच्या निर्मितीसाठी आवश्यक स्थिरता रोखली जाईल.
- अलकनंदा सारख्या “ग्रँड डिझाईन” सर्पिल आकाशगंगांना वायू स्थिर होण्यासाठी दीर्घकाळ सापेक्ष “शांतता” आवश्यक असते आणि बाहू कोरण्यासाठी नमुने तरंगावे लागतात.
- अलकनंदाचे तारकीय वस्तुमान 100 अब्ज सूर्यांच्या समतुल्य आहे, 10 किलोपार्सेक (सुमारे 65.2 हजार प्रकाशवर्षे) स्थिर डिस्कमध्ये केंद्रित आहे.
- निरीक्षण केलेल्या संस्थेने अंदाजित विश्वशास्त्रीय नमुन्यांसाठी एक विलक्षण जलद निर्मिती आणि स्थिरीकरण प्रक्रिया सुचवली आहे.
सर्पिल आकाशगंगांची ही वास्तुशिल्पीय नाजूकता त्यांना सुरुवातीच्या विश्वाच्या अशांत, उच्च-टक्कर-दर वातावरणाशी विसंगत बनवते, ज्यामुळे ही जलद संरचनात्मक परिपक्वता सक्षम करण्यासाठी कोणत्या प्रक्रिया चालतात असा प्रश्न निर्माण होतो.
जेम्स वेबने आकाशगंगा कशी ओळखली
भारतातील टाटा इन्स्टिट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्चचे खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ राशी जैन आणि योगेश वडाडेकर हे JWST डेटाचे “खनन” करण्यासाठी जबाबदार होते ज्यामुळे रचना ओळखली गेली. त्यांनी UNCOVER सारख्या दुर्बिणीच्या ट्रॅकिंग प्रकल्पांमधून सार्वजनिक डेटामधून अलकनंदाच्या प्रतिमांचे विश्लेषण केले.
प्रक्रियेमध्ये 21 वेगवेगळ्या JWST फिल्टर्सद्वारे मिळवलेल्या प्रतिमांचे विश्लेषण करणे समाविष्ट होते. यामुळे सुरुवातीच्या विश्वातील किती डेटा प्रतिमांमध्ये फक्त “लाल ठिपके आणि अस्पष्टता” दिसतो त्यामध्ये संघटित, सममितीय रचना उभी राहू दिली. जेव्हा ब्रह्मांड त्याच्या वर्तमान वयाच्या अंदाजे 10% होता तेव्हा आकाशगंगेने उत्सर्जित केलेला प्रकाश म्हणजे निरीक्षण केलेला प्रकाश.
स्ट्रक्चरल मॅच्युरिटी आणि कॉस्मिक टाइमलाइन
अलकनंदाची परिपक्वता तिच्या अवकाशीय स्थानाशी जोडलेली नाही, तर विश्वाच्या वयाच्या संबंधात तिच्या संरचनात्मक संघटनेच्या पातळीशी संबंधित आहे, ज्यामध्ये तिचे निरीक्षण करण्यात आले. स्टँडर्ड थिअरी सांगते की आकाशगंगा टक्करांमधून हळूहळू तयार होतात, ज्यामुळे संरचना जास्त काळ अव्यवस्थित राहतील.
आकाशगंगेने दहा अब्ज सौर वस्तुमान ताऱ्यांमध्ये गोळा केले आणि त्यांना काही शंभर दशलक्ष वर्षांत सर्पिल डिस्कमध्ये व्यवस्थापित केले. शोधामुळे वैज्ञानिक समुदायाला आकाशगंगेच्या उत्क्रांतीच्या कालक्रमाचा आणि तारे आणि आकाशगंगांच्या निर्मितीवर नियंत्रण ठेवणाऱ्या अंतर्निहित यंत्रणेचा पुनर्विचार करण्यास भाग पाडतो.
सध्याच्या प्रशिक्षण मॉडेल्ससाठी आव्हान
सद्य कॉस्मोलॉजिकल मॉडेल्स या आधारावर तयार केली गेली आहेत की जटिल आकाशगंगांची निर्मिती ही एक संथ प्रक्रिया आहे, ज्यावर सुरुवातीच्या विश्वात हिंसक विलीनीकरण होते. वैश्विक इतिहासातील अशा दुर्गम क्षणी अलकनंदा सारख्या सममितीय सर्पिल हात असलेल्या आकाशगंगेची उपस्थिती, हे सूचित करते की काही स्थिरीकरण किंवा वायू अभिवृद्धी यंत्रणा कार्यक्षमतेने आणि अंदाजापेक्षा कितीतरी जास्त वेगाने कार्य करते.
या प्रवेगक निर्मितीसाठी शीत वायूचे प्रमाण वाढणे किंवा घनतेच्या लहरींचा वेगवान उदय यासारख्या कोणत्या प्रक्रिया कारणीभूत होत्या हे ओळखण्याचे कोडे आता शास्त्रज्ञांना पडले आहे. तात्पर्य असा आहे की वैश्विक उत्क्रांतीची टाइमलाइन समायोजित करणे आवश्यक आहे, तरुण विश्वाची एक आश्चर्यकारक दराने संघटित संरचना तयार करण्याची क्षमता ओळखून. अलकनंदाचा शोध, जर्नलमध्ये प्रकाशित झालाखगोलशास्त्र आणि खगोल भौतिकशास्त्र, विश्वविज्ञान अमान्य करत नाही, परंतु एक नवीन आणि जटिल कोडे जोडून त्यात नक्कीच सुधारणा करते.
