खगोलविदों ने हमारे पास से दूसरी आकाशगंगा के अवशेष की खोज की पुष्टि की है

और इसमें तारे पहले से ही काफी पुराने हैं

बाईं ओर की बड़ी तस्वीर में, बड़े क्लस्टर MACS J1149 + 2223 की आकाशगंगाएँ मुख्य रूप से दिखाई देती हैं। विशालकाय क्लस्टर के गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग ने हाल ही में खोजी गई आकाशगंगा MACS 1149-JD से प्रकाश को लगभग 15 गुना बढ़ा दिया। शीर्ष दाईं ओर, चित्र के बढ़े हुए भाग को और अधिक विस्तार से दिखाया गया है, और इससे भी अधिक नीचे दाईं ओर बड़ा किया गया है।

हमने दूर-दूर तक अंतरिक्ष में देखा कि हमारी सबसे अच्छी दूरबीनें हमें अनुमति देती हैं, लेकिन अभी तक ऐसी जगहें नहीं देखी हैं जहाँ पर तारे और आकाशगंगाएँ नहीं होंगी। पहली आकाशगंगा के बीच एक बड़ी खाई है, जो कि GN-z11 है , जो तब अस्तित्व में थी जब ब्रह्मांड केवल 400 मिलियन वर्ष पुराना था, और बिग बैंग के अवशिष्ट परिक्रमण, ब्रह्मांड के 380,000 वर्ष पुराने होने के बाद से संरक्षित था। उनके बीच कुछ पहले सितारे होने चाहिए, लेकिन हमारे पास ऐसी दूरी पर सीधे देखने का कोई तरीका नहीं है। और जब तक हमारे पास उनके पास एक दूरबीन नहीं है। जेम्स वेब , हम केवल अप्रत्यक्ष सबूत के साथ काम कर सकते हैं।


ब्रह्मांड के एक बड़े हिस्से का अध्ययन करते हुए, हम अंतरिक्ष में आगे बढ़ते हैं, और इसलिए समय में वापस आते हैं। जेम्स वेब टेलिस्कोप हमें सीधे उन गहराइयों तक जाने की अनुमति देगा, जिनमें वर्तमान उपकरण घुसने में सक्षम नहीं हैं

लेकिन अप्रत्यक्ष सबूत के क्षेत्र में, हमें बहुत अधिक सुदृढीकरण प्राप्त हुआ। वैज्ञानिकों ने सिर्फ दूसरी रीमोट वाली आकाशगंगा, MACS1149-JD1 की खोज की पुष्टि की है, जिसका प्रकाश हमारे पास तब से आया है जब यूनिवर्स 530 मिलियन वर्ष पुराना था, या इसकी वर्तमान आयु का 4%। यहाँ यह उल्लेखनीय है कि हम इसमें ऑक्सीजन का पता लगाने में सक्षम थे, और यह पहली बार था जब इतने दूर के अतीत में इतना भारी तत्व पाया गया था। अपनी टिप्पणियों के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह आकाशगंगा कम से कम 250 मिलियन वर्ष पुरानी है - और यह पहले तारों के अस्तित्व के प्रमाण को और भी पीछे धकेलती है।


ब्रह्मांड के इतिहास का योजनाबद्ध आरेख, पुनर्संरचना का संकेत देता है। सितारों या आकाशगंगाओं के निर्माण से पहले, ब्रह्मांड प्रकाश को अवरुद्ध करने वाले तटस्थ परमाणुओं से भरा था। अधिकांश ब्रह्मांड 550 मिलियन वर्षों तक पुनर्मूल्यांकन से नहीं गुजरे, लेकिन कई क्षेत्र भाग्यशाली थे और उन्होंने बहुत पहले ही पुनर्मिलन किया था।

यूनिवर्स की संरचना के आधार पर: 68% डार्क एनर्जी, 27% डार्क मैटर, 4.9% नॉर्मल मैटर, 0.1% न्यूट्रिनो और, 0.01% रेडिएशन, हम इस बात का अनुकरण कर सकते हैं कि इसमें कब और कैसे तारे बनने चाहिए और आकाशगंगा। चूंकि हम 380,000 वर्ष की आयु में प्रारंभिक गुणों को सीधे माप सकते हैं, इसलिए हमें केवल भौतिकी के नियमों को ध्यान में रखना चाहिए और समय के साथ विकास शुरू करना चाहिए। हमारे सर्वश्रेष्ठ सिमुलेशन कॉस्मिक वेब की उपस्थिति का एक उल्लेखनीय इतिहास दिखाते हैं, जिसकी परिणति आकाशगंगाओं और उनके समूहों की उपस्थिति की ओर ले जाती है, जो त्वरण के साथ विस्तारित ब्रह्मांड में विशाल ब्रह्मांडीय voids द्वारा अलग हो जाते हैं।



यदि भौतिकी के नियम वे हैं जो हम उन्हें मानते हैं, तो हम एक अवधि की उम्मीद कर सकते हैं - अंधेरे सदियों - जब गुरुत्वाकर्षण पदार्थ को बढ़े हुए घनत्व के क्षेत्रों में खींचता है, लेकिन यह अभी तक ढह नहीं गया है, सितारों को बनाने के लिए पर्याप्त सिकुड़ नहीं गया है। बहुत पहले तारे 50 से 200 मिलियन वर्ष तक बन सकते हैं, और फिर बहुत कम समय में बहुत बड़ी संख्या में तारे दिखाई देंगे। सितारों के सबसे छोटे समूह बड़े लोगों में विलीन हो गए, और इसके परिणामस्वरूप, प्रोटोग्लैक्सियों में - आज हम जिन आकाशगंगाओं के निर्माण खंडों को देखते हैं। नतीजतन, बिग बैंग के लगभग 550 मिलियन वर्ष बाद, प्रकाश-अवरुद्ध तटस्थ परमाणुओं के ब्रह्मांड को खाली करने के लिए पर्याप्त सितारों का गठन हुआ है, और हम पर्याप्त रूप से शक्तिशाली ऑप्टिकल टेलीस्कोप का उपयोग करके यह सब देख सकते हैं।


सितारों के पहले खरबों के रहने, मरने और मरने के बाद शुरुआती ब्रह्मांड के कलाकार के विचार। तारों का अस्तित्व और जीवन चक्र मुख्य प्रक्रिया है जो ब्रह्मांड को हाइड्रोजन और हीलियम से बाहर के तत्वों से समृद्ध करती है, और पहले तारों द्वारा उत्सर्जित विकिरण इसे दृश्यमान प्रकाश के लिए पारदर्शी बनाता है। हम अभी तक सीधे पहले तारों की आबादी का निरीक्षण नहीं कर सकते हैं

लेकिन ये पहले सितारे कब प्रकाश में आए? उनके गुण क्या हैं, वे आज से कैसे भिन्न हैं? चट्टानी ग्रहों और जीवन के लिए संभावित अवयवों के साथ पहले तारों के बनने पर वे कितनी जल्दी जल गए? क्या ऐसी प्रक्रियाओं के लिए अंतरिक्ष में पसंदीदा क्षेत्र है?

अब तक, हम बिग बैंग के बाद 400 मिलियन वर्षों तक वापस देख सकते थे, नासा की सबसे अच्छी टिप्पणियों का उपयोग करते हुए, पहले से ही विकसित आकाशगंगाओं को ढूंढते हुए। हाल ही में, हम अप्रत्यक्ष रूप से सितारों के एक निश्चित संकेत को मापने में सक्षम थे जो पहले भी गठित थे: जब ब्रह्मांड 180 से 260 मिलियन वर्ष था। हमने सोचा कि हमें इन मापों की पुष्टि करने के लिए जेम्स वेब टेलिस्कोप के लिए इंतजार करना होगा।


ग्राफ की एक महत्वपूर्ण विफलता बोमन और उनके सहयोगियों द्वारा हाल ही में किए गए एक अध्ययन का सीधा परिणाम है, जो 21 सेमी हाइड्रोजन लाइन के संकेत को दर्शाता है, जब यूनिवर्स 180 से 260 मिलियन वर्षों तक था। यह ब्रह्मांड में तारों और आकाशगंगाओं की पहली लहर की उपस्थिति से मेल खाती है। इस सबूत के आधार पर, "कॉस्मिक डॉन" की शुरुआत को रेडशिफ्ट। 22 के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए।

लेकिन प्रकृति में प्रकाशित 16 मई, 2018 के एक नए अध्ययन में उन आवश्यक साक्ष्य शामिल हो सकते हैं जो उन शुरुआती दिनों में वास्तव में मौजूद थे। कई उम्मीदवार हैं, अल्ट्रा-दूर की आकाशगंगाएं - अवरक्त या यहां तक ​​कि अवरक्त रंगों के साथ, अपने चरम रेमोस्टी के बारे में बात कर रहे हैं। लेकिन इन दूरियों की पुष्टि करने से पहले, एक मौका है कि ये सिर्फ क्वास हैं । इस हफ्ते, जल्द से जल्द आकाशगंगाओं के लिए उम्मीदवारों में से एक वास्तव में क्वास हो गया ; यह अक्सर होता है और इस बात पर जोर देता है कि हमें पुष्टि की आवश्यकता है।


प्रभावशाली आकार के आकाशगंगाओं MACS J1149.5 + 223 का समूह, जिसका प्रकाश 5 बिलियन वर्षों से चल रहा है, हबल फ्रंटियर फील्ड्स प्रोग्राम्स (सीमा क्षेत्रों) में से एक का लक्ष्य था। यह विशाल वस्तु गुरुत्वाकर्षण लेंस को उसके पीछे स्थित वस्तुओं के प्रकाश से गुज़रती है, जो उन्हें खींचती और बढ़ाती है, और हमें अंतरिक्ष के अधिक दूर के इलाकों को देखने की अनुमति देती है।

लेकिन आकाशगंगा MACS1149-JD1 वास्तव में जितना हमने सोचा था उतना ही दूर हो गया, और दूरी से दूसरी सबसे प्रसिद्ध आकाशगंगा बन गई। और इसमें हमने न केवल पहले तारों, हाइड्रोजन और हीलियम के अवयवों को पाया। ऑक्सीजन था, और हालांकि यह ब्रह्मांड में तीसरा सबसे प्रचुर तत्व है, यह बिग बैंग में नहीं दिखाई दिया, लेकिन सितारों की पहली पीढ़ी के जीवन और मृत्यु के बाद ही।


सुपरनोवा (बाएं) और ग्रहीय निहारिका (दाएं) के अवशेष तारे के दो तरीके हैं, जो भारी तत्वों को इंटरस्टेलर स्पेस में उत्सर्जित जले हुए तारों और ग्रह की अगली पीढ़ी को उत्पन्न करने की प्रक्रिया करते हैं। बहुत पहले, शुद्ध सितारों को सुपरनोवा, ग्रहीय निहारिका या न्यूट्रॉन स्टार फ्यूजन से पहले दिखना चाहिए था, जिसमें भारी तत्वों के साथ इंटरस्टेलर स्पेस प्रदूषित था। ऐसी अल्ट्रा-दूर की आकाशगंगा में ऑक्सीजन का पता लगाना और इसकी चमक हमें बताती है कि यह पहले से ही सैकड़ों लाखों साल पुरानी है।

ऑक्सीजन की उपस्थिति और आकाशगंगा की अवलोकनीय चमक के साथ-साथ हाइड्रोजन के संकेतों के अचूक संकेत, जिसने इसकी दूरी को सटीक रूप से निर्धारित करने में मदद की, को चार दूरस्थ वेधशालाओं के संयोजन के लिए धन्यवाद दिया गया: ALMA , ESP VLT , हबल और स्पिट्जर । चमक से संकेत मिलता है कि आकाशगंगा में तारे काफी समय से बन रहे हैं, क्योंकि सितारों को विकसित स्तर तक पहुंचने में समय लगता है। यह हमें इस आकाशगंगा के लिए ब्रह्मांडीय भोर की एक तस्वीर खींचने की अनुमति देता है, जिसे हम जानते हैं कि इसके अनुसार: बिग आकाशगंगा के 250 मिलियन वर्ष बाद इस आकाशगंगा का निर्माण करने वाले पहले सितारे दिखाई दिए।


अंतरिक्ष का पूरा इतिहास सैद्धांतिक रूप से प्रसिद्ध है, लेकिन केवल गुणात्मक रूप से। केवल टिप्पणियों की मदद से हमारे ब्रह्मांड के अतीत के विभिन्न चरणों की पुष्टि और खोज करके, उदाहरण के लिए, पहले सितारों और आकाशगंगाओं के गठन, हम वास्तव में हमारे ब्रह्मांड को समझ सकते हैं। बिग बैंग एक मौलिक सीमा निर्धारित करता है कि हम किसी भी दिशा में कितनी दूर तक देख सकते हैं।

यह अब तक के अज्ञात ब्रह्मांडीय गहराई में एक और कदम है। हमने पहले कभी भी इस तरह की दूर की गवाह नहीं देखी है कि वयस्क सितारों की एक पुख्ता आबादी हो। अध्ययन के सह-लेखक रिचर्ड एलिस के अनुसार:

ब्रह्मांडीय भोर की शुरुआत के समय का निर्धारण ब्रह्मांड विज्ञान की पवित्र कब्र और आकाशगंगाओं का निर्माण है। MACS1149-JD1 के मामले में, हम उस कहानी की जांच करने में सक्षम थे जो हम वर्तमान उपकरणों के साथ देख सकते हैं। आशावाद को बहाल किया गया है कि हम तारों की उत्पत्ति के प्रत्यक्ष अवलोकन के करीब और करीब हो रहे हैं। चूंकि हम सभी पुनर्नवीनीकरण स्टार सामग्री से मिलकर बनाते हैं, इसलिए हम अपने वास्तविक स्रोतों को खोजने के बारे में बात कर रहे हैं।


ब्रह्मांड के पहले तारे और आकाशगंगाएं तटस्थ परमाणुओं से घिरे थे, मुख्य रूप से हाइड्रोजन गैस, स्टारलाइट को अवशोषित करते थे। हम अभी तक इन पहले सितारों को सीधे नहीं देख सकते हैं, लेकिन हम यह देख सकते हैं कि कॉस्मिक विकास के एक निश्चित अवधि के बाद क्या होता है, जो बड़ी संख्या में तारों के बनने पर हमें ग्रहण करने की अनुमति देता है।

पहली बार, हम सफलतापूर्वक मान सकते हैं कि आकाशगंगाओं का अस्तित्व लाखों करोड़ों साल पहले था, जितना कि हम सीधे देख सकते हैं। हम पहले ब्रह्मांड के अंधेरे से पहले सितारों और आकाशगंगाओं के दिखाई देने के सवाल के जवाब के लिए पहले से कहीं ज्यादा करीब हैं। और जब 2020 में जेम्स वेब टेलिस्कोप लॉन्च किया जाएगा, तो हमें पता चल जाएगा कि अंतरिक्ष के बारे में सबसे बड़े सवालों में से एक के जवाब की तलाश में क्या होगा।