शक्तिशाली टेलीस्कोप और प्रकृति की थोड़ी सी मदद के साथ संयुक्त एक अद्वितीय नए उपकरण ने शोधकर्ताओं को युवा ब्रह्मांड के केंद्र में गैलेक्टिक नर्सरी में एक झलक दी है। लगभग 13,8 अरब साल पहले बड़े धमाके के बाद, प्रारंभिक ब्रह्मांड तटस्थ विसरित गैस के विशाल बादलों से भरा हुआ था जिसे क्षयकारी लाइमन-α सिस्टम, या डीएलए के रूप में जाना जाता है। इन डीएलए ने गांगेय नर्सरी के रूप में काम किया, क्योंकि उनमें निहित गैसें धीरे-धीरे संघनित होती थीं, जिससे सितारों और आकाशगंगाओं का निर्माण होता था। उन्हें आज भी देखा जा सकता है, लेकिन यह आसान नहीं है। उत्तरी कैरोलिना में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर रोंगमोन बोर्डोलॉय ने कहा, "डीएलए बादल यह समझने की कुंजी हैं कि ब्रह्मांड में आकाशगंगाएं कैसे बनती हैं, लेकिन आमतौर पर उनका निरीक्षण करना मुश्किल होता है क्योंकि बादल बहुत अधिक फैलते हैं और स्वयं प्रकाश उत्सर्जित नहीं करते हैं।" राज्य विश्वविद्यालय और लेखक अनुसंधान।
वर्तमान में, खगोल भौतिकीविद क्वासर का उपयोग करते हैं - प्रकाश उत्सर्जित करने वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल - डीएलए बादलों का पता लगाने के लिए "बैकलाइट्स" के रूप में। और जबकि यह विधि शोधकर्ताओं को डीएलए के स्थान को इंगित करने की अनुमति देती है, क्वासर से प्रकाश विशाल बादल के माध्यम से छोटे कटार के रूप में कार्य करता है, उनके समग्र आकार और द्रव्यमान को मापने के प्रयासों को जटिल बनाता है।
यूएम वेधशाला के मुख्य वैज्ञानिक एले बोर्डोलॉय और जॉन ओ'मेरा। हवाई के कामुएल में केका ने दो डीएलए और उनके अंदर की आकाशगंगाओं का निरीक्षण करने के लिए एक गुरुत्वाकर्षण लेंस वाली आकाशगंगा और इंटीग्रल फील्ड स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके इस समस्या का एक रास्ता खोजा, जो लगभग 11 अरब साल पहले बिग बैंग के तुरंत बाद बनी थी।
"गुरुत्वाकर्षण लेंस वाली आकाशगंगाएँ आकाशगंगाएँ हैं जो लम्बी और चमकीली दिखाई देती हैं," बोर्डोलॉय कहते हैं। "ऐसा इसलिए है क्योंकि आकाशगंगा के सामने एक गुरुत्वाकर्षण रूप से विशाल संरचना है जो इससे आने वाले प्रकाश को विकृत कर देती है क्योंकि यह हमारी ओर बढ़ता है। नतीजतन, हम वस्तु के एक आवर्धित संस्करण को देख रहे हैं - यह एक अंतरिक्ष दूरबीन का उपयोग करने जैसा है जो ज़ूम इन करता है और हमें एक बेहतर दृश्य देता है।"
इसका लाभ दुगना है: सबसे पहले, पृष्ठभूमि वस्तु आकाश से लंबी और चमकीली होती है, इसलिए वस्तु के विभिन्न भागों से वर्णक्रमीय रीडिंग को कैप्चर करना आसान होता है। दूसरा, क्योंकि लेंसिंग से वस्तु का विस्तार होता है, बहुत छोटे भागों की जांच की जा सकती है। उदाहरण के लिए, यदि कोई वस्तु एक प्रकाश वर्ष के पार है, तो हम बहुत उच्च परिशुद्धता के साथ छोटे टुकड़ों का अध्ययन कर सकते हैं।
स्पेक्ट्रल रीडिंग खगोल भौतिकविदों को गहरी जगह के तत्वों को "देखने" की अनुमति देती है जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं, जैसे फैलाना गैसीय डीएलए और उनके भीतर संभावित आकाशगंगाएं। आमतौर पर, सबूत इकट्ठा करना एक लंबी और श्रमसाध्य प्रक्रिया है। लेकिन वैज्ञानिकों ने केक कॉस्मिक वेब इमेजर का उपयोग करके इंटीग्रल स्पेक्ट्रोस्कोपी आयोजित करके इस समस्या का समाधान किया।
इंटीग्रल फील्ड स्पेक्ट्रोस्कोपी ने शोधकर्ताओं को आकाश के उस क्षेत्र में हर एक पिक्सेल पर स्पेक्ट्रम प्राप्त करने की अनुमति दी, जिस पर इसका उद्देश्य था, आकाश में एक विस्तारित वस्तु की स्पेक्ट्रोस्कोपी को बहुत कुशल बनाना। लंबी और चमकदार गुरुत्वाकर्षण लेंस वाली आकाशगंगा के साथ संयुक्त इस नवाचार ने टीम को उच्च परिशुद्धता के साथ आकाश में डीएलए की फैलाने वाली गैस को मैप करने की अनुमति दी। इस पद्धति के साथ, शोधकर्ता न केवल दो डीएलए के आकार को निर्धारित करने में सक्षम थे, बल्कि यह भी कि उनमें मेजबान आकाशगंगाएँ हैं।
"मैं लगभग अपने पूरे करियर में इस संयोजन की प्रतीक्षा कर रहा हूं: एक शक्तिशाली पर्याप्त दूरबीन और उपकरण, और प्रकृति हमें एक नहीं, बल्कि दो डीएलए का नए तरीके से अध्ययन करने के लिए थोड़ा सा भाग्य दे रही है," वैज्ञानिकों ने कहा। "विज्ञान को व्यवहार में देखना बहुत अच्छा है।"
वैसे, डीएलए बहुत बड़ा है। 17,4 किलोपारसेक से अधिक के व्यास के साथ, वे आधुनिक मिल्की वे आकाशगंगा के आकार के दो-तिहाई से अधिक हैं। तुलना के लिए, 13 अरब साल पहले, एक विशिष्ट आकाशगंगा का व्यास 5 किलोपारसेक से कम था। एक पारसेक 3,26 प्रकाश-वर्ष है और एक किलोपारसेक 1000 पारसेक है, इसलिए प्रकाश को प्रत्येक डीएलए से गुजरने में लगभग 56 वर्ष लगते हैं।
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