जिनेवा विश्वविद्यालय (यूएनआईजीई) के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने तीन अति-विशाल आकाशगंगाओं की पहचान की है – लगभग आकाशगंगा जितनी विशाल – बिग बैंग के बाद पहले अरब वर्षों के भीतर पहले से ही मौजूद हैं। यह आश्चर्यजनक खोज जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के फ्रेस्को कार्यक्रम द्वारा संभव हुई, जो आकाशगंगाओं की सटीक दूरी और तारकीय द्रव्यमान को मापने के लिए एनआईआरसीएएम/ग्रिज्म स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करता है। परिणामों से संकेत मिलता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में तारों का निर्माण पहले की तुलना में कहीं अधिक कुशल था, जो मौजूदा आकाशगंगा निर्माण मॉडल को चुनौती दे रहा था। अध्ययन में प्रकाशित किया गया है प्रकृति.
वैज्ञानिकों द्वारा समर्थित सैद्धांतिक मॉडल में, आकाशगंगाएँ धीरे-धीरे काले पदार्थ के बड़े प्रभामंडल के भीतर बनती हैं। डार्क मैटर हैलोज़ गैस (परमाणुओं और अणुओं) को गुरुत्वाकर्षण से बंधी संरचनाओं में कैद कर लेता है। आमतौर पर, इस गैस का अधिकतम ~20% ही आकाशगंगाओं में तारों में परिवर्तित होता है। हालाँकि, NASA के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) के साथ UNIGE के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम के नए निष्कर्ष इस दृष्टिकोण को चुनौती देते हैं। वे बताते हैं कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में विशाल आकाशगंगाएँ अपने बाद के समकक्षों की तुलना में तारे बनाने में कहीं अधिक कुशल रही होंगी, और पहले की तुलना में कहीं अधिक तेज़ी से बढ़ रही थीं।
“लाल राक्षस” की खोज
JWST की अद्वितीय क्षमताओं ने खगोलविदों को बहुत दूर और प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं का व्यवस्थित रूप से अध्ययन करने की अनुमति दी है, जिससे विशाल और धूल से ढकी आकाशगंगाओं के बारे में जानकारी मिलती है। फ्रेस्को सर्वेक्षण में आकाशगंगाओं का विश्लेषण करके, वैज्ञानिकों ने पाया कि अधिकांश स्रोत मौजूदा मॉडल में फिट बैठते हैं। हालाँकि, उन्हें तीन आश्चर्यजनक रूप से विशाल आकाशगंगाएँ भी मिलीं, जिनका तारकीय द्रव्यमान आज की आकाशगंगा के बराबर था। ये बाद के समय में अपने कम द्रव्यमान वाले समकक्षों और आकाशगंगाओं की तुलना में लगभग दोगुनी कुशलता से तारे बना रहे हैं। उनकी उच्च धूल सामग्री के कारण, जो उन्हें JWST छवियों में एक अलग लाल उपस्थिति देती है, उन्हें तीन “लाल राक्षस” नाम दिया गया है।
नए अध्ययन के प्रमुख लेखक और यूएनआईजीई विज्ञान संकाय में खगोल विज्ञान विभाग में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता डॉ. मेंगयुआन जिओ कहते हैं, ”हमारे निष्कर्ष प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगा निर्माण की हमारी समझ को नया आकार दे रहे हैं।” सीईए पेरिस-सैकले में अनुसंधान के निदेशक डॉ. डेविड एल्बाज़ कहते हैं, ”इन ‘रेड मॉन्स्टर्स’ की विशाल संपत्तियों को जेडब्ल्यूएसटी से पहले शायद ही निर्धारित किया गया था, क्योंकि वे धूल क्षीणन के कारण ऑप्टिकली अदृश्य हैं।”
आकाशगंगा अवलोकन में एक मील का पत्थर
अंतर्राष्ट्रीय टीम ने ब्रह्मांडीय इतिहास के पहले अरब वर्षों के भीतर उत्सर्जन-रेखा आकाशगंगाओं के संपूर्ण नमूने का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करने के लिए JWST के साथ एक नया कार्यक्रम विकसित किया है। इस दृष्टिकोण ने टीम को संपूर्ण आकाशगंगा नमूने के लिए सटीक दूरी अनुमान और विश्वसनीय तारकीय द्रव्यमान माप प्राप्त करने में सक्षम बनाया।
”हमारे निष्कर्ष NIRCam/ग्रिज्म स्पेक्ट्रोस्कोपी की उल्लेखनीय शक्ति को उजागर करते हैं,” इस अवलोकन कार्यक्रम के प्रमुख अन्वेषक, UNIGE विज्ञान संकाय में खगोल विज्ञान विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर पास्कल ओश बताते हैं। ”अंतरिक्ष दूरबीन पर लगा उपकरण अनुमति देता है हमें समय के साथ आकाशगंगाओं के विकास की पहचान करने और उसका अध्ययन करने, और ब्रह्मांडीय इतिहास के दौरान तारकीय द्रव्यमान कैसे जमा होता है इसकी स्पष्ट तस्वीर प्राप्त करने के लिए।”
प्रारंभिक ब्रह्मांड में ”बहुत अधिक, बहुत विशाल” आकाशगंगाएँ
हालाँकि ये निष्कर्ष मानक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के साथ संघर्ष नहीं करते हैं, लेकिन वे आकाशगंगा निर्माण सिद्धांतों के लिए नए प्रश्न उठाते हैं, विशेष रूप से प्रारंभिक ब्रह्मांड में “बहुत अधिक, बहुत विशाल” आकाशगंगाओं का मुद्दा। वर्तमान मॉडलों को उन अनूठी प्रक्रियाओं पर विचार करने की आवश्यकता हो सकती है जो कुछ प्रारंभिक विशाल आकाशगंगाओं को इस तरह के कुशल सितारा निर्माण को प्राप्त करने की अनुमति देती हैं और इस प्रकार ब्रह्मांड में बहुत जल्दी, बहुत तेजी से बनती हैं। JWST और अटाकामा लार्ज मिलीमीटर एरे (ALMA) के साथ भविष्य के अवलोकन इन अति-विशाल “रेड मॉन्स्टर्स” के बारे में और अधिक जानकारी प्रदान करेंगे और ऐसे स्रोतों के बड़े नमूने प्रकट करेंगे।
”इन परिणामों से संकेत मिलता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाएँ अप्रत्याशित दक्षता के साथ तारे बना सकती हैं,” डॉ. मेंगयुआन जिओ ने निष्कर्ष निकाला। ”जैसा कि हम इन आकाशगंगाओं का अधिक गहराई से अध्ययन करते हैं, वे उन स्थितियों में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करेंगे जिन्होंने ब्रह्मांड के शुरुआती युगों को आकार दिया। ‘रेड मॉन्स्टर्स’ प्रारंभिक ब्रह्मांड की हमारी खोज में एक नए युग की शुरुआत है।”
