"सबसे दूर आकाशगंगा अभी तक देखा!" क्या हमने ऐसा पहले नहीं सुना है? (उदाहरण के लिए यहां और यहां देखें।) जबकि यह सच है कि खगोलविद बेहतर उपकरणों के साथ समय पर आगे पीछे धकेलते रहते हैं, तो ब्रह्मांड में सबसे प्रारंभिक आकाशगंगाओं की दूरी को देखने और मापने दोनों में मूलभूत चुनौतियां हैं।
यही कारण है कि बिग बैंग के लगभग 700 मिलियन वर्ष बाद बनने वाली आकाशगंगा का यह नया अवलोकन महत्वपूर्ण है। जबकि उस युग में गठित आकाशगंगाओं के स्कोर की पहचान की गई है, खगोलविदों ने उनमें से पांच के लिए केवल सटीक दूरी मापी है। यह आकाशगंगा छठी को चिह्नित करती है, और यह गुच्छा का सबसे दूर है। शायद दूरी माप से भी अधिक महत्वपूर्ण, शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि इस आकाशगंगा ने आज मिल्की वे की दर से 100 से अधिक बार नए सितारों को जन्म दिया। यह इंगित करता है कि शुरुआती आकाशगंगाएं पहले से विश्वास की तुलना में स्टार-गठन के साथ अधिक आक्रामक हो सकती हैं।
में एक नया पेपर प्रकाशित हुआ प्रकृति (paywall चेतावनी) कॉस्मिक असेंबली में पहचाने गए एक आकाशगंगा के रेडशिफ्ट की माप का वर्णन करता है जो निकट अवरक्त डीप एक्सट्रागैलेक्टिक लिगेसी सर्वे (CANDELS) है, जो हवाई में केक टेलिस्कोप पर अवरक्त स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करता है। इस विशाल दूरी के कारण, हबल स्पेस टेलीस्कोप अपने ऑप्टिकल बैंड में आकाशगंगा को नहीं देखता है, लेकिन यह अवरक्त में एक उज्ज्वल स्रोत है, दोनों हबल और स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप के लिए। यदि आप याद करते हैं, तो रेडशिफ्ट, एक माप है कि कितनी जल्दी एक आकाशगंगा हमसे दूर जाती हुई प्रतीत होती है जैसे कि ब्रह्मांड का विस्तार होता है; रेडशिफ्ट जितना ऊंचा होता है, आकाशगंगा उतनी दूर होती है - और इसलिए अब से पहले यह हमारे द्वारा देखे गए प्रकाश का उत्सर्जन करता है। जैसे ही ब्रह्मांड बढ़ता है, यह प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को आनुपातिक रूप से बढ़ाता है। इस तरह से, तारों में दिखाई देने वाला प्रकाश या यहां तक कि पराबैंगनी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के अवरक्त हिस्से में फिर से विभाजित हो जाता है।
इस मामले में, खगोलविदों ने आकाशगंगा z8_GND_5296 (आपके लिए एक यादगार नाम) की रिडशिफ्ट को 7.51 मापा गया, जो लगभग 13 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर है। उन्होंने हाइड्रोजन गैस से लिमन अल्फा (Ly α) उत्सर्जन को मापकर इस संख्या को निर्धारित किया, जो इतनी बड़ी दूरी पर मापना बहुत ही सामान्य और कठिन दोनों है। हमारे स्थान पर हाइड्रोजन गैस से लाइट α 122 नैनोमीटर के बारे में है, दृढ़ता से स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी हिस्से में है, लेकिन z8_GND_5296 से संबंधित उत्सर्जन लगभग 1034 नैनोमीटर है, जो अवरक्त है। (रेडशिफ्ट प्राप्त करने के लिए, बड़ी संख्या को छोटे से विभाजित करें और घटाएं। दुर्भाग्य से, रेडशिफ्ट और डिस्टेंस के बीच का संबंध कहीं सरल नहीं है।)
हालांकि, तुलनीय दूरी पर प्रत्येक आकाशगंगा में औसत दर्जे का Ly α उत्सर्जन नहीं होता है: कुछ ऐसा प्रतीत होता है जो उस प्रकाश को हम तक पहुंचने से रोकता है। अग्रणी विचार प्रकाश को बिखेरने वाली तटस्थ अंतरजाल गैस है, लेकिन उस परिकल्पना की पुष्टि करने के लिए बहुत कम आकाशगंगाएं देखी गई हैं। परिणामस्वरूप, जबकि 7 से अधिक रेडशिफ्ट के साथ दर्जनों आकाशगंगाएं हैं (स्पेक्ट्रम द्वारा नहीं बल्कि आकाशगंगा के स्पष्ट रंग द्वारा निर्धारित), रेडशिफ्ट को अधिकांश के लिए डबल-चेक नहीं किया जा सकता है। यह पत्र 43 प्रारंभिक आकाशगंगाओं पर रिपोर्ट करता है, लेकिन उस नमूने में से केवल एक का मापनीय लाइ α उत्सर्जन था।
अधिक दिलचस्प बात यह है कि आकाशगंगा z8_GND_5296 "धातुओं" में अपेक्षाकृत समृद्ध है: तत्व हीलियम से अधिक भारी हैं। चूँकि ये तत्व बिग बैंग के बजाय सितारों द्वारा निर्मित होते हैं, यह उस समय तक कि जब तक हम इस प्रकाश का निरीक्षण करते हैं, तब तक तारा जन्म और मृत्यु के बहुत तेजी से चक्र का संकेत देता है।
उस दावे का समर्थन करने के लिए, वर्तमान अध्ययन के लेखकों ने पाया कि z8_GND_5296 और जीएन 108036 नामित एक समान आकाशगंगा में अत्यधिक उच्च स्टार गठन दर है, जो 330 सूर्यों के द्रव्यमान के बराबर को नए सितारों में परिवर्तित करता है। यह मिल्की वे की स्टार गठन दर से 100 गुना से अधिक है, और कुछ सबसे चरम सितारा बनाने वाली आकाशगंगाओं की तुलना में। इन आकाशगंगाओं को पहले दुर्लभ माना जाता था, इसलिए खगोलविदों को अपने अनुमानों को संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है कि शुरुआती आकाशगंगाओं में नए तारों को कितनी तेजी से बनाया गया था।
कोई बात नहीं, यह देखना दिलचस्प होगा कि हमारी टिप्पणियों में सुधार के रूप में अन्य शुरुआती आकाशगंगाएं क्या हैं। इसके बिना, हम यह नहीं जानते हैं कि z8_GND_5296 अपने चरम स्टार गठन में एक दुर्लभ वस्तु है, या यह समझें कि यह α α उत्सर्जन में अपेक्षाकृत उज्ज्वल क्यों है, जबकि उसके भाई-बहन नहीं हैं। और शायद हम उस युग के बीच के समय में कोई आकाशगंगाओं और बहुत पहले आकाशगंगाओं के बीच के विभाजन को बनाते हैं।
