हमारे ब्रह्मांड कैसे बने, यह सीखने की उनकी खोज में, वैज्ञानिकों ने अंतरिक्ष में बहुत गहराई से खोज की है (और इसलिए, बहुत समय बाद वापस)। अंततः, उनका लक्ष्य यह निर्धारित करना है कि हमारे ब्रह्मांड में पहली आकाशगंगाएँ कब बनीं और उनका ब्रह्मांडीय विकास पर क्या प्रभाव पड़ा। इन शुरुआती संरचनाओं का पता लगाने के लिए हाल के प्रयासों ने पृथ्वी से 13 बिलियन प्रकाश वर्ष तक की दूरी की जांच की है - यानी बिग बैंग के लगभग 1 बिलियन साल बाद।
इससे, वैज्ञानिक अब यह अध्ययन करने में सक्षम हैं कि आकाशगंगाओं ने अपने आस-पास कैसे प्रभावित किया - विशेष रूप से, तटस्थ परमाणुओं का पुनर्मिलन। दुर्भाग्य से, अधिकांश शुरुआती आकाशगंगा बहुत ही धुंधली होती हैं, जो उनके आंतरिक अध्ययन को कठिन बनाती हैं। लेकिन खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा किए गए एक हालिया सर्वेक्षण के लिए धन्यवाद, एक अधिक चमकदार, बड़े पैमाने पर आकाशगंगा को स्पॉट किया गया था जो इस बात पर एक स्पष्ट रूप प्रदान कर सकता था कि कैसे आकाशगंगाओं ने पुनर्संरचना का नेतृत्व किया।
अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का विवरण देता है, जिसका शीर्षक है “आईएसएम प्रॉपर्टीज ऑफ अ डेशिव डस्टी स्टार-फॉर्मिंग गैलेक्सी डिस्कवर एट z ~ 7 ”, हाल ही में प्रकाशित हुआ था द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स।मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी, जर्मनी के शोधकर्ताओं द्वारा नेतृत्व में, टीम दक्षिण ध्रुव टेलीस्कोप (एसपीटी) -SZ सर्वेक्षण और ALMA के आंकड़ों पर भरोसा करती है, जो 13 बिलियन साल पहले (मात्र 800 मिलियन साल पहले) एक आकाशगंगा को प्रदर्शित करने के लिए थी। महा विस्फोट)।
कॉस्मोलॉजी के बिग बैंग मॉडल के अनुसार, पुनर्संयोजन उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जो "डार्क एज" के रूप में ज्ञात अवधि के बाद हुई। यह बिग बैंग के बाद 380,000 और 150 मिलियन वर्षों के बीच हुआ, जहां ब्रह्मांड में अधिकांश फोटॉन इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन के साथ बातचीत कर रहे थे। नतीजतन, इस अवधि का विकिरण हमारे वर्तमान उपकरणों द्वारा undetectable है - इसलिए नाम।
इस अवधि से ठीक पहले, "पुनर्संयोजन" हुआ, जहां हाइड्रोजन और हीलियम परमाणु बनने लगे। प्रारंभ में आयनित (उनके नाभिक के लिए कोई इलेक्ट्रॉनों के साथ नहीं) इन अणुओं ने धीरे-धीरे आयनों पर कब्जा कर लिया, क्योंकि ब्रह्मांड ठंडा हो गया, तटस्थ हो गया। उस अवधि के दौरान - यानी बिग बैंग के बाद 150 मिलियन से 1 बिलियन वर्षों के बीच - ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना बनने लगी।
इसके लिए आंतरिक पुनर्वितरण की प्रक्रिया थी, जहां पहले सितारों और क्वासर्स का गठन हुआ और उनके विकिरण ने आसपास के ब्रह्मांड को फिर से आकार दिया। इसलिए यह स्पष्ट है कि खगोलविद् ब्रह्मांड के इस युग की जांच क्यों करना चाहते हैं। पहले सितारों और आकाशगंगाओं का अवलोकन करके, और ब्रह्मांड पर उनका क्या प्रभाव पड़ा, खगोलविदों को स्पष्ट चित्र मिल जाएगा कि इस शुरुआती दौर में ब्रह्मांड का नेतृत्व कैसे हुआ जैसा कि हम आज जानते हैं।
शोध टीम के लिए सौभाग्य से, इस अवधि के विशाल, स्टार बनाने वाली आकाशगंगाओं को धूल का एक बड़ा हिस्सा माना जाता है। ऑप्टिकल बैंड में बहुत बेहोश होने के दौरान, ये आकाशगंगाएँ सबमिलीमीटर वेवलेंथ पर मजबूत विकिरण उत्सर्जित करती हैं, जो उन्हें आज के उन्नत दूरबीनों का उपयोग करके पता लगाने योग्य बनाती है - जिसमें दक्षिणी ध्रुव टेलीस्कोप (एसपीटी), अटाकामा पाथिंडर एक्सपेरिमेंट (APEX), और अटाकामा लार्ज मिलीमीटर एरे (ALMA) शामिल हैं। )।
अपने अध्ययन के लिए, स्ट्रैंडेट और वीस ने प्रारंभिक ब्रह्मांड से धूल भरी आकाशगंगाओं की एक श्रृंखला का पता लगाने के लिए एसपीटी के आंकड़ों पर भरोसा किया। जैसा कि मैक्स प्लांक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी (और क्रमशः अध्ययन पर प्रमुख लेखक और सह-लेखक) के मारिया स्ट्रैंडेट और एक्सल वीस ने ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को बताया:
“हमने लगभग 1 मिमी तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उपयोग किया है, जिसे एसपीटी, अपेक्स या अल्मा जैसे मिमी दूरबीनों द्वारा देखा जा सकता है। इस तरंग दैर्ध्य में फोटॉन धूल के थर्मल विकिरण द्वारा उत्पादित होते हैं। इस लंबी तरंग दैर्ध्य का उपयोग करने की सुंदरता यह है कि एक बड़ी रेडशिफ्ट रेंज (पीछे का समय देखें) के लिए, आकाशगंगाओं के डिमिंग [कारण] को बढ़ती हुई दूरी द्वारा रेडशिफ्ट द्वारा मुआवजा दिया जाता है - इसलिए मनाया तीव्रता रेडशिफ्ट से स्वतंत्र है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि उच्च रेडशिफ्ट आकाशगंगाओं के लिए, व्यक्ति आंतरिक रूप से कम तरंग दैर्ध्य ((1 + z)) को देख रहा है, जहां धूल स्पेक्ट्रम की तरह थर्मल स्पेक्ट्रम के लिए विकिरण अधिक मजबूत है। "
इसके बाद ALMA के डेटा का उपयोग किया गया, जिसे टीम ने अपने इंटरस्टेलर माध्यमों (ISM) में कार्बन मोनोऑक्साइड अणुओं के पुनर्वितरित तरंगदैर्ध्य को देखकर आकाशगंगाओं की दूरी का निर्धारण किया। उनके द्वारा एकत्र किए गए सभी आंकड़ों से, वे अपनी वर्णक्रमीय रेखाओं का अवलोकन करके इन आकाशगंगाओं में से एक - SPT0311-58 के गुणों में बाधा डालने में सक्षम थे। ऐसा करने में, उन्होंने निर्धारित किया कि यह आकाशगंगा बिग बैंग के केवल 760 मिलियन वर्ष बाद अस्तित्व में थी।
"चूंकि 1 मिमी पर सिग्नल की ताकत रेडशिफ्ट से स्वतंत्र है (बैक टाइम देखें), हमारे पास एक प्राथमिकता का सुराग नहीं है यदि कोई वस्तु अपेक्षाकृत (ब्रह्मांडीय अर्थ में) निकट है या पुनर्मिलन के युग में है," उन्होंने कहा। “इसलिए हम ALMA का उपयोग कर आणविक लाइनों के उत्सर्जन के माध्यम से redshifts निर्धारित करने के लिए एक बड़ा सर्वेक्षण किया। SPT0311-58 इस सर्वेक्षण में खोजी गई सबसे अधिक लाल रंग की वस्तु है और वास्तव में अब तक की खोज की जाने वाली सबसे दूर की धूल भरी स्टार-आकाशगंगा है। "
अपनी टिप्पणियों से, उन्होंने यह भी निर्धारित किया कि SPT0311-58 में लगभग 330 बिलियन का सौर-द्रव्यमान है, जो कि मिल्की वे गैलेक्सी (जिसमें लगभग 5 बिलियन सौर-द्रव्यमान है) के मुकाबले लगभग 66 गुना अधिक है। उन्होंने यह भी अनुमान लगाया कि यह प्रति वर्ष कई हजार की दर से नए सितारे बना रहा है, जो इस अवधि के लिए पड़ोसी आकाशगंगाओं के लिए मामला हो सकता है।
यह दुर्लभ और दूर की वस्तु सबसे अच्छे अभ्यर्थियों में से एक है जो अभी तक अध्ययन कर रहा है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड कैसा दिखता था और यह कैसे विकसित हुआ है। यह बदले में खगोलविदों और ब्रह्मांड विज्ञानियों को बिग बैंग थ्योरी के लिए सैद्धांतिक आधार का परीक्षण करने की अनुमति देगा। जैसा कि स्ट्रैंडेट और वीस ने अंतरिक्ष पत्रिका को उनकी खोज के बारे में बताया:
"ये वस्तुएं एक पूरे के रूप में आकाशगंगाओं के विकास को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि बिग बैंग के केवल 760 मिलियन वर्ष बाद ही इस स्रोत में मौजूद बड़ी मात्रा में धूल का मतलब है कि यह एक बहुत बड़ी वस्तु है। यह तथ्य कि इतनी बड़ी आकाशगंगाएँ पहले से ही मौजूद थीं, जब ब्रह्मांड अभी भी इतना छोटा था कि आकाशगंगा के बड़े पैमाने पर निर्माण की हमारी समझ पर मजबूत अड़चनें थीं। इसके अलावा धूल को बहुत कम समय में बनाने की आवश्यकता होती है, जो पहले तारकीय आबादी से धूल के उत्पादन पर अतिरिक्त अंतर्दृष्टि देता है। "
अंतरिक्ष में गहराई से देखने की क्षमता, और समय में वापस दूर, देर से कई आश्चर्यजनक खोजों का कारण बना। और ये बदले में हमारी कुछ धारणाओं को चुनौती देते हैं कि ब्रह्मांड में क्या हुआ, और कब हुआ। और अंत में, वे वैज्ञानिकों को ब्रह्मांडीय विकास का अधिक विस्तृत और पूर्ण खाता बनाने में मदद कर रहे हैं। किसी दिन जल्द ही, हम भी ब्रह्मांड में जल्द से जल्द क्षणों की जांच करने और कार्रवाई में निर्माण देखने में सक्षम हो सकते हैं!
