जेम्स वेब टेलीस्कोप प्रारंभिक ब्रह्मांड में पहले सितारों के संकेतों का पता लगाता है

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने ऐसे संकेतों का पता लगाया है जो ब्रह्मांड के पहले सितारों से मेल खा सकते हैं। अवलोकन बिग बैंग के लगभग 400 मिलियन वर्ष बाद बनी वस्तुओं की ओर इशारा करते हैं। डेटा भारी तत्वों का पता लगाए बिना हीलियम और हाइड्रोजन उत्सर्जन लाइनें दिखाता है।

शोधकर्ताओं ने आकाशगंगा GN-z11 के पास एक छोटी वस्तु का विश्लेषण किया। माप से बड़े पैमाने पर तारों का संकेत मिलता है जिनकी रासायनिक संरचना आदिम सामग्री के करीब है। arXiv पर प्रीप्रिंट के रूप में प्रकाशित दो अध्ययन परिणाम प्रस्तुत करते हैं।

वर्णक्रमीय संकेतों का अवलोकन किया

स्पेक्ट्रा ने हाइड्रोजन उत्सर्जन के साथ-साथ दोगुनी आयनित हीलियम की एक मजबूत रेखा का खुलासा किया। धात्विक तत्वों की रेखाओं की अनुपस्थिति जनसंख्या III सितारों की परिकल्पना को पुष्ट करती है। ये सैद्धांतिक तारे बिग बैंग के हाइड्रोजन और हीलियम से ही बने होंगे।

शुद्ध सिग्नल के लिए बहुत ऊर्जावान विकिरण स्रोतों की आवश्यकता होती है। 10 और 100 सौर द्रव्यमान के बीच के विशाल तारे प्रेक्षित तीव्रता की व्याख्या करेंगे। शोधकर्ताओं ने अन्य स्पष्टीकरणों पर विचार किया, लेकिन वे एकत्र किए गए आंकड़ों में फिट नहीं बैठे।

यहां एक लंबा पैराग्राफ खोज के ऐतिहासिक संदर्भ पर प्रकाश डालता है। दशकों तक, खगोलविद पहले सितारों का वर्णन करने के लिए केवल सैद्धांतिक मॉडल पर निर्भर रहे। वे ब्रह्माण्ड के प्रारंभिक चरण में काले पदार्थ के छोटे-छोटे टुकड़ों में प्रकट हुए होंगे। उनमें परमाणु संलयन से पहले भारी तत्व उत्पन्न हुए जिन्होंने बाद की पीढ़ियों को समृद्ध किया। इन तारों से सुपरनोवा अंतरतारकीय अंतरिक्ष में सामग्री फैलाते हैं। जेम्स वेब, अपनी अवरक्त संवेदनशीलता के साथ, हमें उस समय को देखने की अनुमति देता है जब ब्रह्मांड केवल कुछ सौ मिलियन वर्ष पुराना था। पिछले अवलोकनों ने इस अवधि में आश्चर्यजनक रूप से परिपक्व आकाशगंगाओं को दिखाया है। अब, नया डेटा आदिम तारकीय वस्तुओं का अधिक प्रत्यक्ष प्रमाण लाता है।

एल@NASAWebbआपको तारों की पहली पीढ़ी के परीक्षण के साथ-साथ सुपरमैसिव ब्लैक वॉटर भी मिला होगा जो बंद होने तक सक्रिय रहता है। GN-z11, एक आकाशगंगा जो बिग बैंग के 430 मिलियन वर्ष बाद अस्तित्व में थी, इसके रहस्यों का खुलासा करती है:https://t.co/df1OLaEDlF pic.twitter.com/NZZlDWlCuZ

– नासा एन एस्पनॉल (@NASA_es)4 मार्च 2024

आकाशगंगा GN-z11 के निकट वस्तु

छोटा ब्रह्मांडीय साथी आकाशगंगा GN-z11 से जुड़ा है, जो सबसे दूर ज्ञात आकाशगंगाओं में से एक है। दूरबीन के उपकरणों तक पहुँचने के लिए प्रेक्षित प्रकाश ने अरबों वर्षों तक यात्रा की। दो स्वतंत्र टीमों का संयुक्त विश्लेषण परिणामों की स्थिरता को पुष्ट करता है।

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के रॉबर्टो मैओलिनो एक कार्य का नेतृत्व करते हैं। दूसरे शोध में फ्लोरेंस विश्वविद्यालय की एल्का रुस्टा मुख्य लेखिका हैं। दोनों अध्ययन सिग्नल की प्रकृति की एक ही व्याख्या पर सहमत हैं।

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जनसंख्या III सितारों की विशेषताएँ

ये आदिम तारे वर्तमान पीढ़ियों से भिन्न हैं। इनमें कार्बन, ऑक्सीजन या आयरन महत्वपूर्ण मात्रा में नहीं था। इसका ईंधन विशेष रूप से बिग बैंग के बाद पहले मिनटों में बने हाइड्रोजन और हीलियम से आया था। मॉडलों का अनुमान है कि कई बेहद विशाल और हॉट थे।

उनके तीव्र विकिरण ने आसपास की गैस को आयनित कर दिया और ब्रह्मांड के पुनर्आयनीकरण में योगदान दिया। इस प्रक्रिया ने एक अंधेरे और तटस्थ ब्रह्मांड से दृश्यमान सितारों और आकाशगंगाओं वाले वातावरण में संक्रमण को चिह्नित किया। जेम्स वेब डेटा वास्तविक अवलोकनों के साथ इन भविष्यवाणियों का परीक्षण करना संभव बनाता है।

• दोगुनी आयनित हीलियम की मजबूत उत्सर्जन लाइनें
• एक ही स्थान पर आयनित हाइड्रोजन की उपस्थिति
• धात्विक रेखाओं की पता लगाने योग्य अनुपस्थिति
• हीलियम-से-हाइड्रोजन अनुपात बड़े सितारों के साथ संगत है
• सुदूर आकाशगंगा के निकट सघन वस्तु का स्थान

ब्रह्मांड के प्रारंभिक गठन के लिए निहितार्थ

खोज, यदि अतिरिक्त अवलोकनों द्वारा पुष्टि की जाती है, तो प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक सीधी खिड़की खुलती है। यह समझने में मदद करता है कि पहली रोशनी कैसे उभरी और ब्रह्मांडीय विकास को कैसे प्रभावित किया। धीरे-धीरे रासायनिक संवर्धन से सूर्य जैसे तारे और चट्टानी ग्रहों का निर्माण संभव हुआ।

खगोलविद इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि जेम्स वेब ऐसे परिणाम देना जारी रखता है जो मौजूदा मॉडलों को चुनौती देते हैं या परिष्कृत करते हैं। उपकरण द्वारा देखी गई अन्य दूर की आकाशगंगाएँ कुछ मामलों में अपेक्षा से अधिक तेजी से तारा निर्माण दिखाती हैं। नए संकेत साक्ष्य के इस सेट में जुड़ते हैं।

अनुसंधान में अगले चरण

टीमें व्याख्या की पुष्टि या खंडन करने के लिए अतिरिक्त अवलोकन की योजना बनाती हैं। उच्च रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी विभिन्न स्रोतों से योगदान को अलग कर सकती है। प्राकृतिक गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग और भी अधिक दूर और धुंधली वस्तुओं को बड़ा कर सकती है।

दूरबीन जनसंख्या III सितारों के अंतिम विस्फोटों या अन्य क्षेत्रों में अप्रत्यक्ष संकेतों को भी देख सकती है। अन्य उपकरणों के डेटा के साथ संयोजन से ब्रह्मांडीय भोर नामक अवधि की समझ का विस्तार होता है।

जेम्स वेब 2022 से काम कर रहा है और उसने पहले ही सुदूर ब्रह्मांड के अध्ययन को बदल दिया है। इसकी अवरक्त क्षमताएं इसे उस समय उत्सर्जित प्रकाश का पता लगाने की अनुमति देती हैं जब ब्रह्मांड अपनी वर्तमान आयु का अंश था। इस तरह के शोध से मिशन की निरंतर क्षमता का पता चलता है।