जेडब्ल्यूएसटी द्वारा ली गई छवि के अध्ययन से बिग बैंग के लगभग एक अरब साल बाद प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक आकाशगंगा की खोज हुई है जिसके प्रकाश हस्ताक्षर का श्रेय इसके नेबुलर गैस को दिया जाता है जो इसके तारों को मात देती है। अब जीएस-एनडीजी-9422 नाम दिया गया यह आकाशगंगा रासायनिक रूप से जटिल है और इसमें जनसंख्या III तारे नहीं हैं। इसी तरह, बिग बैंग के लगभग 14 मिलियन साल बाद प्रारंभिक ब्रह्मांड में बनी सबसे दूरस्थ आकाशगंगा जेएडीईएस-जीएस-जेड0-290 में धातुएं पाई गई थीं। वर्तमान समझ के अनुसार, प्रारंभिक ब्रह्मांड के तारों की पहली पीढ़ी शून्य धातुता वाले जनसंख्या III तारे होने चाहिए। खगोल विज्ञान में, हीलियम से भारी कोई भी तत्व धातु माना जाता है। ऑक्सीजन, नाइट्रोजन आदि रासायनिक अधातुएं ब्रह्मांडीय संदर्भ में धातु हैं
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) के NIRSpec (नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) उपकरण द्वारा कैप्चर की गई छवि का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने प्रारंभिक ब्रह्मांड से एक अद्वितीय आकाशगंगा की पहचान की है, जिसका रेड शिफ्ट Z= 5.943 है, जो बिग बैंग के लगभग एक अरब वर्ष बाद है। अब GS-NDG-9422 नाम दिया गया यह आकाशगंगा ब्रह्मांड के पहले तारों और सुस्थापित आकाशगंगाओं के बीच आकाशगंगा विकास का एक गुम-लिंक चरण हो सकता है।
आकाशगंगा GS-NDG-9422 की धुंधली बिंदु छवि में अद्वितीय प्रकाश हस्ताक्षर है। छवि में दिखाई देने वाले प्रकाश का स्रोत आकाशगंगा की गर्म गैस है। प्रकाश उसके तारों से नहीं आया।
हमारे स्थानीय ब्रह्मांड में विशाल तारों के विपरीत जिनका तापमान लगभग 40,000 से 50,000 °C है, GS-NDG-9422 आकाशगंगा में तारे अत्यधिक गर्म हैं। संभवतः, यह आकाशगंगा एक सघन गैस नेबुला के अंदर तारा निर्माण चरण में थी, जो बड़ी संख्या में विशाल, गर्म तारों का निर्माण कर रही थी, जब लगभग 12.8 बिलियन वर्ष पहले प्रकाश इस आकाशगंगा से निकलकर JWST तक पहुँच रहा था। यह अवलोकन कंप्यूटर मॉडल से मेल खाता है कि गर्म तारों के फोटॉनों द्वारा नेबुलर गैस पर लगातार बमबारी ने नेबुलर गैस को 80,000 °C से अधिक गर्म कर दिया, जिससे यह तारों की तुलना में निकट-अवरक्त प्रकाश में अधिक चमकीला हो गया।
नेबुलर प्रकाश (तारों की रोशनी के बजाय) से प्रभावित एक आकाशगंगा प्रारंभिक ब्रह्मांड के तारों की पहली पीढ़ी के वातावरण के अनुरूप है। ऐसी आकाशगंगाओं में तारे शून्य धातुता वाले पॉप. III तारे हैं। हालाँकि, आश्चर्यजनक रूप से, आकाशगंगा GS-NDG-9422 में पॉपुलेशन III तारे नहीं हैं। JWST डेटा दिखाता है कि GS-NDG-9422 रासायनिक रूप से जटिल है।
बिग बैंग के लगभग 14 मिलियन वर्ष बाद प्रारंभिक ब्रह्मांड में बनी सबसे दूर की आकाशगंगा JADES-GS-z0-290 का मामला और भी अधिक पेचीदा है। इस आकाशगंगा के तारे शून्य धातुता वाले पॉप. III तारे होने चाहिए, हालाँकि, JADES-GS-z14-0 आकाशगंगा के अवरक्त गुणों के अध्ययन से ऑक्सीजन की उपस्थिति का पता चलता है जिसका अर्थ है धातु संवर्धन जिसका अर्थ है कि तारों की पीढ़ियों ने पहले ही अपना जीवन-चक्र पूरा कर लिया होगा।
ब्रह्मांड के पहले तारों में धातु शून्य या अत्यंत कम होती है। उन्हें पॉप III तारे (या पॉपुलेशन III तारे) कहा जाता है। कम धातु वाले तारे पॉप II तारे होते हैं। युवा तारों में धातु की मात्रा अधिक होती है और उन्हें "पॉप I तारे" या सौर धातु तारे कहा जाता है। अपेक्षाकृत उच्च 1.4% धातुता के साथ, सूर्य एक हालिया तारा है। खगोल विज्ञान में, हीलियम से भारी कोई भी तत्व धातु माना जाता है। ऑक्सीजन, नाइट्रोजन आदि जैसे रासायनिक अधातुएँ ब्रह्मांडीय संदर्भ में धातुएँ हैं। सुपरनोवा घटना के बाद प्रत्येक पीढ़ी में तारों में धातु की मात्रा बढ़ जाती है। तारों में धातु की मात्रा में वृद्धि कम उम्र का संकेत देती है।
***
सन्दर्भ:
- कैमरून ए.जे., एट अल 2024. नेबुलर प्रभुत्व वाली आकाशगंगाएँ: उच्च रेडशिफ्ट पर तारकीय प्रारंभिक द्रव्यमान फ़ंक्शन में अंतर्दृष्टि। प्रकाशित: 21 जून 2024. रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के मासिक नोटिस, खंड 534, अंक 1, अक्टूबर 2024, पृष्ठ 523-543, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
- नासा समाचार - अजीब आकाशगंगा में, नासा के वेब ने पहले तारों से संभावित लापता लिंक पाया। यहाँ उपलब्ध है https://science.nasa.gov/missions/webb/in-odd-galaxy-nasas-webb-finds-potential-missing-link-to-first-stars/
- प्रसाद यू., 2024. प्रारंभिक ब्रह्मांड: सबसे दूर की आकाशगंगा “जेडीईएस-जीएस-जेड14-0″ आकाशगंगा निर्माण मॉडल को चुनौती देती है। साइंटिफिक यूरोपियन। 12 अगस्त 2024 को प्रकाशित। यहाँ उपलब्ध है http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/early-universe-the-most-distant-galaxy-jades-gs-z14-0-challenges-galaxy-formation-models/
***
