हबल का विशाल आकाशगंगा क्लस्टर MACS J0717.5 + 3745 के दृश्य। क्रेडिट:
नासा, ईएसए, हैराल्ड एबेलिंग (मनोआ में हवाई विश्वविद्यालय) और जीन पॉल कनीब (एलएएम)
इस साल की शुरुआत में, हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करने वाले खगोलविद अंधेरे पदार्थ के एक पतले फिलामेंट की पहचान करने में सक्षम थे जो एक साथ दूर आकाशगंगाओं की एक जोड़ी को बांधते हुए दिखाई दिए। अब, एक और फिलामेंट पाया गया है, और वैज्ञानिकों ने फिलामेंट के 3-डी दृश्य का उत्पादन करने में सक्षम किया है, पहली बार जब मुश्किल-से-अंधेरे का पता लगाया गया है, तो इस तरह के विवरण में मापा जा सकता है। उनके परिणामों से पता चलता है कि फिलामेंट में एक उच्च द्रव्यमान है और, शोधकर्ताओं का कहना है, कि यदि ये माप शेष ब्रह्मांड के प्रतिनिधि हैं, तो इन संरचनाओं में ब्रह्मांड के सभी द्रव्यमान का आधे से अधिक हिस्सा हो सकता है।
माना जाता है कि डार्क मैटर शुरू से ही यूनिवर्स का हिस्सा रहा है, बिग बैंग के एक बचे हुए हिस्से ने यूनिवर्स की बड़े पैमाने की संरचना के लिए रीढ़ की हड्डी बनाई।
"ब्रह्मांडीय वेब के फिलामेंट्स बेहद विस्तारित और बहुत फैलाने वाले होते हैं, जो उन्हें 3 डी में अकेले अध्ययन करना बेहद कठिन बना देता है," मैथिल्डे जौजैक ने कहा, फ्रांस में लेबरटोएरे डी'आट्रोफिजिक डे मार्सिले और दक्षिण में क्वाजुलु-नेटाल विश्वविद्यालय से। अफ्रीका, अध्ययन के प्रमुख लेखक।
टीम ने विशाल आकाशगंगा क्लस्टर MACS J0717.5 + 3745 (या संक्षेप के लिए MACS J0717) के आसपास के क्षेत्र की उच्च रिज़ॉल्यूशन छवियों को संयुक्त किया - ज्ञात सबसे विशाल आकाशगंगा समूहों में से एक - और पाया गया कि फिलामेंट 60 मिलियन प्रकाश-वर्ष से फैला हुआ है क्लस्टर।
टीम ने कहा कि उनकी टिप्पणियों से मचान के आकार की पहली प्रत्यक्ष झलक मिलती है जो यूनिवर्स को इसकी संरचना प्रदान करती है। उन्होंने हबल, NAOJ की सुबारू टेलीस्कोप और कनाडा-फ्रांस-हवाई टेलीस्कोप का उपयोग किया, जिसमें WMKck वेधशाला और मिथुन वेधशाला से आकाशगंगाओं पर स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा थे। इन अवलोकनों का एक साथ विश्लेषण करने से फिलामेंट के आकार का पूरा दृश्य मिलता है क्योंकि यह हमारी दृष्टि के लगभग आकाशगंगा समूह से बाहर निकलता है।
विशाल लेकिन विसरित फिलामेंट का अध्ययन करने के लिए टीम ने उनके "नुस्खा" को विस्तृत किया। ।
पहला घटक: एक आशाजनक लक्ष्य। कॉस्मिक इवोल्यूशन के सिद्धांत बताते हैं कि आकाशगंगा समूहों का निर्माण होता है जहां कॉस्मिक वेब के फिलामेंट मिलते हैं, फिलामेंट्स धीरे-धीरे गुच्छों में फफूंद लगाते हैं। "मैकस J0717 पर हमारे पहले के काम से, हम जानते थे कि यह क्लस्टर सक्रिय रूप से बढ़ रहा है, और इस प्रकार ब्रह्मांडीय वेब के विस्तृत अध्ययन के लिए एक प्रमुख लक्ष्य है," सह-लेखक हैराल्ड एबलिंग (यूएसए के मनोआ, यूएसए में हवाई विश्वविद्यालय) बताते हैं, जो लगभग एक दशक पहले एमएसीएस जे 0717 की खोज करने वाली टीम का नेतृत्व किया।
दूसरा घटक: उन्नत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग तकनीक। अल्बर्ट आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के प्रसिद्ध सिद्धांत का कहना है कि प्रकाश का मार्ग तब झुकता है जब वह किसी बड़े द्रव्यमान वाली वस्तुओं से गुजरता है। कॉस्मिक वेब के फिलामेंट्स मोटे तौर पर डार्क मैटर [2] से बने होते हैं, जिन्हें सीधे नहीं देखा जा सकता है, लेकिन उनका द्रव्यमान प्रकाश को मोड़ने और पृष्ठभूमि में आकाशगंगाओं की छवियों को विकृत करने के लिए पर्याप्त है, जिसे गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग कहा जाता है। टीम ने छवि विकृतियों को एक बड़े मानचित्र में बदलने के लिए नए उपकरण विकसित किए हैं।
तीसरा घटक: उच्च संकल्प छवियां। गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग एक सूक्ष्म घटना है, और इसके अध्ययन के लिए विस्तृत चित्रों की आवश्यकता है। हबल टिप्पणियों ने टीम को कई लेंस वाली आकाशगंगाओं के आकार में सटीक विकृति का अध्ययन करने दिया। यह बदले में पता चलता है कि छिपी हुई डार्क मैटर फिलामेंट कहां स्थित है। "चुनौती," सह-लेखक ज्यां पॉल कनीब (एलएएम, फ्रांस) बताते हैं, "क्लस्टर के आकार का एक मॉडल खोजना था जो हमारे द्वारा देखे गए सभी लेंसिंग सुविधाओं को फिट करता था।"
अंत में: दूरी और गतियों का मापन। हबल के क्लस्टर के अवलोकन अभी तक एक फिलामेंट का सर्वश्रेष्ठ दो-आयामी नक्शा देते हैं, लेकिन 3 डी में इसके आकार को देखने के लिए अतिरिक्त टिप्पणियों की आवश्यकता होती है। रंगीन चित्र [3], साथ ही आकाशगंगा वेगों को स्पेक्ट्रोमीटरों से मापा जाता है [4], सुबारू, सीएफएचटी, डब्लूएम कीक और जेमिनी नॉर्थ दूरबीनों (सभी मौना केआ, हवाई) के डेटा का उपयोग करके, टीम को हजारों आकाशगंगाओं का पता लगाने की अनुमति दी। फिलामेंट के भीतर और उनमें से कई की गति का पता लगाने के लिए।
एक मॉडल जिसने इन सभी आकाशगंगाओं के लिए स्थितीय और वेग संबंधी जानकारी का निर्माण किया और इसके बाद 3 डी आकार और फिलामेंट संरचना की अभिविन्यास का पता चला। नतीजतन, टीम इस मायावी फिलामेंटरी संरचना के वास्तविक गुणों को मापने में सक्षम थी बिना अनिश्चितताओं और पूर्वाग्रहों के जो दो आयामों पर संरचना को पेश करने से आते हैं, जैसा कि इस तरह के विश्लेषणों में आम है।
प्राप्त परिणामों ने लौकिक वेब के सैद्धांतिक काम और संख्यात्मक सिमुलेशन द्वारा की गई भविष्यवाणियों की सीमा को धक्का दिया। कम से कम 60 मिलियन प्रकाश-वर्ष की लंबाई के साथ, खगोलीय तराजू पर भी MACS J0717 फिलामेंट चरम है। और अगर टीम द्वारा मापी गई उसकी द्रव्यमान सामग्री को विशाल समूहों के पास फिलामेंट्स के प्रतिनिधि के रूप में लिया जा सकता है, तो ब्रह्मांडीय वेब के नोड्स के बीच इन फैलाना लिंक में सिद्धांतकारों की तुलना में अधिक द्रव्यमान (अंधेरे पदार्थ के रूप में) हो सकते हैं।
इस ईएसए हबलकैस्ट वीडियो में अधिक जानकारी:
स्रोत: ईएसए हबल
