टेक्सास ए अँड एम युनिव्हर्सिटीच्या खगोलशास्त्रज्ञांनी जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपद्वारे निरीक्षण केलेल्या विलीन होण्याच्या प्रक्रियेत कमीतकमी पाच आकाशगंगांची एक दुर्मिळ प्रणाली ओळखण्याची घोषणा केली. JWST’s Quintet नावाची ही रचना, redshift 6.71 वर, बिग बँग नंतर सुमारे 800 दशलक्ष वर्षांच्या कालावधीत अस्तित्वात आहे. शोध दर्शवितो की जटिल गॅलेक्टिक परस्परसंवाद कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेलच्या अंदाजापेक्षा आधी घडत होते. प्रणाली ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन समृद्ध आयनीकृत वायूचा विस्तृत प्रभामंडल सादर करते, वैयक्तिक आकाशगंगांच्या पलीकडे जड घटकांचे पुनर्वितरण दर्शवते. ही निरीक्षणे JWST Advanced Deep Extragalactic Survey चा एक भाग म्हणून मिळवली गेली, जी दुर्बिणीद्वारे चालवल्या जाणाऱ्या सखोल इमेजिंग कार्यक्रमांपैकी एक आहे. समूहातील तारा निर्मितीचा दर दरवर्षी अंदाजे 250 सौर वस्तुमानांपर्यंत पोहोचतो, हे त्या वैश्विक युगासाठी उच्च मूल्य आहे. संशोधकांनी ठळकपणे सांगितले की अनेक आकाशगंगांचे विलीनीकरण विश्वाच्या नंतरच्या टप्प्यातच अपेक्षित होते.
शोध जेम्स वेबच्या आदिम विश्वाचे तपशील प्रकट करण्याच्या क्षमतेला बळकटी देतो. या निरीक्षणापूर्वी, यावेळी आकाशगंगा लहान आणि वेगळ्या असणे अपेक्षित होते.
- पाच आकाशगंगा अवकाशाचा एक संक्षिप्त प्रदेश व्यापतात.
- ते हजारो प्रकाशवर्षांनी वेगळे केले जातात.
- गट जलद गतीने तारे तयार करतो.
JWST च्या पंचकची वैशिष्ट्ये
ओळखलेल्या प्रणालीमध्ये पाच उत्सर्जन-रेखा आकाशगंगा असतात, ज्यांना स्यूडोकलर प्रतिमांमध्ये ELG1 ते ELG5 असे लेबल केले जाते. ही रचना आयनीकृत ऑक्सिजन आणि हायड्रोजनमधून प्रकाश टाकणाऱ्या वायूच्या प्रभामंडलात बुडविली जाते. आकाशगंगेच्या सीमेबाहेर या वायूची उपस्थिती दर्शवते की संलयन ताऱ्यांच्या आत निर्माण झालेल्या पदार्थांना बाहेर काढत आहे.
समूहाचे एकूण तारकीय वस्तुमान सुमारे 10 अब्ज सौर वस्तुमानाच्या समतुल्य आहे. कमी व्हॉल्यूममधील ही एकाग्रता तीव्र गुरुत्वीय परस्परसंवाद सूचित करते. आकाशगंगांमधील सरासरी पृथक्करण 43 हजार ते 60 हजार प्रकाशवर्षांपर्यंत असते.
लवकर रासायनिक संवर्धन
विस्तृत प्रभामंडलामध्ये आयनीकृत ऑक्सिजनचा शोध दर्शवितो की महास्फोटानंतर 800 दशलक्ष वर्षांनंतर जड मूलद्रव्ये आधीच आंतरगॅलेक्टिक माध्यमात पसरत होती. हे घटक केवळ तारकीय कोरमध्ये तयार होतात आणि हिंसक प्रक्रियेद्वारे सोडले जातात. JWST च्या क्विंटेटच्या बाबतीत, विलीनीकरणातून गुरुत्वाकर्षणाच्या परस्परसंवादामुळे हे पुनर्वितरण चालते, वेगळ्या आकाशगंगेच्या वाऱ्यांपेक्षा.
हा प्रत्यक्ष पुरावा दर्शवितो की अनेक टक्करांमुळे सुरुवातीच्या काळात आसपासची जागा समृद्ध होण्यास हातभार लागला. जेम्स वेबच्या आधी, अशा प्रक्रियांचा अंदाज बिग बँगच्या एक अब्ज वर्षांहून अधिक प्रगत कालावधीसाठी होता.
उच्च तारा निर्मिती दर
पंचक आकाशगंगा तीव्र तारा निर्मिती क्रियाकलाप प्रदर्शित करतात, दरवर्षी 250 सौर वस्तुमानापर्यंत पोहोचतात. ही लय त्या रेडशिफ्टमधील विलग वस्तूंच्या वैशिष्ट्यापेक्षा खूप जास्त आहे. अंतराळ समीपता वायू हस्तांतरणास अनुकूल करते, तारकीय जन्माच्या नवीन चक्रांना चालना देते.
उच्च कार्यक्षमता तरुण विश्वातील दाट परिस्थिती प्रतिबिंबित करते. जेम्स वेब आणि हबल यांची एकत्रित निरीक्षणे असोसिएशनच्या भौतिक स्वरूपाची पुष्टी करतात.
कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेल्सची आव्हाने
रेडशिफ्ट 6.71 वर अशा जटिल विलीनीकरणाच्या अस्तित्वासाठी आकाशगंगांच्या श्रेणीबद्ध असेंब्लीवरील सिद्धांतांची पुनरावृत्ती आवश्यक आहे. मागील मॉडेल्सनी सूचित केले की एकाधिक विलीनीकरण नंतर सामान्य होईल. या शोधातून असे दिसून आले आहे की दाट गुच्छे त्वरीत मोठ्या संरचना तयार करतात.
प्रणाली थोड्या वेळाने निरीक्षण केलेल्या शांत विशाल आकाशगंगांच्या उपस्थितीचे स्पष्टीकरण देऊ शकते. जलद विलीनीकरणामुळे वायूचे साठे कमी होतील, तारा तयार होण्यात व्यत्यय येईल आणि लवकर निष्क्रिय वस्तू निर्माण होतील.
गॅस हॅलो आणि स्पेक्ट्रोस्कोपिक पुरावा
जेम्स वेबच्या NIRCam इन्स्ट्रुमेंटमधील प्रतिमा सर्व पाच आकाशगंगाभोवती सामायिक प्रभामंडल प्रकट करतात. मजबूत हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन उत्सर्जन रेषा आयनीकरण आणि धातूच्या संवर्धनाची पुष्टी करतात. सामूहिक गुरुत्वाकर्षणामुळे उत्सर्जित होणाऱ्या वायूची व्याप्ती.
स्पेक्ट्रोस्कोपिक त्या काळातील वेगळ्या आकाशगंगांशी विसंगत असलेल्या रासायनिक रचनांचे तपशीलवार विश्लेषण करते. ही घटना प्रारंभिक वैश्विक रासायनिक उत्क्रांतीमध्ये फ्यूजनच्या भूमिकेला बळकट करते.
शांत आकाशगंगांसाठी परिणाम
JWST च्या Quintet सारख्या प्रणाली मोठ्या आकाशगंगांमध्ये विकसित होऊ शकतात ज्या बिग बँग नंतर 1 ते 1.5 अब्ज वर्षांच्या दरम्यान तारकीय क्रियाकलाप थांबवतात. जेम्स वेबच्या मागील निरीक्षणांमध्ये अशा शांत वस्तूंची नोंद झाली आहे. हिंसक विलीनीकरण उपलब्ध गॅस वापरेल, ज्यामुळे लवकर डाउनटाइम होईल.
हे कनेक्शन सैद्धांतिक अंदाज आणि अलीकडील निरीक्षण डेटामधील काही विसंगतींचे निराकरण करते. अनेक विलीनीकरणामुळे तरुण विश्वात गॅलेक्टिक परिपक्वता वाढेल.
नियोजित भविष्यातील निरीक्षणे
आगामी जेम्स वेब मोहिम पंचकातील वायू आणि ताऱ्यांच्या हालचालींचे विश्लेषण करतील. हे मोजमाप कक्षीय गतिशीलता आणि विलीनीकरणाचे कालक्रम स्पष्ट करतील. अतिरिक्त डेटा सिस्टम वेगळ्या केस किंवा विस्तृत नमुना दर्शवते की नाही हे तपासेल.
खोल फील्ड शोध इतर समान उदाहरणे ओळखतील. कॅटलॉगचा विस्तार केल्याने सुरुवातीच्या विश्वातील जटिल परस्परसंवादांच्या वारंवारतेबद्दल समज सुधारेल.
JWST चा पंचक हा सुरुवातीच्या विश्वाच्या निरीक्षणात्मक खगोलशास्त्रातील एक मैलाचा दगड आहे. सखोल इमेजिंग आणि स्पेक्ट्रोस्कोपीचे संयोजन आजच्या वैश्विक संरचनांना आकार देणारी अनपेक्षित प्रक्रिया प्रकट करते.
