आरआईए नोवोस्ती ने काम के लेखकों में से एक, गर्थ इलिंगवर्थ के हवाले से कहा, "हम समय में वापस चले गए, पहली आकाशगंगाओं के बहुत करीब आ गए, जो हमें लगता है कि बिग बैंग के लगभग 200 से 300 मिलियन वर्ष बाद बनाई गई थी।" अद्वितीय वस्तु UDFj-39546284 निकली - एक रिकॉर्ड तोड़ने वाली दूर की आकाशगंगा, जिसे स्टार गठन की अपेक्षाकृत कम दर से अलग किया गया था। अन्य अपेक्षाकृत करीब और "पुरानी" आकाशगंगाओं के बारे में जानकारी के साथ इसके बारे में डेटा की तुलना से पता चला है कि आकाशगंगाओं में स्टार गठन की दर केवल 170 मिलियन वर्षों में दस गुना बढ़ गई है।
इलिंगवर्थ कहते हैं, "यह उस अवधि में आश्चर्यजनक वृद्धि है जो ब्रह्मांड की वर्तमान आयु का केवल 1% है।" वैज्ञानिकों के अनुसार, ये आंकड़े आकाशगंगा के गठन की पदानुक्रमित तस्वीर के अनुरूप हैं, जिसके अनुसार आकाशगंगाएं डार्क मैटर के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बढ़ती और विलीन होती हैं। वैज्ञानिकों द्वारा खोजी गई आकाशगंगा आधुनिक सर्पिल आकाशगंगाओं की तुलना में बहुत छोटी और हल्की है। तो, हमारी आकाशगंगा लगभग 100 गुना अधिक विशाल है।
अधिक से अधिक दूर के अंतरिक्ष पिंडों की खोज से खगोलविदों को ब्रह्मांड के सुदूर अतीत को देखने में मदद मिलती है। क्योंकि प्रकाश की गति सीमित है, हम दूर की आकाशगंगाओं को वैसे ही देखते हैं जैसे वे सुदूर अतीत में थीं। खगोलविद यूडीएफजे-39546284 आकाशगंगा का निरीक्षण करते हैं क्योंकि यह तब था जब ब्रह्मांड केवल 480 मिलियन वर्ष पुराना था।
दूर की आकाशगंगाओं की दूरी का मुख्य संकेतक रेडशिफ्ट है - डॉपलर प्रभाव के कारण स्पेक्ट्रम में लाइनों का बदलाव। रेडशिफ्ट जितना अधिक होगा, अंतरिक्ष वस्तु उतनी ही दूर होगी, क्योंकि दूरी के साथ, हबल के नियम के अनुसार, आकाशगंगाओं के पलायन वेग में वृद्धि होती है। सबसे दूर की आकाशगंगा की खोज के लेखकों के अनुसार, इसकी रेडशिफ्ट 10.3 हो सकती है। हालांकि, ये आंकड़े अंतिम नहीं हैं, क्योंकि खगोल विज्ञान के विकास के वर्तमान चरण में, रेडशिफ्ट का सटीक माप एक अत्यंत कठिन कार्य है। स्टर्नबर्ग एस्ट्रोनॉमिकल इंस्टीट्यूट के एस्ट्रोफिजिसिस्ट सर्गेई पोपोव ने खोज पर टिप्पणी की, "जब तक स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधियों का उपयोग करके रेडशिफ्ट को मापा जाता है, तब तक यह सिर्फ एक उम्मीदवार रहता है, हालांकि एक अच्छा उम्मीदवार है।"
यदि एक खुली आकाशगंगा के रेडशिफ्ट संकेतक वास्तव में 9 - 10 के क्षेत्र में निकलते हैं, तो वस्तु को ब्रह्मांड में सबसे प्राचीन माना जाएगा। इस बीच, यह खिताब पृथ्वी से 13 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित आकाशगंगा UDFy-38135539 के पास था। यह अक्टूबर 2010 में यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला (ईएसओ) के खगोलविदों द्वारा खोजा गया था। इस आकाशगंगा का रेडशिफ्ट 8.5549 निकला और हम इसे वैसे ही देखते हैं जैसे यह लगभग 600 मिलियन वर्ष पहले था।
तस्वीर का शीर्षक बिग बैंग के ठीक 520 मिलियन वर्ष बाद इस सितारे की मृत्यु हो गई
देखने योग्य ब्रह्मांड के बिल्कुल किनारे पर एक विशाल सुपरनोवा विस्फोट, जाहिरा तौर पर, दूरबीन द्वारा दर्ज की गई सबसे दूर की घटना थी।
खगोलविदों का मानना है कि अमेरिकी कक्षीय वेधशाला SWIFT द्वारा खींची गई इस तारे की मृत्यु बिग बैंग के ठीक 520 मिलियन वर्ष बाद हुई, जिसमें हमारे ब्रह्मांड का जन्म हुआ था।
इसका मतलब है कि मरने वाले तारे से प्रकाश 13.14 अरब वर्षों तक पृथ्वी पर आया।
इस अध्ययन के परिणाम वैज्ञानिक पत्रिका एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुए हैं।
खोजी गई घटना को पदनाम GRB 090429B प्राप्त हुआ है। GRB अक्षर गामा-रे बर्स्ट - गामा रेडिएशन का एक विस्फोट - शब्दों के लिए एक संक्षिप्त नाम है क्योंकि खगोलविद ऐसी वस्तुओं को नामित करते हैं।
ब्रह्मांड का एक्स-रे
गामा किरणों के ये फटने आमतौर पर अत्यंत हिंसक तारकीय प्रक्रियाओं के साथ होते हैं, जैसे कि विशाल सितारों के जीवन का अंत।
"शायद यह एक विशाल तारा था, जिसका द्रव्यमान हमारे सूर्य से 30 गुना अधिक था," - अनुसंधान दल के नेता, बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के डॉ. एंटोनिनो कुचियारा ने कहा।
तस्वीर का शीर्षक स्विफ्ट उपग्रह नासा और ईएसए के बीच एक संयुक्त परियोजना है"हालांकि हमारे पास इस तारे को तथाकथित जनसंख्या III सितारों के लिए, यानी हमारे ब्रह्मांड में दिखाई देने वाली पहली पीढ़ी के सितारों के लिए पर्याप्त डेटा नहीं है," वैज्ञानिक का मानना है, "लेकिन हम निश्चित रूप से इनमें से एक का अवलोकन कर रहे हैं। तारा निर्माण के प्रारंभिक चरण। ”।
ये लपटें बहुत कम समय के भीतर होती हैं, लेकिन उनका आफ्टरग्लो कभी-कभी कई दिनों तक रहता है, जिससे अन्य दूरबीनों के साथ प्रक्रिया के विकास का निरीक्षण करना और गामा-रे फटने की दूरी निर्धारित करना संभव हो जाता है।
2004 में लॉन्च किया गया, स्विफ्ट उपग्रह में एक मिनट से भी कम समय में फटने की ऑप्टिकल और एक्स-रे पहचान करने की क्षमता है। उनकी खोजों में शक्तिशाली हैं, कभी-कभी आफ्टरग्लो में कई एक्स-रे फट जाते हैं, साथ ही वास्तविक गामा विकिरण के अंत से पहले भी आफ्टरग्लो का पता लगाना।
पुरातनता के लिए दौड़
खगोलविद अब प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं कि ब्रह्मांड में सबसे दूर और इसलिए सबसे प्राचीन वस्तु को कौन ठीक करेगा।
प्रसिद्ध हबल स्पेस टेलीस्कोप में ऐसी दूर की वस्तुओं को देखने के लिए बहुत अधिक शक्तिशाली उपकरण हैं, जिन्हें 2009 में अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा लाया गया था।
गामा-रे बर्स्ट (GB) कैसे होता है?
हबल टेलीस्कोप द्वारा ली गई छवियों का अध्ययन करने वाले नासा के वैज्ञानिकों ने पहले ही आकाशगंगाओं का अवलोकन किया है जो हमसे लगभग उतनी ही दूरी पर हैं जितनी कि गामा-किरण वस्तु GRB 090429B।
खगोलविद इन अत्यंत दूर के तारों और तारा समूहों में रुचि रखते हैं क्योंकि वे हमारी समझ का विस्तार करते हैं कि ब्रह्मांड कैसे विकसित हुआ।
पहली पीढ़ी के सितारों पर विशेष ध्यान दिया जाता है। ये चमकीले नीले रंग के चर आणविक बादलों से उत्पन्न हुए हैं जो बिग बैंग के तुरंत बाद बने थे।
इन विशाल स्पंदित तारों का विकास का एक बहुत ही छोटा और अशांत चक्र था - केवल कुछ मिलियन वर्ष, उनकी मृत्यु के दौरान भारी तत्वों को जन्म देना।
उनके कठोर पराबैंगनी विकिरण ने आसपास के नीहारिकाओं के पुन: आयनीकरण का नेतृत्व किया, जिसमें मुख्य रूप से हाइड्रोजन, परमाणुओं से अलग होने वाले इलेक्ट्रॉन शामिल थे, जो बदले में हमारी आकाशगंगा में सितारों की वर्तमान पीढ़ी को घेरने वाले अत्यंत दुर्लभ इंटरगैलेक्टिक प्लाज्मा को उत्पन्न करते थे।
डॉ. कुक्कियारा का कहना है कि जीआरबी 090429बी के ब्रह्मांड में सबसे पहले सितारों में से एक होने की संभावना नहीं है। संभावना है कि इससे पहले भी सितारों की कई पीढ़ियां थीं, जिनके बारे में हम अभी भी कुछ नहीं जानते हैं।
स्विफ्ट कक्षीय दूरबीन के निर्माण में ब्रिटिश और इतालवी इंजीनियरों ने भाग लिया। बोर्ड पर एक ब्रिटिश एक्स-रे कैमरा है जो गामा-रे फटने, साथ ही एक पराबैंगनी ऑप्टिकल टेलीस्कोप के घटकों को कैप्चर करता है।
विज्ञान
खगोलविदों ने कहा है कि एक नई खोजी गई खगोलीय वस्तु ब्रह्मांड में सबसे दूर देखी गई अंतरिक्ष वस्तु के खिताब के लिए होड़ में है। यह वस्तु एक आकाशगंगा है MACS0647-JD, जो पृथ्वी से 13.3 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है।
वैज्ञानिकों के अनुसार, ब्रह्मांड ही 13.7 अरब वर्ष पुराना है, इसलिए इस आकाशगंगा से जो प्रकाश आज हम देख सकते हैं, वह ब्रह्मांड के गठन की शुरुआत से ही इसका प्रकाश है।
नासा अंतरिक्ष दूरबीनों के साथ वैज्ञानिक वस्तु का निरीक्षण करते हैं हबलतथा "स्पिट्जर", साथ ही इन अवलोकनों को एक प्राकृतिक ब्रह्मांडीय "आवर्धक लेंस" की मदद से संभव बनाया गया था। यह लेंस वास्तव में आकाशगंगाओं का एक विशाल समूह है, जिसका संयुक्त गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष-समय को विकृत करता है, तथाकथित गुरुत्वाकर्षण लेंस. जब दूर की आकाशगंगा से प्रकाश पृथ्वी के रास्ते में ऐसे लेंस से होकर गुजरता है, तो यह प्रवर्धित होता है।
यहाँ एक गुरुत्वाकर्षण लेंस कैसा दिखता है:
"इस तरह के लेंस किसी वस्तु के प्रकाश को इतना बढ़ा सकते हैं कि कोई मानव निर्मित दूरबीन ऐसा नहीं कर सकती।, - वह बोलता है मार्क पोस्टमैनबाल्टीमोर में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट के एक खगोलशास्त्री। - इस तरह के आवर्धन के बिना, इतनी दूर की आकाशगंगा को देखने के लिए एक टाइटैनिक प्रयास करना चाहिए।"
नई दूर की आकाशगंगा हमारी आकाशगंगा से बहुत छोटी, बहुत छोटी है।वैज्ञानिकों ने कहा। यह वस्तु, जो प्रकाश हमारे पास आया है, उसे देखते हुए, बहुत छोटा है, यह उस युग से हमारे पास आया जब ब्रह्मांड स्वयं अपने विकास के शुरुआती चरण में था। वह केवल 420 मिलियन वर्ष की थी, जो कि उसकी वर्तमान आयु का 3 प्रतिशत है।
एक छोटी आकाशगंगा केवल 600 प्रकाश वर्ष चौड़ी है, लेकिन जैसा कि आप जानते हैं, आकाशगंगा बहुत बड़ी है - 150 हजार प्रकाश वर्ष चौड़ी। खगोलविदों का मानना है कि MACS0647-JD अंततः अन्य छोटी आकाशगंगाओं के साथ विलय करके एक बड़ी आकाशगंगा बना लेता है।
आकाशगंगाओं का ब्रह्मांडीय विलय
"यह वस्तु संभवतः किसी बड़ी आकाशगंगा के कई निर्माण खंडों में से एक है,शोधकर्ताओं का कहना है। - अगले 13 अरब वर्षों में, यह अन्य आकाशगंगाओं या उनके टुकड़ों के साथ दसियों, सैकड़ों या हजारों विलय से गुजर सकता है।"
खगोलविद और भी दूर की वस्तुओं का निरीक्षण करना जारी रखते हैं क्योंकि उनकी अवलोकन तकनीकों और उपकरणों में सुधार होता है। सबसे दूर देखने योग्य आकाशगंगा का खिताब रखने वाली पिछली वस्तु आकाशगंगा SXDF-NB1006-2 थी, जो पृथ्वी से 12.91 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है। इस वस्तु को दूरबीन से देखा गया था सुबारूतथा "केक"हवाई में।
सबसे दूर की आकाशगंगाओं का अध्ययन हमें अरबों प्रकाश-वर्ष दूर की वस्तुओं को दिखा सकता है, लेकिन सही तकनीक के साथ भी, सबसे दूर की आकाशगंगा और बिग बैंग के बीच अंतरिक्ष का अंतर बहुत बड़ा रहेगा।
जब हम ब्रह्मांड में झांकते हैं, तो हमें हर जगह, सभी दूरियों पर प्रकाश दिखाई देता है, जिसे हमारी दूरबीनें ही देख सकती हैं। लेकिन किसी बिंदु पर हम सीमाओं में चलेंगे। उनमें से एक ब्रह्मांड में बनने वाली ब्रह्मांडीय संरचना द्वारा आरोपित है: हम केवल तारों, आकाशगंगाओं आदि को देख सकते हैं, यदि वे प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। इसके बिना हमारी दूरबीनें कुछ भी नहीं देख सकतीं। खगोल विज्ञान के रूपों का उपयोग करते समय एक और सीमा जो प्रकाश तक सीमित नहीं है, वह सीमा है कि बिग बैंग के बाद से ब्रह्मांड हमारे लिए कितना उपलब्ध है। ये दोनों मात्राएँ एक-दूसरे से संबंधित नहीं हो सकती हैं, और इस विषय पर हमारे पाठक हमसे एक प्रश्न पूछते हैं:
सीएमबी रेडशिफ्ट 1000 की सीमा में क्यों है जबकि किसी भी आकाशगंगा की सबसे बड़ी रेडशिफ्ट 11 है?सबसे पहले, हमें यह देखना चाहिए कि बिग बैंग के बाद से हमारे ब्रह्मांड में क्या हो रहा है।
देखने योग्य ब्रह्मांड हमारे दृष्टिकोण से सभी दिशाओं में 46 अरब प्रकाश-वर्ष फैला सकता है, लेकिन निश्चित रूप से इसके अन्य हिस्से हैं जिन्हें हम नहीं देख सकते हैं, और शायद वे अनंत भी हैं।
हम जो कुछ भी जानते हैं, देखते हैं, देखते हैं और उसके साथ बातचीत करते हैं, उसके पूरे सेट को "अवलोकन योग्य ब्रह्मांड" कहा जाता है। इसके परे ब्रह्मांड के अधिक क्षेत्र होने की संभावना है, और समय के साथ हम इनमें से अधिक से अधिक क्षेत्रों को देखने में सक्षम होंगे जब दूर की वस्तुओं से प्रकाश अंततः अरबों वर्षों की ब्रह्मांडीय यात्रा के बाद हम तक पहुंचता है। हम देख सकते हैं कि हम क्या देखते हैं (और अधिक, कम नहीं) तीन कारकों के संयोजन के लिए धन्यवाद:
- 13.8 अरब वर्ष बिग बैंग के बाद से एक सीमित समय बीत चुका है।
- प्रकाश की गति, ब्रह्मांड के माध्यम से घूमने वाले किसी भी संकेत या कण के लिए अधिकतम गति, परिमित और स्थिर है।
- बिग बैंग के बाद से ही अंतरिक्ष का ताना-बाना खिंचता और फैलता रहा है।
देखने योग्य ब्रह्मांड के इतिहास की समयरेखा
आज हम जो देख रहे हैं वह इन तीन कारकों का परिणाम है, साथ में पदार्थ और ऊर्जा के मूल वितरण के साथ, ब्रह्मांड के इतिहास में भौतिकी के नियमों के अनुसार काम करना। यदि हम यह जानना चाहते हैं कि किसी भी शुरुआती समय में ब्रह्मांड कैसा था, तो हमें केवल यह देखना होगा कि यह आज क्या है, इसमें शामिल सभी मापदंडों को मापें, और गणना करें कि यह अतीत में कैसा था। ऐसा करने के लिए, हमें बहुत सारे अवलोकन और माप की आवश्यकता होगी, लेकिन आइंस्टीन के समीकरण, हालांकि कठिन हैं, कम से कम स्पष्ट हैं। परिणाम दो समीकरणों में परिणत होते हैं, जिन्हें फ्रीडमैन समीकरण के रूप में जाना जाता है, और उन्हें हल करने की समस्या एक है जो ब्रह्मांड विज्ञान के प्रत्येक छात्र का सीधे सामना करती है। लेकिन हम, स्पष्ट रूप से, ब्रह्मांड के मापदंडों के कुछ आश्चर्यजनक माप करने में कामयाब रहे।
आकाशगंगा के उत्तरी ध्रुव की ओर देखते हुए, हम अंतरिक्ष की गहराई में झाँक सकते हैं। इस छवि में सैकड़ों हजारों आकाशगंगाओं को लेबल किया गया है, और प्रत्येक पिक्सेल एक अलग आकाशगंगा है।
हम जानते हैं कि आज यह कितनी तेजी से फैल रहा है। हम जानते हैं कि हम जिस दिशा में देखते हैं, उसमें कितना घना पदार्थ होता है। हम जानते हैं कि गोलाकार समूहों से लेकर बौनी आकाशगंगाओं तक, बड़ी आकाशगंगाओं से लेकर उनके समूहों, समूहों और बड़े पैमाने पर फिलामेंटरी संरचनाओं तक, सभी पैमानों पर कितनी संरचनाएं बनती हैं। हम जानते हैं कि ब्रह्मांड में कितने सामान्य पदार्थ, डार्क मैटर, डार्क एनर्जी, साथ ही न्यूट्रिनो, रेडिएशन और यहां तक कि ब्लैक होल जैसे छोटे घटक हैं। और केवल इस जानकारी से, समय में वापस एक्सट्रपलेशन करते हुए, हम ब्रह्मांड के आकार और इसके ब्रह्मांडीय इतिहास के किसी भी बिंदु पर इसके विस्तार की दर दोनों की गणना कर सकते हैं।
अवलोकनीय ब्रह्मांड बनाम आयु के आकार का लघुगणकीय प्लॉट
आज हमारा देखने योग्य ब्रह्मांड हमारे दृष्टिकोण से सभी दिशाओं में लगभग 46.1 अरब प्रकाश वर्ष फैला हुआ है। इस दूरी पर एक काल्पनिक कण का प्रारंभिक बिंदु है जो बिग बैंग के क्षण में स्थापित हुआ था, और प्रकाश की गति से यात्रा करते हुए, आज 13.8 अरब साल बाद हमारे पास पहुंचेगा। सिद्धांत रूप में, इस दूरी पर ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति से छोड़ी गई सभी गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न हुईं - वह राज्य जो बिग बैंग से पहले था, ब्रह्मांड की स्थापना की और सभी प्रारंभिक स्थितियां प्रदान कीं।
ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति द्वारा बनाई गई गुरुत्वाकर्षण तरंगें उन सभी का सबसे पुराना संकेत हैं, जिनका मानव जाति, सिद्धांत रूप में, पता लगा सकती है। वे ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के अंत में और गर्म बिग बैंग की शुरुआत में पैदा हुए थे।
लेकिन ब्रह्मांड में अन्य संकेत हैं। जब यह 380,000 वर्ष का था, तब बिग बैंग के अवशिष्ट विकिरण ने मुक्त आवेशित कणों का बिखरना बंद कर दिया क्योंकि उन्होंने तटस्थ परमाणु बनाए। और ये फोटॉन, परमाणुओं के निर्माण के बाद, ब्रह्मांड के विस्तार के साथ-साथ रेडशिफ्ट का अनुभव करना जारी रखते हैं, और इन्हें आज माइक्रोवेव या रेडियो एंटीना / टेलीस्कोप के साथ देखा जा सकता है। लेकिन ब्रह्मांड के अपने शुरुआती चरणों में तेजी से विस्तार के कारण, "सतह" जो इस अवशिष्ट प्रकाश के साथ हमें "चमकती" है - ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि - केवल 45.2 अरब प्रकाश वर्ष दूर है। ब्रह्मांड की शुरुआत से जहां ब्रह्मांड 380,000 साल बाद था वहां की दूरी 900 मिलियन प्रकाश वर्ष है!
सीएमबी में ठंड के उतार-चढ़ाव (नीला) प्रति से अधिक ठंडे नहीं होते हैं, लेकिन पदार्थ के घनत्व में वृद्धि के कारण बढ़े हुए गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। गर्म (लाल) क्षेत्र अधिक गर्म होते हैं क्योंकि इन क्षेत्रों में विकिरण कम गुरुत्वाकर्षण वाले कुएं में रहता है। समय के साथ, सघन क्षेत्रों के सितारों, आकाशगंगाओं और समूहों में विकसित होने की संभावना अधिक होती है, जबकि कम घने क्षेत्रों में ऐसा करने की संभावना कम होती है।
हमारे द्वारा खोजे गए ब्रह्मांड में सभी आकाशगंगाओं में सबसे दूर का पता लगाने से पहले हमें एक लंबा समय लगेगा। हालांकि सिमुलेशन और गणना से पता चलता है कि ब्रह्मांड की शुरुआत से 50-100 मिलियन वर्षों में पहले सितारे बन सकते हैं, और 200 मिलियन वर्षों में पहली आकाशगंगाएं, हमने अभी तक बहुत पीछे नहीं देखा है (हालांकि, यह आशा की जाती है कि बाद में अगले साल जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का प्रक्षेपण, हम इसे कर सकते हैं!) आज, ब्रह्मांडीय रिकॉर्ड नीचे दिखाई गई आकाशगंगा के पास है, जो तब अस्तित्व में थी जब ब्रह्मांड 400 मिलियन वर्ष पुराना था - यह इसकी वर्तमान आयु का केवल 3% है। हालाँकि, यह आकाशगंगा, GN-z11, केवल 32 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर है, जो देखने योग्य ब्रह्मांड के "किनारे" से लगभग 14 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर है।
सभी खोजी गई आकाशगंगाओं में सबसे दूर: GN-z11, हबल टेलीस्कोप द्वारा बनाए गए GOODS-N अवलोकन से फोटो।
इसका कारण यह है कि शुरुआत में समय के साथ विस्तार की दर में बहुत तेजी से गिरावट आई। जब तक हमने इसे देखा, आकाशगंगा Gz-11 मौजूद थी, तब तक ब्रह्मांड आज की तुलना में 20 गुना तेजी से विस्तार कर रहा था। जब सीएमबी उत्सर्जित हुआ था, तब ब्रह्मांड आज की तुलना में 20,000 गुना तेजी से विस्तार कर रहा था। बिग बैंग के समय, जहाँ तक हम जानते हैं, ब्रह्मांड आज की तुलना में 1036 गुना तेजी से या 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 गुना तेजी से विस्तार कर रहा था। समय के साथ, ब्रह्मांड के विस्तार की दर में बहुत कमी आई है।
और हमारे लिए यह बहुत अच्छा है! हमारे प्रेक्षणों की त्रुटि तक, विस्तार की प्राथमिक दर और ब्रह्मांड में उसके सभी रूपों में ऊर्जा की कुल मात्रा के बीच संतुलन पूरी तरह से बनाए रखा जाता है। यदि ब्रह्मांड के शुरुआती चरणों में थोड़ा और पदार्थ या विकिरण होता, तो यह अरबों साल पहले ढह जाता और हम यहां नहीं होते। यदि ब्रह्मांड में बहुत कम पदार्थ या विकिरण होता, तो यह इतनी तेजी से फैलता कि कण एक-दूसरे से मिलने में सक्षम नहीं होते, यहां तक कि परमाणु बनाने के लिए, आकाशगंगाओं, सितारों, ग्रहों जैसी अधिक जटिल संरचनाओं की तो बात ही छोड़ दें। मनुष्य .. ब्रह्मांड की कहानी जो ब्रह्मांड हमें बताती है वह उस असाधारण संतुलन की कहानी है जिसके द्वारा हम मौजूद हैं।
विस्तार की दर और ब्रह्मांड के समग्र घनत्व के बीच जटिल संतुलन इतना नाजुक है कि किसी भी दिशा में 0.00000000001% विचलन भी ब्रह्मांड को किसी भी समय किसी भी जीवन, सितारों या यहां तक कि ग्रहों के लिए पूरी तरह से निर्जन बना देगा।
यदि हमारे सर्वोत्तम वर्तमान सिद्धांत सही हैं, तो पहली सच्ची आकाशगंगा का निर्माण 120 से 210 मिलियन वर्ष के बीच होना चाहिए था। यह हमसे 35-37 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी के अनुरूप है, और सबसे दूर आकाशगंगा से आज 9-11 बिलियन प्रकाश वर्ष के अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के किनारे तक की दूरी से मेल खाती है। यह बहुत दूर है, और एक आश्चर्यजनक तथ्य की बात करता है: प्रारंभिक अवस्था में ब्रह्मांड का बहुत तेजी से विस्तार हुआ, और आज यह बहुत अधिक धीरे-धीरे विस्तार कर रहा है। ब्रह्मांड की आयु का 1% इसके कुल विस्तार के 20% के लिए जिम्मेदार है!
ब्रह्मांड का इतिहास शानदार घटनाओं से भरा है, लेकिन जब से मुद्रास्फीति समाप्त हुई और बिग बैंग हुआ, विस्तार की दर कम हो गई है, और घनत्व कम होने के कारण धीमा हो रहा है।
ब्रह्मांड का विस्तार प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को बढ़ाता है (और हम जो रेडशिफ्ट देखते हैं उसके लिए जिम्मेदार है), और इस विस्तार की बड़ी गति माइक्रोवेव पृष्ठभूमि और सबसे दूर की आकाशगंगा के बीच बड़ी दूरी के लिए जिम्मेदार है। लेकिन ब्रह्मांड के आकार से आज कुछ और चौंकाने वाला पता चलता है: समय के साथ हुए अविश्वसनीय प्रभाव। समय के साथ, ब्रह्मांड का अधिक से अधिक विस्तार होता रहेगा, और जब तक यह अपनी वर्तमान आयु का दस गुना हो जाएगा, तब तक दूरियां इतनी बढ़ चुकी होंगी कि हम अपने स्थानीय समूह के सदस्यों के अलावा कोई आकाशगंगा नहीं देख पाएंगे। , हबल के समतुल्य दूरबीन के साथ भी। आज जो कुछ भी दिखाई दे रहा है, उसका आनंद लें, जो सभी ब्रह्मांडीय पैमानों पर मौजूद है। यह हमेशा के लिए नहीं रहेगा!
1990 में लॉन्च किया गया हबल ऑर्बिटल टेलीस्कोप, ब्रह्मांड की दृश्यमान सीमाओं को आगे बढ़ाते हुए, पृथ्वीवासियों का मुख्य उपकरण बन गया है। सुर्खियों में "खगोलविदों ने सबसे दूर की आकाशगंगा पाई है" मीडिया और वैज्ञानिक प्रकाशनों से परिचित हो गए हैं, क्योंकि आप वास्तव में कम से कम हर दिन सबसे दूर की वस्तु पा सकते हैं। ऐसा लग सकता है कि इस तरह की खोजें गुणात्मक सफलता नहीं लाती हैं: जितना अधिक शक्तिशाली हम शहर के बाहर दूरबीन लेते हैं, उतना ही दूर हम देखते हैं।
हालाँकि, यह सादृश्य यहाँ पूरी तरह से उपयुक्त नहीं है। अधिक शक्तिशाली दूरबीन लेते हुए, हम अनिवार्य रूप से एक ही वस्तु को देखते रहते हैं - खेत, नदियाँ, जंगल, इमारतें। यह सब लंबे समय से ज्ञात नियमों के अनुसार बढ़ता है, चलता है, खड़ा होता है और गिरता नहीं है।
आज दिखाई देने वाले "किनारे" में ऐसी वस्तुएं हैं जो बिग बैंग के सैकड़ों लाखों वर्षों बाद ही प्रकाश उत्सर्जित करती हैं। उस युग में, ब्रह्मांड अभी आकार लेना शुरू कर रहा था। इसलिए, सबसे दूर की आकाशगंगाओं की खोज करते समय, हम यह समझने की कोशिश नहीं करते हैं कि "आगे क्या है?", लेकिन "यह सब कैसे शुरू हुआ?"।
लाल शिफ्ट
सार्वभौमिक शासकरेडशिफ्ट संदर्भ के प्रयोगशाला फ्रेम में तरंग दैर्ध्य के लिए, लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर वर्णक्रमीय रेखा के बदलाव के परिमाण का अनुपात है।
ब्रह्मांड के जन्म की भोर में प्रकाश उत्सर्जित करने वाली वस्तुओं के लिए, यह बदलाव तरंगदैर्घ्य से कई गुना अधिक है
ब्रह्मांड का लगातार विस्तार हो रहा है, और कोई वस्तु जितनी दूर बड़े पैमाने पर देखी जाती है, उतनी ही तेजी से वह हमसे दूर जाती है। इसलिए, दूरी का सबसे सुविधाजनक उपाय डॉपलर प्रभाव के कारण किसी वस्तु के लाल होने का आकलन है। कुछ समय पहले तक, सबसे दूर की आकाशगंगा रेडशिफ्ट z=8.6 के अनुरूप थी। उनका जन्म बिग बैंग के 600 मिलियन वर्ष बाद हुआ था।
बिग बैंग के बाद 150 से 800 मिलियन वर्ष की अवधि तथाकथित पुनर्आयनीकरण अवधि को संदर्भित करती है, जब पहले सितारों और आकाशगंगाओं ने इंटरगैलेक्टिक गैस को आयनित किया था।
जर्नल नेचर में प्रकाशित एक पेपर में, लीडेन विश्वविद्यालय के रिचर्ड बोवेन्स के नेतृत्व में खगोलविदों ने लगभग 10 की रेडशिफ्ट के साथ एक और भी अधिक दूर की आकाशगंगा की खोज की रिपोर्ट की। यूडीएफजे-39546284 को 2009 में देखा गया था, हबल टेलीस्कोप के ठीक तीन महीने बाद। वाइड-एंगल कैमरा UDFj-39546284 स्थापित है। गहरे आकाश के दृश्य में दिखाई देने वाला हल्का धब्बा युवा नीले तारों से बनी एक कॉम्पैक्ट आकाशगंगा से ज्यादा कुछ नहीं है। इससे जो प्रकाश हम देखते हैं, वह बिग बैंग के ठीक 480 मिलियन वर्ष बाद उत्सर्जित होता है।
रिचर्ड बोवेन्स ने कहा, "ये अवलोकन हमें उन शुरुआती वस्तुओं पर सबसे अच्छी नज़र देते हैं जो मिल सकती हैं।"
ब्रह्मांड के प्रबंधकजिस आकाशगंगा का प्रकाश हम तक पहुंचा है वह सर्पिल आकार या अन्य विशेषताओं के लिए बहुत छोटी और युवा है। वैज्ञानिकों ने पाया है कि आकाशगंगा में 100-200 मिलियन वर्ष पुराने तारे थे। वे रहस्यमय डार्क मैटर के गुच्छों के आसपास एकत्रित गैस से बने थे।
शोधकर्ताओं के अनुसार, देखे गए युग में, युवा ब्रह्मांड ने एक प्रकार के बेबी बूम का अनुभव किया: बिग बैंग के 480 से 650 मिलियन वर्ष बाद की अवधि में, परिमाण के एक क्रम से सितारों की संख्या में वृद्धि हुई। सांताक्रूज में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के गर्थ इलिंगवर्थ ने कहा, "जिस तेज गति से सितारों का जन्म हुआ, वह हमें बताता है कि अगर हम थोड़ा और आगे देखें, तो हम बहुत पहले आकाशगंगाओं के निर्माण के दौरान बहुत अधिक नाटकीय बदलाव देखेंगे।"
किनारे से परेz=10 पर रेखा को पार करने के बाद, खगोलविदों ने "किनारे के किनारे" से संपर्क किया। बिग बैंग के बाद के पहले 500 मिलियन वर्ष (z पर 1000 से 10 तक) आकाशगंगा निर्माण के वर्तमान में स्वीकृत पदानुक्रमित मॉडल में एक सफेद स्थान बना हुआ है - तारा समूहों से अण्डाकार और सर्पिल आकाशगंगाओं तक। आकाशगंगा UDFj-39546284 को सबसे दूर अवरक्त रेंज में खोजा गया था जिसे हबल दूरबीन के उपकरण देख सकते हैं। ब्रह्मांड के बहुत प्रारंभिक वर्षों में आगे देखने के लिए, वैज्ञानिक जेम्स वेब टेलीस्कोप की मदद से आशा करते हैं।