चित्र साभार: हबल
खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने सबूत जुटाए हैं कि बिग बैंग के बाद बहुत तेज़ी से आकाशगंगाएँ बनीं। इसका अर्थ है कि वे केवल 1.5 बिलियन वर्ष पुराने हैं, एक ऐसा समय जब ब्रह्मांड अपनी वर्तमान आयु का केवल 10% था। यह माना जाता है कि ये क्लस्टर इतनी जल्दी बनते हैं क्योंकि ये क्षेत्र सामग्री के साथ अविश्वसनीय रूप से घने थे।
लगभग 9 अरब वर्षों के समय को देखते हुए, खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक युवा ब्रह्मांड में परिपक्व आकाशगंगाओं को पाया। आकाशगंगाएँ आकाशगंगाओं के एक समूह के सदस्य हैं जो उस समय अस्तित्व में थे जब ब्रह्मांड केवल 5 बिलियन वर्ष पुराना था, या इसकी वर्तमान आयु का लगभग 35 प्रतिशत। यह सम्मोहक साक्ष्य कि आकाशगंगाओं का निर्माण तब ही शुरू हो गया होगा जब खगोलविदों की एक ही टीम द्वारा किए गए अवलोकनों से बड़ा धमाका हुआ था, जब वे समय के साथ वापस भी आ गए थे। टीम को ब्रह्मांड के जन्म के 1.5 अरब साल बाद या ब्रह्मांड की वर्तमान आयु का 10 प्रतिशत होने पर भ्रूण आकाशगंगाएँ मिलीं। "बेबी आकाशगंगाएँ" अभी भी विकसित क्लस्टर में रहती हैं, जो सबसे दूर प्रोटो-क्लस्टर है।
नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप में सवार सर्वे (ACS) के लिए उन्नत कैमरा का उपयोग बड़े पैमाने पर क्लस्टर, RDCS 1252.9-2927 और प्रोटो-क्लस्टर, TN J1338-1942 के अवलोकन के लिए किया गया था। नासा के चंद्रा एक्स-रे वेधशाला की टिप्पणियों ने आरडीसीएस 1252 के द्रव्यमान और भारी तत्व की सामग्री प्राप्त की, जो उस काल के सबसे बड़े ज्ञात क्लस्टर थे। ये अवलोकन एसीएस विज्ञान टीम द्वारा कॉस्मिक समय की एक विस्तृत श्रृंखला में आकाशगंगाओं के समूहों के गठन और विकास को ट्रैक करने के लिए समन्वित प्रयास का हिस्सा हैं। एसीएस का निर्माण विशेष रूप से ऐसी दूर की वस्तुओं के अध्ययन के लिए किया गया था।
ये निष्कर्ष प्रेक्षणों और सिद्धांतों का समर्थन करते हैं, जो आकाशगंगाओं के इतिहास में अपेक्षाकृत जल्दी बनते हैं। प्रारंभिक ब्रह्मांड में इस तरह के विशाल समूहों का अस्तित्व एक कॉस्मोलॉजिकल मॉडल से सहमत है, जिसमें ठंडे अंधेरे पदार्थ के प्रभुत्व वाले ब्रह्मांड में कई उप-समूहों के विलय से क्लस्टर बनते हैं। ठंडे अंधेरे पदार्थ की सटीक प्रकृति, हालांकि, अभी भी ज्ञात नहीं है।
पहले हबल अध्ययन में अनुमान लगाया गया था कि आरडीसीएस 1252 में आकाशगंगाओं ने 11 बिलियन साल पहले (3 से अधिक रेडशिफ्ट पर) अपने सितारों का थोक गठन किया। परिणाम एस्ट्रोफिजिकल जर्नल के 20 अक्टूबर, 2003 के अंक में प्रकाशित हुए थे। पेपर के मुख्य लेखक बाल्टीमोर में जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के जॉन ब्लेकस्ले, एमडी हैं।
दूसरी हबल का अध्ययन पहली बार, "शिशु आकाशगंगाओं" के एक प्रोटो-क्लस्टर के रूप में हुआ, जो 12 बिलियन साल पहले (रीडशिफ्ट 4.1 पर) से अधिक था। ये आकाशगंगाएँ इतनी युवा हैं कि खगोलविद अभी भी उनके भीतर बनने वाले तारों की एक झलक देख सकते हैं। आकाशगंगाओं को एक बड़ी आकाशगंगा के आसपास रखा गया है। ये परिणाम प्रकृति के 1 जनवरी 2004 के अंक में प्रकाशित होंगे। पेपर के मुख्य लेखक नीदरलैंड में लीडेन ऑब्जर्वेटरी के जॉर्ज माइली हैं।
"जब तक लोगों ने यह नहीं सोचा था कि जब तक ब्रह्मांड केवल 5 बिलियन वर्ष पुराना था तब तक क्लस्टर मौजूद थे," ब्लेकस्ली ने समझाया।
"यहां तक कि अगर इस तरह के क्लस्टर थे," माइली ने कहा, "जब तक कि हाल ही में खगोलविदों ने नहीं सोचा था कि 8 अरब साल पहले मौजूद क्लस्टर को खोजना लगभग असंभव था। वास्तव में, कोई भी वास्तव में नहीं जानता था कि क्लस्टरिंग कब शुरू हुई। अब हम इसे देख सकते हैं। ”
दोनों अध्ययनों ने खगोलविदों को यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित किया कि ये सिस्टम आज देखे गए आकाशगंगा समूहों के पूर्वज हैं। "क्लस्टर आरडीसीएस 1252 एक वर्तमान क्लस्टर की तरह दिखता है," बाल्टीमोर में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट के मार्क पोस्टमैन और दोनों शोध पत्रों के सह-लेखक ने कहा। "वास्तव में, यदि आप इसे एक वर्तमान-कलस्टर के बगल में रखते थे, तो आपको नहीं पता होगा कि यह कौन सा है।"
ए टेल ऑफ़ टू क्लस्टर्स
बड़ी धमाके के बाद आकाशगंगा इतनी तेजी से कैसे बढ़ सकती है? "यह अमीर के अमीर होने का मामला है," ब्लेकस्ले ने कहा। "ये क्लस्टर जल्दी से बढ़ गए क्योंकि वे बहुत घने क्षेत्रों में स्थित हैं, इसलिए बहुत तेजी से सदस्य आकाशगंगाओं के निर्माण के लिए पर्याप्त सामग्री है।"
यह विचार बड़े पैमाने पर क्लस्टर आरडीसीएस 1252 के एक्स-रे अवलोकनों द्वारा मजबूत किया गया है। चंद्रा और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के एक्सएमएम-न्यूटन ने खगोलविदों को गर्म सटीक गैस के विशाल बादल के गुणों की तारीख के लिए सबसे सटीक माप प्रदान किया है जो बड़े पैमाने पर क्लस्टर को घेरता है। यह 160 मिलियन-डिग्री फ़ारेनहाइट (70-मिलियन-डिग्री सेल्सियस) गैस क्लस्टर में अधिकांश भारी तत्वों का भंडार है और इसके कुल द्रव्यमान का एक सटीक अनुरेखक है। आरडीसीएस 1252 की एक्स-रे टिप्पणियों को प्रस्तुत करने वाले यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ईएसओ) के पिएरो रोज़ेटी का एक पेपर जनवरी 2004 में एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल में प्रकाशित किया जाएगा।
रोसती ने कहा, "चंद्रा की तेज दृष्टि ने गर्म गैस के आकार को हल कर दिया और दिखाया कि आरडीसीएस 1252 अपनी उम्र के लिए बहुत परिपक्व है।"
RDCS 1252 में कई हजारों आकाशगंगाएँ हो सकती हैं। हालांकि, इनमें से अधिकांश आकाशगंगाएं पता लगाने के लिए बहुत ही बेहोश हैं। लेकिन ACS के शक्तिशाली "आँखों" ने उनमें से कई सौ लोगों को परेशान किया। ईएसओ की वेरी लार्ज टेलीस्कोप (वीएलटी) का उपयोग करने वाली टिप्पणियों ने क्लस्टर के लिए दूरी का सटीक माप प्रदान किया। एसीएस ने शोधकर्ताओं को 100 आकाशगंगाओं के आकार और रंगों को सही ढंग से निर्धारित करने में सक्षम बनाया, जिससे उनमें रहने वाले सितारों की उम्र के बारे में जानकारी मिली। एसीएस टीम ने अनुमान लगाया कि क्लस्टर के अधिकांश तारे पहले ही बन चुके थे जब ब्रह्मांड लगभग 2 बिलियन वर्ष पुराना था। इसके अलावा, एक्स-रे अवलोकनों से पता चला कि बड़े धमाके के बाद 5 अरब साल बाद इन तारों से भारी तत्वों को निकाला गया था और वे आकाशगंगाओं से बह गए थे।
अगर आरडीसीएस 1252 में अधिकांश आकाशगंगाएँ परिपक्वता तक पहुँच गई हैं और एक शांत वयस्कता में बस रही हैं, तो दूर प्रोटो-क्लस्टर में बनने वाली आकाशगंगाएँ अपने ऊर्जावान, अनियंत्रित युवाओं में हैं।
प्रोटो-क्लस्टर TN J1338 में एक विशाल भ्रूण आकाशगंगा है, जो छोटी विकासशील आकाशगंगाओं से घिरा है, जो हबल छवि में डॉट्स की तरह दिखते हैं।
प्रमुख आकाशगंगा शानदार रेडियो-उत्सर्जक जेट्स का उत्पादन कर रही है, जो कि आकाशगंगा के नाभिक के भीतर एक सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा ईंधन दिया जाता है। इन जेट और गैस के बीच बातचीत स्टार जन्म की एक धार को उत्तेजित कर सकती है।
रेडियो टेलीस्कोप द्वारा ऊर्जावान रेडियो आकाशगंगा की खोज ने खगोलविदों को क्लस्टर के थोक बनाने वाली छोटी आकाशगंगाओं का शिकार करने के लिए प्रेरित किया।
"विशाल समूह ब्रह्मांड के शहर हैं, और उनके भीतर रेडियो आकाशगंगाएं धुआंधार हैं जिन्हें हम उन्हें खोजने के लिए उपयोग कर सकते हैं जब वे बस बनाने की शुरुआत कर रहे हैं," माइली ने कहा।
दो निष्कर्ष कई अलग-अलग दूरबीनों से टिप्पणियों के संयोजन की शक्ति को रेखांकित करते हैं जो तरंग दैर्ध्य की एक सीमा में दूर के ब्रह्मांड के दृश्य प्रदान करते हैं। हबल के उन्नत कैमरे ने दोनों दूर के आकाशगंगा समूहों की संरचना पर महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान की। चंद्रा और एक्सएमएम-न्यूटन की एक्स-रे दृष्टि ने प्राइमर्डियल गैस के आवश्यक मापों को सुसज्जित किया जिसमें आरडीसीएस 1252 में आकाशगंगाएं अंतर्निहित हैं, और उस समूह के भीतर निहित कुल द्रव्यमान का सटीक अनुमान है। वीएलटी जैसे बड़े ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप, दोनों समूहों की दूरी के साथ-साथ उनमें आकाशगंगाओं की रासायनिक संरचना का सटीक माप प्रदान करते हैं।
एसीएस टीम दूर के समूहों का और अवलोकन कर रही है ताकि हमारी समझ को मजबूत किया जा सके कि ये युवा समूह और उनकी आकाशगंगाएं आज देखी गई चीजों के आकार में कैसे विकसित होती हैं। इन बड़े पैमाने पर संरचनाओं में स्टार गठन के लौकिक इतिहास को मापने के लिए आरडीसीएस 1252 सहित कुछ लक्ष्य समूहों में स्टार-गठन दरों का विश्लेषण करने के लिए नियोजित-अवलोकन का उपयोग करना शामिल है। टीम कई अल्ट्रा-दूर रेडियो आकाशगंगाओं के आसपास के क्षेत्रों को भी खोज रही है, जो प्रोटो-क्लस्टर्स के अतिरिक्त उदाहरणों के लिए हैं। टीम का अंतिम वैज्ञानिक लक्ष्य क्लस्टर विकास की एक पूरी तस्वीर को स्थापित करना है, जो शुरुआती दौर में गठन और आज तक के विकास का विवरण देता है।
मूल स्रोत: हबल समाचार रिलीज़
