हिडन सुपरक्लस्टर मिल्की वे के रहस्य को सुलझा सकता है

खगोलविद आमतौर पर परिहार क्षेत्र से बचते हैं। जब उनमें से एक ने ऐसा नहीं किया, तो उसने एक विशालकाय ब्रह्मांडीय संरचना की खोज की जो हमारी आकाशगंगा की उच्च गति को भी समझा सकती है

मिल्की वे अवॉइडेंस ज़ोन से बाहर निकलते हुए पाल के सुपरक्लस्टर की छवि

एक अच्छे दृश्य के साथ एक जगह से रात के आकाश को देखें, और आपको मिल्की वे की एक मोटी पट्टी दिखाई देगी जो पूरे आकाश से फैलती है। लेकिन ये तारे और धूल, हमारी आकाशगंगा की डिस्क का वर्णन करते हैं, खगोलविदों द्वारा हमारे परे स्थित आकाशगंगाओं का अध्ययन करके स्वागत नहीं किया जाता है। यह धूमिल विंडशील्ड की एक मोटी पट्टी की तरह दिखता है, एक धब्बा जो ब्रह्मांड के हमारे ज्ञान को अधूरा बनाता है। खगोलविद इसे परिहार क्षेत्र कहते हैं ।

रेनी क्रान-कोर्तवगे इस क्षेत्र के पीछे क्या है, यह जानने के लिए अपने करियर की कोशिश कर रहे हैं। पहली बार, उसे पृष्ठभूमि में कुछ अद्भुत होने के संकेत मिले, जब 1980 के दशक में उसे पुरानी फोटोग्राफिक प्लेटों पर दिखाई देने वाली वस्तुओं के संभावित समूह के संकेत मिले। अगले कुछ दशकों में, बड़े पैमाने पर संरचना के संकेत प्रवाहित होते रहे।

इस वर्ष, क्रान-कोर्तगे और सहयोगियों ने घोषणा की कि उन्होंने एक विशाल अंतरिक्ष संरचना की खोज की है: हजारों और हजारों आकाशगंगाओं का एक सुपरक्लस्टर। यह समूह 300 मिलियन प्रकाश वर्ष तक फैला है, और गांगेय विमान के ऊपर और नीचे फैलता है, जैसे कि एक लालटेन के पीछे छिपा हुआ विशालकाय विमान। खगोलविद इसे सेल सुपरक्लस्टर कहते हैं , क्योंकि यह सेल तारामंडल के स्थल पर स्थित है ।


रेने क्रान-कोर्तवगे, केप टाउन विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री

जिन्होंने मिल्की वे को आगे बढ़ाया

अंतरिक्ष में सभी आकाशगंगाओं की तरह मिल्की वे चलती है। ब्रह्माण्ड में सब कुछ स्वयं ब्रह्माण्ड के विस्तार के कारण लगातार बढ़ रहा है, लेकिन 1970 के दशक से, खगोलविदों को अभी तक एक और आंदोलन के बारे में पता है, जिसे अजीबोगरीब वेग कहा जाता है । यह एक अलग स्ट्रीम है जिसमें हम शामिल हैं। आकाशगंगाओं का स्थानीय समूह - जिसमें मिल्की वे, एंड्रोमेडा और कई दर्जनों छोटे पड़ोसी शामिल हैं - बिग बैंग के अवशिष्ट विकिरण के संबंध में 600 किमी / सेकंड की गति से चलते हैं।

पिछले कुछ दशकों में, खगोलविदों ने उन सभी चीजों की गणना की है जो एक स्थानीय समूह को खींच सकते हैं और धक्का दे सकते हैं - पास के आकाशगंगा समूह, सुपरक्लस्टर, क्लस्टर की दीवारें और ब्रह्मांडीय voids जो हमारे समूह पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव डालते हैं जिन्हें उपेक्षित नहीं किया जा सकता है।

सबसे बड़ा tugboat Shapley सुपरक्लस्टर है , एक राक्षस जिसका वजन 50 मिलियन बिलियन सौर है, जो पृथ्वी से 500 मिलियन प्रकाश वर्ष स्थित है (और आकाशीय क्षेत्र में पाल सुपरक्लस्टर से बहुत दूर नहीं है)। वह स्थानीय समूह की अजीबोगरीब गति के 25-50% के लिए जिम्मेदार है।


गैया उपग्रह से मिल्की वे की छवि , जो आकाशगंगाओं और उनके साथ स्थित ब्रह्मांड के दृश्य को कवर करते हुए धूल के काले बादल दिखा रही है

शेष आंदोलन को खगोलविदों द्वारा पहले से खोजी गई संरचनाओं द्वारा समझाया नहीं जा सकता है। इसलिए, खगोलविदों ने ब्रह्मांड में दूर से देखना जारी रखा है, दूर स्थित वस्तुओं की गिनती की है जो मिल्की वे के सामान्य गुरुत्वाकर्षण आकर्षण में योगदान करते हैं। बढ़ती दूरी के साथ गुरुत्वाकर्षण आकर्षण कम हो जाता है, लेकिन इन संरचनाओं के आकार में वृद्धि के कारण यह प्रभाव कुछ उलझन में है। "अधिक नक्शे बढ़ते हैं," कनाडा में वाटरलू विश्वविद्यालय के एक कॉस्मोलॉजिस्ट माइक हडसन कहते हैं, "बड़े और बड़े ऑब्जेक्ट लोगों को एक दृश्य स्थान के किनारे पर मिलते हैं। हम आगे और दूर देखना जारी रखते हैं, लेकिन दृश्यता की सीमा से परे कभी भी अधिक से अधिक पहाड़ होते हैं। ” अब तक, खगोलविदों ने केवल इस बात को ध्यान में रखा है कि स्थानीय समूह की गति के 450-500 किमी / सेकंड की गति के लिए क्या जिम्मेदार है।

हालांकि, खगोलविदों ने अभी भी उसी देखभाल के साथ परिहार के क्षेत्र को नहीं छीना। और पारसोव सुपरक्लस्टर की खोज से पता चलता है कि हमारी पहुंच के बाहर, वहां कुछ बड़ा हो सकता है।

फरवरी 2014 में, दक्षिण अफ्रीका के पश्चिमी केप विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री, क्रोन-कॉर्टेवेग और माइकल क्लेवर ने ऑस्ट्रेलिया में एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई दूरबीन में छह रातों को देखने वाले एक अवलोकन के हिस्से के रूप में सेल सुपरक्लस्टर को चिह्नित करने के लिए निर्धारित किया था। क्रैन कॉर्टगेग को पता था कि गैस और धूल का सबसे अधिक जमाव परिहार क्षेत्र में है। उसने व्यक्तिगत बिंदुओं पर निशाना बनाया, जिस पर उन्हें इस क्षेत्र के माध्यम से कुछ देखने का सबसे अच्छा मौका मिला। लक्ष्य एक "रीढ़ की हड्डी" बनाने के लिए था, क्योंकि वह इसे एक संरचना का कहती है। इस उपकरण के साथ पहले से ही दावा करने वाले क्लेवर को व्यक्तिगत आकाशगंगाओं की दूरियों को पढ़ना था।

इस परियोजना ने उन्हें यह निष्कर्ष निकालने में मदद की कि पाल सुपरक्लस्टर वास्तव में मौजूद है, और यह आकाश के 20-25% हिस्से पर है। लेकिन वे अभी भी नहीं जानते कि इसके केंद्र में क्या हो रहा है। "हम दीवारों को परिहार क्षेत्र को पार करते हुए देखते हैं, लेकिन हमारे पास उस जगह पर कोई डेटा नहीं है जहां वे धूल के कारण काटते हैं," क्रान-कॉर्टगेग ने कहा। ये दीवारें एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करती हैं? क्या उन्होंने विलय करना शुरू कर दिया है? क्या मिल्की वे की चमक से एक सघन कोर छिपी है?

और, सबसे महत्वपूर्ण बात, पाल सुपरक्लस्टर का द्रव्यमान क्या है? आखिरकार, यह द्रव्यमान है जो गुरुत्वाकर्षण आकर्षण और एक संरचना की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार है।

धुंध के माध्यम से कैसे देखें

हालांकि ज़ोन की धूल और तारे ऑप्टिकल और इंफ्रारेड रेंज में प्रकाश को अवरुद्ध करते हैं, लेकिन रेडियो तरंगें इस क्षेत्र में प्रवेश कर सकती हैं। इस बात को ध्यान में रखते हुए, क्रैन-कोर्तवगे ने एवेरेंस ज़ोन के घने हिस्सों से परे सब कुछ चिह्नित करने के लिए एक अंतरिक्ष बीकन का उपयोग करने की योजना विकसित की।

योजना हाइड्रोजन पर आधारित है, जो ब्रह्मांड में सबसे सरल और सबसे आम गैस है। परमाणु हाइड्रोजन में एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इन कणों में एक क्वांटम संपत्ति होती है जैसे कि स्पिन, जिसकी कल्पना प्रत्येक कण से जुड़े एक छोटे तीर के रूप में की जा सकती है [लेकिन इसे कोणीय गति / लगभग के रूप में कल्पना करना बेहतर है। ट्रांस।]। हाइड्रोजन घटक कणों के लिए, ये स्पिन एक दिशा में, या विपरीत दिशाओं में इंगित कर सकते हैं। कभी-कभी स्पिन की दिशा बदल जाती है - एक समानांतर परमाणु एंटीपैरल हो जाता है। जब ऐसा होता है, तो परमाणु एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का एक फोटॉन उत्सर्जित करता है।


64 एंटेना में से एक जो दक्षिण अफ्रीका में मीरकैट टेलीस्कोप बनाता है

इस तरह की रेडियो तरंग को एक परमाणु द्वारा उत्सर्जित करने की संभावना छोटी होती है, लेकिन यदि आप बड़ी मात्रा में तटस्थ हाइड्रोजन एकत्र करते हैं, तो कुल संभावना बढ़ जाएगी। सौभाग्य से क्रान-कोर्तवगे और उनके सहयोगियों के लिए, पाल समूह की कई आकाशगंगाओं में ऐसी गैस के बड़े भंडार हैं।

2014 की टिप्पणियों के दौरान, उसने और क्लेवर ने संकेत दिए कि युवा सितारों को उनके द्वारा मिली कई आकाशगंगाओं में पाया गया था। "और अगर युवा सितारे हैं, तो इसका मतलब है कि उन्होंने हाल ही में गठित किया है, जिसका मतलब है कि गैस है," क्रान-कोर्तगे ने कहा, क्योंकि गैस वह सामग्री है जिससे तारों को बनाया जाता है।

मिल्की वे का अपना हाइड्रोजन भी है - अग्रभूमि में एक और धुंध जो अवलोकनों में हस्तक्षेप करती है। लेकिन पाल के क्लस्टर में स्थित हाइड्रोजन के विकिरण को निर्धारित करने के लिए ब्रह्मांड के विस्तार का उपयोग किया जा सकता है। विस्तार स्थानीय समूह के बाहर पड़ी आकाशगंगाओं को दूर ले जाता है और रेडियो तरंगों को स्पेक्ट्रम के लाल हिस्से की ओर स्थानांतरित करता है। "इन उत्सर्जन लाइनों को अलग किया जाता है ताकि उन्हें चुनिंदा रूप से गिना जा सके," केप टाउन विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री थॉमस जारेथ कहते हैं, जिन्होंने उस टीम में भाग लिया जिसने पाल सुपरक्लस्टर की खोज की थी।

और यद्यपि उनके पूरे करियर के दौरान क्रान-कोर्तवेग के काम ने पहले ही सुपरक्लस्टर में 5,000 आकाशगंगाओं का पता लगा लिया है, लेकिन उन्हें विश्वास है कि इस तटस्थ हाइड्रोजन की रेडियो रेंज में पर्याप्त संवेदनशील अवलोकन इस राशि को तिगुना कर सकते हैं और मिल्की वे डिस्क के घने हिस्से के पीछे पड़ी संरचनाओं को प्रकट कर सकते हैं।

यह वह जगह है जहां मीरकैट रेडियो टेलीस्कोप दृश्य में प्रवेश करता है। यह दक्षिण अफ्रीका के छोटे सुनसान शहर के बगल में स्थित है, और जल्द ही पृथ्वी पर सबसे संवेदनशील रेडियो दूरबीन बन जाएगा। उनका अंतिम, 64 वां एंटीना अक्टूबर में स्थापित किया गया था, लेकिन अभी तक कई एंटेना को कनेक्ट करने और जांचने की आवश्यकता है। 32 प्लेटों के आधे हिस्से को 2017 के अंत तक अर्जित करना होगा, और यह 2018 की शुरुआत में पूरी तरह से चालू हो जाएगा।

इस साल, क्रान-कोर्तवगे ने इस आधे सरणी का उपयोग करके टिप्पणियों के लिए समय प्राप्त करने की कोशिश की, लेकिन अगर 200 घंटों के लिए उनका अनुरोध संतुष्ट नहीं है, तो उन्हें पूर्ण सरणी पर 50 घंटे पहले ही मिलने की उम्मीद है। दोनों ही मामलों में, संवेदनशीलता समान होगी, बस वही जो उसके और उसके सहयोगियों के लिए आवश्यक है कि वह हमसे हजारों प्रकाश वर्ष स्थित हजारों अलग-अलग आकाशगंगाओं से तटस्थ हाइड्रोजन के रेडियो संकेतों का पता लगा सके। इस डेटा के साथ, वे क्लस्टर की पूरी संरचना को चिह्नित करने में सक्षम होंगे।

कॉस्मिक वाटरशेड

ल्योन विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री, हेलेने कोर्टोइस, एक सुपरक्लस्टर को चिह्नित करने के लिए एक अलग दृष्टिकोण लेते हैं। वह ब्रह्मांड के नक्शे तैयार करती है, जिसकी तुलना वह वाटरशेड से करती है। आकाश के कुछ हिस्सों में, आकाशगंगाएँ उसी दिशा में पलायन करती हैं, जिस तरह से वाटरशेड में बारिश एक झील या धारा में बहती है। वह और उसके सहयोगी सीमाओं की तलाश कर रहे हैं, जिसके विभिन्न पक्ष अलग-अलग दिशाओं में गुरुत्वाकर्षण करते हैं।


हेलेन कर्टोइस, ल्योन विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री

कुछ साल पहले, कोर्टोइस और सहयोगियों ने हमारे स्थानीय बड़े पैमाने के ढांचे को परिभाषित करने की कोशिश करने के लिए इस विधि का उपयोग किया था जिसे लानियाका कहा जाता है। कौर्टोइस इस संरचना को परिभाषित करने के महत्व को इस तथ्य से स्पष्ट करते हैं कि यद्यपि हमारे पास आकाशगंगा और गांगेय समूहों की परिभाषाएँ हैं, लेकिन ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर संरचनाओं की सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत परिभाषा नहीं है - जैसे कि सुपरक्लस्टर और दीवारें।

समस्या, विशेष रूप से, यह है कि सांख्यिकीय रूप से कठोर निर्धारण के लिए हमारे पास पर्याप्त सुपरक्लस्टर नहीं हैं। हम केवल हमारे लिए ज्ञात लोगों को सूचीबद्ध कर सकते हैं, लेकिन हजारों आकाशगंगाओं वाली पूर्वनिर्मित संरचनाओं की तरह सुपरक्लस्टर, अनिश्चित संख्या में किस्मों को प्रदर्शित करते हैं।

कर्टोइस और सहकर्मी अब अपना ध्यान आगे बढ़ा रहे हैं। कोर्ट्सिस कहते हैं, "पाल काफी दिलचस्प हैं।" "मैं गुरुत्वाकर्षण, सीमाओं, Parusov सीमा को पकड़ने के उपाय करना चाहता हूँ।" वह अपने स्वयं के डेटा का उपयोग पालों की ओर बढ़ने और दूर जाने के प्रवाह को निर्धारित करने के लिए करती है, ताकि उनकी ओर आकर्षित द्रव्यमान की मात्रा का अनुमान लगाया जा सके। आकाशगंगाओं के भौतिक समूहों के स्थानों को दर्शाने वाले क्रैन-कॉर्टगेग मानचित्र के साथ इन स्ट्रीमलाइनों की तुलना करके, वे पारसोव सुपरक्लस्टर और इसके आकार के घनत्व का अनुमान लगा सकते हैं। "ये दो तरीके पूरी तरह से पूरक हैं," कोर्ट्टो ने कहा।

ये दोनों खगोलविद अब संयुक्त रूप से पाल का नक्शा बना रहे हैं। अंत में, वे आशा करते हैं कि वे इसका उपयोग पाल के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं, जो कि स्थानीय समूह के आंदोलन की पहेली का अंतिम टुकड़ा होगा - "यह एक बेमेल है जिसने हमें 25 वर्षों से प्रेतवाधित किया है," कतान-कोर्तगेग कहते हैं। और भले ही सुपरक्लस्टर शेष आंदोलन के लिए ज़िम्मेदार न हो, लेकिन परिहार ज़ोन के पीछे के संकेतों का संग्रह ब्रह्मांड में हमारी जगह को समझने में मदद करेगा।