छवि क्रेडिट: ईएसओ
हालांकि वर्तमान में ब्रह्मांड एक बेज रंग है, यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के साथ खगोलविदों के अनुसार, यह अधिक नीला हुआ करता था। खगोलविदों ने हबल डीप स्काई सर्वेक्षण में शामिल 300 आकाशगंगाओं के लिए दूरी और रंग का काम किया, जो टस्काना के दक्षिणी तारामंडल में आकाश के एक क्षेत्र पर गहरी नज़र डालते थे।
खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम [1] ने ब्रह्मांड का रंग निर्धारित किया है जब वह बहुत छोटी थी। जबकि ब्रह्माण्ड अब बेज रंग का है, यह उस समय के सुदूर अतीत में बहुत धुंधला था, जब यह केवल 2,500 मिलियन वर्ष का था।
यह एक छोटे से दक्षिणी आकाश क्षेत्र, तथाकथित हबल डीप फील्ड साउथ के भीतर देखी गई 300 से अधिक आकाशगंगाओं के व्यापक और गहन विश्लेषण का परिणाम है। इस उन्नत अध्ययन का मुख्य लक्ष्य यह समझना था कि ब्रह्मांड की तारकीय सामग्री को कैसे इकट्ठा किया गया था और समय के साथ बदल गया है।
डच खगोलशास्त्री मेरीजन फ्रैंक्स, जो कि लीडेन वेधशाला (नीदरलैंड) के एक टीम के सदस्य हैं, बताते हैं: "प्रारंभिक ब्रह्मांड का नीला रंग आकाशगंगाओं में युवा सितारों से मुख्य रूप से नीली रोशनी के कारण होता है। स्पेस मैगज़ीन का रेडर कलर अपेक्षाकृत अधिक संख्या में पुराने, रेडर स्टार्स के कारण होता है। "
मैक्स-प्लैंक इंस्टीट्यूट एफ आर एस्ट्रोफिजिक्स (गार्चिंग, जर्मनी) से टीम के नेता, ग्रेगरी रुडिक कहते हैं: "चूंकि अतीत में ब्रह्मांड में प्रकाश की कुल मात्रा आज के समान थी और एक युवा नीले रंग का उत्सर्जन बहुत अधिक था एक पुराने लाल तारे की तुलना में युवा ब्रह्मांड में अब की तुलना में काफी कम तारे रहे होंगे। हमारे नए निष्कर्षों का अर्थ है कि ब्रह्मांड के अधिकांश सितारों का गठन तुलनात्मक रूप से देर से हुआ, हमारे सूर्य के पैदा होने से बहुत पहले नहीं, ऐसे क्षण में जब ब्रह्मांड 7,000 मिलियन वर्ष का था। "
ये नए परिणाम ईएसओ के वेरी लार्ज टेलीस्कोप (वीएलटी) में आईएसएएसी मल्टी-मोड इंस्ट्रूमेंट के साथ 100 घंटे से अधिक अवलोकन के दौरान एकत्र किए गए अनूठे डेटा पर आधारित हैं, एक प्रमुख शोध परियोजना के रूप में, बेहोश इंफ्रारेड एक्सट्राटेक्टिक सर्वे (एफआईआरईएस)। आकाशगंगाओं की दूरियों का अनुमान विभिन्न प्रकाशीय निकट अवरक्त तरंग दैर्ध्य बैंडों में उनकी चमक से लगाया गया था।
प्रारंभिक ब्रह्मांड का अवलोकन
यह अब सर्वविदित है कि सूर्य का निर्माण लगभग 4.5 अरब वर्ष पहले हुआ था। लेकिन हमारे घर गैलेक्सी फॉर्म में अधिकांश अन्य सितारे कब थे? और अन्य आकाशगंगाओं में सितारों के बारे में क्या? वर्तमान समय के खगोल विज्ञान में ये कुछ महत्वपूर्ण प्रश्न हैं, लेकिन इनका उत्तर केवल दुनिया की सबसे बड़ी दूरबीनों के अवलोकन के माध्यम से दिया जा सकता है।
इन मुद्दों का समाधान करने का एक तरीका यह है कि बहुत युवा यूनिवर्स को सीधे-सीधे समय के अनुसार देखा जाए। इसके लिए, खगोलविद इस तथ्य का लाभ उठाते हैं कि बहुत दूर आकाशगंगाओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश हमारे पास पहुंचने से पहले एक लंबी यात्रा करता है। इस प्रकार, जब खगोलविद ऐसी दूरस्थ वस्तुओं को देखते हैं, तो वे उन्हें देखते हैं जैसा कि वे बहुत पहले दिखाई दिए थे।
हालांकि, दूरस्थ आकाशगंगाएँ बेहद धुंधली होती हैं, और ये अवलोकन तकनीकी रूप से कठिन होते हैं। एक और जटिलता यह है कि, ब्रह्माण्ड के विस्तार के कारण, उन आकाशगंगाओं से प्रकाश को लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है [2], ऑप्टिकल तरंगदैर्ध्य की सीमा से बाहर और अवरक्त क्षेत्र में।
कुछ विस्तार से उन शुरुआती आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के लिए, खगोलविदों को इसलिए सबसे बड़ी जमीन-आधारित दूरबीनों का उपयोग करना चाहिए, जो बहुत लंबे समय के एक्सपोज़र के दौरान अपने बेहोश प्रकाश को इकट्ठा करते हैं। इसके अलावा उन्हें अवरक्त-संवेदनशील डिटेक्टरों का उपयोग करना चाहिए।
टेलिस्कोप विशाल आंखों के रूप में
"हब्बल डीप फील्ड साउथ (HDF-S)" दक्षिणी तारामंडल टक्सन ("टूकेन") में आकाश का एक बहुत छोटा हिस्सा है। इसे हबल स्पेस टेलीस्कोप (HST) और अन्य शक्तिशाली दूरबीनों के साथ बहुत विस्तृत अध्ययन के लिए चुना गया था। एचएसटी द्वारा प्राप्त इस क्षेत्र की ऑप्टिकल छवियां 140 घंटे के कुल जोखिम समय का प्रतिनिधित्व करती हैं। कई ग्राउंड-आधारित दूरबीनों ने इस आकाश क्षेत्र में, विशेष रूप से चिली में ईएसओ दूरबीनों की वस्तुओं और चित्रों को भी प्राप्त किया है।
एचडीएफ-एस की दिशा में 2.5 x 2.5 आर्कमिन 2 का एक आकाश क्षेत्र एक गहन अध्ययन (बेहोश इंफ्रारेड एक्सट्रागैलेक्टिक सर्वे; एफआईआरईएस, ईएसओ पीआर 23/02 देखें) के संदर्भ में देखा गया था। यह एचएसपीसी पर डब्ल्यूएफपीसी 2 कैमरे द्वारा कवर किए गए क्षेत्र की तुलना में थोड़ा बड़ा है, लेकिन अभी भी पूर्णिमा द्वारा घटाए गए क्षेत्र की तुलना में 100 गुना छोटा है।
जब भी यह क्षेत्र ईएसओ पैरानल ऑब्जर्वेटरी से दिखाई देता था और वायुमंडलीय परिस्थितियां इष्टतम थीं, तो ईएसओ खगोलविदों ने इस दिशा में 8.2-एम वीएलटी एएनटीयू टेलीस्कोप को आईएसएसीएसी मल्टी-मोड इंस्ट्रूमेंट के साथ निकट-अवरक्त छवियों को इंगित किया। कुल मिलाकर, इस क्षेत्र में 100 से अधिक घंटों के लिए मनाया गया था और परिणामी छवियां (ईएसओ पीआर 23/02 देखें), निकट-अवरक्त जेएस- और एच-बैंड में सबसे गहरी जमीन-आधारित विचार हैं। केएस-बैंड की छवि इस वर्णक्रमीय बैंड में किसी भी आकाश क्षेत्र से प्राप्त सबसे गहरी है, चाहे वह जमीन से हो या अंतरिक्ष से।
ये अद्वितीय डेटा एक असाधारण दृश्य प्रदान करते हैं और अब युवा ब्रह्मांड में आकाशगंगा की आबादी के अभूतपूर्व अध्ययन की अनुमति दी है। दरअसल, पैरानल में असाधारण देखने की स्थिति के कारण, वीएलटी के साथ प्राप्त डेटा में एक उत्कृष्ट छवि तीक्ष्णता (0.48 आर्सेक का "देखने") है और इसे एचएसटी ऑप्टिकल डेटा के साथ जोड़ा जा सकता है जिसमें लगभग गुणवत्ता का कोई नुकसान नहीं है।
एक धुंधला रंग
खगोलविदों ने इन छवियों पर लगभग 300 आकाशगंगाओं का स्पष्ट रूप से पता लगाने में सक्षम थे। उनमें से प्रत्येक के लिए, उन्होंने रेडशिफ्ट [2] का निर्धारण करके दूरी को मापा। यह एक नई सुधरी विधि के माध्यम से किया गया था जो कि पास की आकाशगंगा के एक सेट के साथ सभी व्यक्तिगत वर्णक्रमीय बैंडों में प्रत्येक वस्तु की चमक की तुलना पर आधारित है।
इस तरह, 11,500 मिलियन प्रकाश-वर्ष की दूरी के अनुरूप, z = 3.2 के साथ क्षेत्र में रेडशिफ्ट्स के साथ आकाशगंगाएं पाई गईं। दूसरे शब्दों में, खगोलविदों को इन बहुत दूरस्थ आकाशगंगाओं की रोशनी दिखाई दे रही थी क्योंकि वे तब थे जब ब्रह्मांड केवल 2.2 बिलियन वर्ष पुराना था।
खगोलविदों ने अगली बार प्रत्येक आकाशगंगा द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की मात्रा को इस तरह से निर्धारित किया कि रेडशिफ्ट का प्रभाव "हटा" दिया गया। यही है, उन्होंने विभिन्न तरंग दैर्ध्य (रंगों) पर प्रकाश की मात्रा को मापा क्योंकि यह आकाशगंगा के पास एक पर्यवेक्षक द्वारा दर्ज किया गया होगा। यह, ज़ाहिर है, केवल उन तारों से प्रकाश को संदर्भित करता है जो धूल से बहुत अधिक अस्पष्ट नहीं हैं।
किसी दिए गए ब्रह्मांडीय युग में सभी आकाशगंगाओं द्वारा विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश को समेटते हुए, खगोलविद उस युग में ब्रह्मांड ("ब्रह्मांडीय रंग") का औसत रंग भी निर्धारित कर सकते हैं। इसके अलावा, वे मापने में सक्षम थे कि कैसे रंग बदल गया है, क्योंकि ब्रह्मांड पुराना हो गया था।
वे निष्कर्ष निकालते हैं कि ब्रह्मांडीय रंग समय के साथ लाल हो रहा है। विशेष रूप से, यह अतीत में बहुत धुंधला था; अब, लगभग 14,000 मिलियन वर्ष की आयु में, ब्रह्मांड में एक प्रकार का बेज रंग है।
सितारे कब बने?
समय के साथ ब्रह्मांडीय रंग का परिवर्तन अपने आप में दिलचस्प हो सकता है, लेकिन यह निर्धारित करने के लिए एक आवश्यक उपकरण भी है कि ब्रह्मांड में तारों को कितनी तेजी से इकट्ठा किया गया था।
वास्तव में, जबकि व्यक्तिगत आकाशगंगाओं में स्टार-गठन में जटिल हिस्टरी हो सकती है, कभी-कभी सही "स्टार-बर्स्ट" में तेजी लाने के लिए, नए अवलोकन - अब कई आकाशगंगाओं पर आधारित हैं - बताते हैं कि ब्रह्मांड में स्टार-गठन का "औसत इतिहास" है बहुत सरल। यह स्पष्ट है कि ब्रह्माण्डीय रंग का सुचारू रूप से परिवर्तन, जैसा कि ब्रह्मांड पुराना हो गया है।
ब्रह्मांडीय रंग का उपयोग करने से खगोलविदों को यह निर्धारित करने में भी सक्षम किया गया कि ब्रह्मांड में अपेक्षाकृत अस्पष्ट सितारों की औसत आयु कैसे बदल गई। चूंकि ब्रह्मांड अब पहले की तुलना में बहुत धुंधला था, इसलिए उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि ब्रह्मांड अब नीले (उच्च द्रव्यमान, अल्पकालिक) सितारों के रूप में उत्पादन नहीं कर रहा है जैसा कि पहले था, जबकि उसी समय लाल (कम द्रव्यमान) , लंबे समय से जीवित) तारे के निर्माण की पिछली पीढ़ियों से अभी भी मौजूद हैं। नीले, बड़े पैमाने पर तारे लाल, कम द्रव्यमान वाले सितारों की तुलना में अधिक तेज़ी से मरते हैं, और इसलिए जैसे-जैसे सितारों के समूह की आयु बढ़ती है, नीले अल्पकालिक तारे मर जाते हैं और समूह का औसत रंग लाल हो जाता है। तो पूरे ब्रह्मांड के रूप में किया।
यह व्यवहार आधुनिक पश्चिमी देशों में उम्र बढ़ने की प्रवृत्ति के साथ कुछ समानता है जहां अतीत की तुलना में कम बच्चे पैदा होते हैं और लोग अतीत की तुलना में अधिक समय तक जीवित रहते हैं, कुल प्रभाव के साथ कि जनसंख्या की औसत आयु बढ़ रही है।
खगोलविदों ने यह निर्धारित किया कि जब ब्रह्मांड केवल 3,000 मिलियन वर्ष पुराना था तब कितने तारे पहले ही बन चुके थे। युवा सितारे (नीले रंग के) पुराने (रेडर) तारों की तुलना में अधिक प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। हालाँकि, युवा ब्रह्मांड में लगभग उतनी ही रोशनी थी जितनी आज है - हालाँकि आकाशगंगाएँ अब बहुत अधिक लाल हैं - इसका मतलब है कि आज की तुलना में शुरुआती यूनिवर्स में कम सितारे थे। वर्तमान अध्ययन यह बताता है कि उस समय की तुलना में उस समय दस गुना कम तारे थे।
अंत में, खगोलविदों ने पाया कि मनाया आकाशगंगाओं में लगभग आधे तारे उस समय के बाद बने हैं जब ब्रह्मांड लगभग आधा था (बिग बैंग के बाद 7,000 मिलियन वर्ष) जैसा कि आज (14,000 मिलियन वर्ष) है।
हालांकि यह परिणाम बहुत छोटे आकाश क्षेत्र के एक अध्ययन से लिया गया था, और इसलिए यह पूरी तरह से ब्रह्मांड का प्रतिनिधि नहीं हो सकता है, वर्तमान परिणाम अन्य आकाश क्षेत्रों में पकड़ के लिए दिखाया गया है।
मूल स्रोत: ESO समाचार रिलीज़
