जब ब्रह्मांड में सबसे दूर की वस्तुओं का अध्ययन करना चाहते हैं, तो खगोलविद अक्सर गुरुत्वाकर्षण तकनीक के रूप में ज्ञात तकनीक पर भरोसा करते हैं। आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी के सिद्धांतों के आधार पर, इस तकनीक में दूर की वस्तु से आने वाले प्रकाश को बढ़ाने के लिए पदार्थ (जैसे आकाशगंगा समूह या तारा) के एक बड़े वितरण पर भरोसा करना शामिल है, जिससे यह उज्जवल और बड़ा दिखाई देता है।
इस तकनीक ने दूर की आकाशगंगाओं में अलग-अलग सितारों के अध्ययन की अनुमति दी है। हाल के एक अध्ययन में, खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने यूनिवर्स में अब तक देखे गए सबसे अलग-अलग स्टार का अध्ययन करने के लिए एक आकाशगंगा समूह का उपयोग किया। हालांकि यह आम तौर पर निरीक्षण करने के लिए बेहोश है, एक अग्रभूमि आकाशगंगा क्लस्टर की उपस्थिति ने टीम को अंधेरे पदार्थ के बारे में एक सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए स्टार का अध्ययन करने की अनुमति दी।
अध्ययन जो उनके शोध का वर्णन करता है वह हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका में दिखाई दिया प्रकृति खगोल विज्ञान शीर्षक के तहत "आकाशगंगा-क्लस्टर लेंस द्वारा 1.5 रेडशिफ्ट पर एक व्यक्ति के चरम आवर्धन"। अध्ययन का नेतृत्व मिनेसोटा विश्वविद्यालय के एक सहायक प्रोफेसर पैट्रिक एल केली ने किया था और इसमें लास कमब्र्स वेधशाला, नेशनल ऑप्टिकल एस्ट्रोनॉमिकल ऑब्जर्वेटरी, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए), इकोल पॉलीटेक्निक फेडरेल डी लुसाने के सदस्य शामिल थे। (ईपीएफएल), और कई विश्वविद्यालय और अनुसंधान संस्थान।
उनके अध्ययन के लिए, प्रो केली और उनके सहयोगियों ने अपने लेंस के रूप में MACS J1149 + 2223 के रूप में जाने वाले आकाशगंगा क्लस्टर का उपयोग किया। पृथ्वी से लगभग 5 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित यह आकाशगंगा समूह सौरमंडल और आकाशगंगा के बीच बैठता है जिसमें इकारस होता है। इस गुरुत्वाकर्षण लेंस की ताकत के साथ हबल के रिज़ॉल्यूशन और संवेदनशीलता को मिलाकर, टीम एक विशालकाय प्रतीक इकारस को देखने और उसका अध्ययन करने में सक्षम थी।
इकारस, ग्रीक पौराणिक कथाओं के नाम पर, जिन्होंने सूर्य के बहुत करीब से उड़ान भरी थी, उनका दिलचस्प इतिहास रहा है। पृथ्वी से लगभग 9 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर, तारा हमें दिखाई देता है जैसा कि यह तब हुआ जब ब्रह्मांड सिर्फ 4.4 बिलियन वर्ष पुराना था। 2016 के अप्रैल में, स्टार अस्थायी रूप से एमएसीएस जे 1149 + 2223 में एक स्टार के गुरुत्वाकर्षण प्रवर्धन के कारण अपनी सामान्य चमक के 2,000 गुना तक चमक गया।
जैसा कि प्रो केली ने हाल ही में यूसीएलए प्रेस विज्ञप्ति में बताया, इसने इकारस को पहली बार खगोलविदों के लिए दृश्यमान होने की अनुमति दी:
"आप अलग-अलग आकाशगंगाओं को वहां से देख सकते हैं, लेकिन यह सितारा सुपरनोवा विस्फोटों को छोड़कर, अगले व्यक्तिगत सितारे की तुलना में कम से कम 100 गुना दूर है।"
केली और खगोलविदों की एक टीम उपयोग कर रही थी हबल और एमएसीएस जे 1149 + 2223 दूर के सर्पिल आकाशगंगा में एक सुपरनोवा को बढ़ाने और निगरानी करने के लिए जब वे प्रकाश के नए बिंदु को दूर नहीं देखते थे। नए स्रोत की स्थिति को देखते हुए, उन्होंने निर्धारित किया कि यह सुपरनोवा की तुलना में बहुत अधिक आवर्धित होना चाहिए। इस आकाशगंगा के और अधिक, पिछले अध्ययनों ने प्रकाश स्रोत नहीं दिखाया था, यह दर्शाता है कि यह लेंस किया जा रहा था।
UCLA कॉलेज में भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक टॉमासो ट्रेऊ ने संकेत दिया:
“तारा इतना कॉम्पैक्ट है कि यह एक पिनहोल के रूप में कार्य करता है और प्रकाश की एक बहुत तेज किरण प्रदान करता है। बीम आकाशगंगाओं के अग्रभूमि क्लस्टर के माध्यम से चमकता है, एक ब्रह्मांडीय आवर्धक कांच के रूप में कार्य करता है ... इस तरह की घटनाओं को खोजना ब्रह्मांड की मौलिक संरचना की हमारी समझ में प्रगति करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
इस मामले में, स्टार की रोशनी ने अदृश्य द्रव्यमान (उर्फ "डार्क मैटर") के बारे में एक सिद्धांत का परीक्षण करने का एक अनूठा अवसर प्रदान किया जो ब्रह्मांड की अनुमति देता है। मूल रूप से, टीम ने बैकग्राउंड स्टार द्वारा प्रदान किए गए पिनपॉइंट प्रकाश स्रोत का इस्तेमाल किया और बीच वाली आकाशगंगा क्लस्टर की जांच करने के लिए यह देखने के लिए कि क्या इसमें बड़ी संख्या में आदिम ब्लैक होल हैं, जिन्हें डार्क मैटर के लिए संभावित उम्मीदवार माना जाता है।
माना जाता है कि ये ब्लैक होल ब्रह्मांड के जन्म के दौरान बने हैं और इनका द्रव्यमान सूर्य की तुलना में दस गुना बड़ा है। हालांकि, इस परीक्षण के परिणामों से पता चला है कि बैकग्राउंड स्टार से प्रकाश में उतार-चढ़ाव, जिसकी निगरानी की गई थी हबल तेरह साल के लिए, इस सिद्धांत को भ्रमित करें। अगर डार्क मैटर वास्तव में छोटे ब्लैक होल से बना होता, तो इकारस से आने वाली रोशनी बहुत अलग होती।
चूंकि यह गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग विधि का उपयोग करके 2016 में खोजा गया था, इकारस ने खगोलविदों को दूर की आकाशगंगाओं में व्यक्तिगत सितारों का निरीक्षण करने और अध्ययन करने का एक नया तरीका प्रदान किया है। ऐसा करने में, खगोलविदों को प्रारंभिक ब्रह्मांड में व्यक्तिगत सितारों पर एक दुर्लभ और विस्तृत नज़र रखने में सक्षम हैं और देखें कि वे कैसे (और सिर्फ आकाशगंगाएं और क्लस्टर नहीं) समय के साथ विकसित हुए।
जब जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) 2020 में तैनात किया गया है, खगोलविदों को एक और भी बेहतर नज़र आने की उम्मीद है और लौकिक इतिहास में इस रहस्यमय अवधि के बारे में बहुत कुछ सीखना है।
