खगोलविद ब्रह्मांड में बहुत पहले सितारों से प्रकाश का पता लगाने के बारे में हैं

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मुर्चिसन वाइडफील्ड ऐरे (डब्ल्यूएमए) रेडियो टेलीस्कोप के साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों की एक टीम यूनिवर्स के पहले सितारों से संकेत खोजने की कोशिश कर रही है। यूनिवर्स के डार्क एज के बाद बनने वाले वे पहले सितारे। अपने पहले प्रकाश को खोजने के लिए, शोधकर्ता तटस्थ हाइड्रोजन से संकेत की तलाश कर रहे हैं, जो गैस डार्क एज के बाद यूनिवर्स पर हावी थी।

पहले सितारों को बनने में थोड़ा समय लगा। बिग बैंग के बाद, ब्रह्मांड बेहद गर्म था; परमाणुओं के बनने के लिए बहुत गर्म है। परमाणुओं के बिना, कोई तारे नहीं हो सकते थे। यह बिग बैंग के लगभग 377,000 वर्षों बाद तक नहीं था, जब ब्रह्मांड का विस्तार हुआ था और परमाणुओं के लिए पर्याप्त ठंडा हो गया था, ज्यादातर थोड़ा हीलियम के साथ तटस्थ हाइड्रोजन। (और लिथियम के निशान।) उसके बाद, जल्द से जल्द सितारों का गठन शुरू हुआ, एपोच ऑफ़ रियोनेज़ेशन के दौरान।

उस तटस्थ हाइड्रोजन से मायावी संकेत को खोजने के लिए, MWA को फिर से जोड़ा गया। MWA दूरस्थ पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में है, और इसमें 2048 रेडियो एंटेना की व्यवस्था की गई थी जब 2013 में 128 "टाइल्स" की व्यवस्था शुरू हुई थी। मायावी तटस्थ हाइड्रोजन सिग्नल का शिकार करने के लिए, टाइल्स की संख्या को दोगुना करके 256 कर दिया गया था, और पूरी सरणी थी पुन: व्यवस्थित। इन रिसीवर्स के सभी डेटा को एक सुपरकंप्यूटर में खिलाया जाता है जिसे कोरिलेटर कहा जाता है।

एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित होने वाला एक नया पेपर नए कॉन्फ़िगर किए गए एरे से डेटा के पहले विश्लेषण से परिणाम प्रस्तुत करता है। पेपर का शीर्षक "फर्स्ट सीज़न MWA फेज II ईओआर पावर स्पेक्ट्रम रिजल्ट्स ऑन रेडशिफ्ट 7." है। प्रमुख शोधकर्ता वेनयांग ली हैं, जो ब्राउन विश्वविद्यालय में पीएचडी के छात्र हैं।

इस शोध का उद्देश्य तटस्थ हाइड्रोजन से सिग्नल की ताकत को समझना था। विश्लेषण ने उस संकेत के लिए सबसे कम सीमा तय की, जो कि बेहोश संकेत के लिए खोज में एक महत्वपूर्ण परिणाम है।

ब्राउन यूनिवर्सिटी में भौतिकी के सहायक प्रोफेसर जोनाथन पेबर ने कहा, "हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि अगर तटस्थ हाइड्रोजन सिग्नल हमारे द्वारा निर्धारित सीमा से अधिक मजबूत होता, तो टेलिस्कोप ने इसका पता लगा लिया होता।" नया कागज। "ये निष्कर्ष हमें लौकिक अंधेरे युग के समाप्त होने और पहले सितारों के उभरने के समय को रोकने में मदद कर सकते हैं।"

प्रारंभिक ब्रह्मांड में घटनाओं की एक विस्तृत समयरेखा जैसी दिखने के बावजूद, हमारी समझ में महत्वपूर्ण अंतराल हैं। हम जानते हैं कि डार्क एग्स के बाद, पुनर्मूल्यांकन का युग शुरू हुआ। जब परमाणुओं के निर्माण ने ब्रह्मांड में पहली संरचनाओं की उपस्थिति का नेतृत्व किया, जैसे तारे, बौना आकाशगंगा और क्वासर। जैसा कि उन वस्तुओं का गठन हुआ, उनका प्रकाश ब्रह्मांड के माध्यम से फैल गया, तटस्थ हाइड्रोजन को फिर से आयनित किया। उसके बाद, तटस्थ हाइड्रोजन इंटरस्टेलर स्पेस से गायब हो गया।

वैज्ञानिक जानना चाहते हैं कि डार्क एजेस ने कैसे बदल दिया क्योंकि डार्क एज़ेस ने एपोच ऑफ़ रियोनेज़ेशन को रास्ता दे दिया, और रियोनेज़ेशन का युग बदल गया। ब्रह्मांड में बनने वाले पहले तारे आज हम जिस संरचना को देख रहे थे, उसके निर्माण खंड थे, और उन्हें समझने के लिए, वैज्ञानिकों को उस प्रारंभिक तटस्थ हाइड्रोजन से संकेत को खोजने की आवश्यकता है।

लेकिन यह आसान नहीं है। संकेत बेहोश है, और इसे खोजने के लिए बेहद संवेदनशील डिटेक्टरों की आवश्यकता होती है। हालाँकि तटस्थ हाइड्रोजन ने शुरू में 21 सेमी तरंग दैर्ध्य पर अपने विकिरण का उत्सर्जन किया था, लेकिन ब्रह्मांड के विस्तार के कारण संकेत बढ़ाया गया है। अब यह लगभग 2 मीटर है। यह 2 मीटर सिग्नल अब अन्य संकेतों जैसे कि प्राकृतिक और मानव-जनित दोनों के बीच आसानी से खो जाता है। यही कारण है कि MWA सुदूर ऑस्ट्रेलिया में है, इसे जितना संभव हो उतना रेडियो शोर से अलग करने के लिए।

"इन सभी अन्य स्रोतों में परिमाण के कई आदेश हैं जो उस संकेत की तुलना में अधिक मजबूत हैं जिसका हम पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं" "यहां तक कि एक एफएम रेडियो सिग्नल जो दूरबीन के ऊपर से गुजरने वाले हवाई जहाज से परिलक्षित होता है, डेटा को दूषित करने के लिए पर्याप्त है।"

यह वह जगह है जहाँ सहसंबंधक सुपरकंप्यूटर की प्रसंस्करण शक्ति आती है। इसमें दूषित संकेतों को त्यागने की शक्ति है, और स्वयं MWA की प्रकृति का भी ध्यान रखना है।

"अगर हम अलग-अलग रेडियो आवृत्तियों या तरंग दैर्ध्य को देखते हैं, तो टेलीस्कोप थोड़ा अलग व्यवहार करता है," रॉबर्ट ने कहा। "टेलीस्कोप प्रतिक्रिया के लिए सही करना तब के लिए पूरी तरह से महत्वपूर्ण है, जो कि ज्योतिषीय प्रदूषण और ब्याज के संकेत को अलग करना।"

सरणी का पुन: संयोजन, डेटा विश्लेषण तकनीक, सुपर कंप्यूटर की शक्ति, और शोधकर्ताओं की कड़ी मेहनत ने परिणाम उत्पन्न किए। कागज तटस्थ हाइड्रोजन से संकेत के लिए एक नई ऊपरी सीमा प्रस्तुत करता है। यह दूसरी बार है जब MWA के साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों ने एक नई, अधिक बारीक-सीमित सीमा जारी की है। निरंतर प्रगति के साथ, वैज्ञानिकों को स्वयं मायावी संकेत खोजने की उम्मीद है।

"इस विश्लेषण से पता चलता है कि चरण दो उन्नयन के अपने वांछित प्रभाव बहुत थे और नई विश्लेषण तकनीकों से भविष्य के विश्लेषण में सुधार होगा," रॉबर्ट ने कहा। "तथ्य यह है कि MWA ने अब बैक-टू-बैक प्रकाशित किया है सिग्नल पर दो सर्वोत्तम सीमाएं इस विचार को गति देती हैं कि इस प्रयोग और इसके दृष्टिकोण में बहुत अधिक वादा है।"