JWST ने घेतलेल्या प्रतिमेच्या अभ्यासामुळे महाविस्फोटानंतर सुमारे एक अब्ज वर्षांनी सुरुवातीच्या विश्वात आकाशगंगेचा शोध लागला आहे ज्याच्या प्रकाशाच्या स्वाक्षरीचे श्रेय त्याच्या ताऱ्यांच्या बाहेरील नेब्युलर वायूला आहे. आता GS-NDG-9422 नावाची आकाशगंगा रासायनिकदृष्ट्या गुंतागुंतीची आहे आणि त्यात लोकसंख्या III तारे नाहीत. त्याचप्रमाणे, सर्वात दूरची दीर्घिका JADES-GS-z14-0 ही महाविस्फोटानंतर सुमारे 290 दशलक्ष वर्षांनी सुरुवातीच्या विश्वात धातू असल्याचे आढळून आले. सध्याच्या समजुतीनुसार, सुरुवातीच्या विश्वातील ताऱ्यांची पहिली पिढी म्हणजे शून्य धातू असलेले लोकसंख्या III तारे असावेत. खगोलशास्त्रात, हेलियमपेक्षा जड कोणतेही मूलद्रव्य धातू मानले जाते. ऑक्सिजन, नायट्रोजन इत्यादी रासायनिक नॉन-मेटल्स हे कॉस्मॉलॉजिकल संदर्भात धातू आहेत. सुपरनोव्हा घटनेनंतर प्रत्येक पिढीमध्ये तारे धातू समृद्ध होतात.
जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (JWST) च्या NIRSpec (नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ) यंत्राद्वारे कॅप्चर केलेली प्रतिमा वापरून, संशोधकांनी महास्फोटानंतर सुमारे एक अब्ज वर्षांच्या अनुषंगाने Z= 5.943 च्या लाल शिफ्टमध्ये सुरुवातीच्या विश्वातील एक अद्वितीय आकाशगंगा ओळखली आहे. आता GS-NDG-9422 नावाची, ही आकाशगंगा विश्वाच्या पहिल्या तारे आणि सुस्थापित आकाशगंगा यांच्यातील आकाशगंगा उत्क्रांतीचा एक गहाळ-लिंक टप्पा असू शकतो.
GS-NDG-9422 आकाशगंगेच्या फिकट बिंदू प्रतिमेमध्ये अद्वितीय प्रकाश स्वाक्षरी आहे. प्रतिमेत दिसणारा प्रकाशाचा स्रोत आकाशगंगेचा गरम वायू आहे. प्रकाश त्याच्या ताऱ्यांमधून आला नाही.
आपल्या स्थानिक विश्वातील प्रचंड ताऱ्यांपेक्षा वेगळे ज्यांचे तापमान 40,000 ते 50,000 °C आहे, GS-NDG-9422 आकाशगंगेतील तारे अत्यंत उष्ण आहेत. कदाचित, ही आकाशगंगा दाट वायू तेजोमेघाच्या आत तारा निर्मितीच्या अवस्थेत होती आणि मोठ्या संख्येने प्रचंड, उष्ण ताऱ्यांची निर्मिती करत होती, जेव्हा प्रकाश सुमारे 12.8 अब्ज वर्षांपूर्वी या आकाशगंगेतून आता JWST वर पोहोचला होता. हे निरीक्षण संगणकाच्या मॉडेलला बसते की गरम ताऱ्यांच्या फोटॉन्सद्वारे नेब्युलर वायूवर सतत भडिमार केल्याने नेब्युलर वायू 80,000 °C पेक्षा जास्त गरम केला ज्यामुळे तो ताऱ्यांपेक्षा जवळ-अवरक्त प्रकाशात अधिक उजळ होऊ शकतो.
नेब्युलर प्रकाशाने (ताऱ्याच्या प्रकाशाऐवजी) वर्चस्व असलेली आकाशगंगा सुरुवातीच्या विश्वातील ताऱ्यांच्या पहिल्या पिढीच्या वातावरणाशी सुसंगत आहे. अशा आकाशगंगेतील तारे पॉप आहेत. शून्य धातूचे III तारे. तथापि, आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, आकाशगंगा GS-NDG-9422 मध्ये पॉप्युलेशन III तारे नाहीत. JWST डेटा दर्शवितो की GS-NDG-9422 रासायनिकदृष्ट्या जटिल आहे.
बिग बँगच्या सुमारे 14 दशलक्ष वर्षांनंतर सुरुवातीच्या विश्वात तयार झालेल्या JADES-GS-z0-290 या सर्वात दूरच्या आकाशगंगेचे प्रकरण अजून गोंधळात टाकणारे आहे. या आकाशगंगेतील तारे पॉप असावेत. शून्य धातू असलेले III तारे तथापि, JADES-GS-z14-0 आकाशगंगेच्या इन्फ्रारेड गुणधर्मांच्या अभ्यासात ऑक्सिजनची उपस्थिती दिसून येते म्हणजे धातूचे संवर्धन म्हणजे ताऱ्यांच्या पिढ्यांनी त्यांचे जीवनचक्र आधीच पूर्ण केले असावे.
विश्वातील पहिल्या ताऱ्यांमध्ये शून्य-धातू किंवा अत्यंत कमी-धातू आहेत. त्यांना पॉप III तारे (किंवा लोकसंख्या III तारे) म्हणतात. कमी धातूचे तारे पॉप II तारे आहेत. तरुण ताऱ्यांमध्ये धातूचे प्रमाण जास्त असते आणि त्यांना “पॉप I तारे” किंवा सौर धातूचे तारे म्हणतात. तुलनेने उच्च 1.4% धातूसह, सूर्य हा अलीकडील तारा आहे. खगोलशास्त्रात, हेलियमपेक्षा जड कोणतेही मूलद्रव्य धातू मानले जाते. ऑक्सिजन, नायट्रोजन इत्यादी रासायनिक नॉन-मेटल्स हे कॉस्मॉलॉजिकल संदर्भात धातू आहेत. सुपरनोव्हा घटनेनंतर प्रत्येक पिढीमध्ये तारे धातू समृद्ध होतात. ताऱ्यांमधील धातूचे प्रमाण वाढणे हे तरुण वय दर्शवते.
***
संदर्भ:
- कॅमेरून एजे, इत्यादी 2024. नेब्युलर वर्चस्व असलेल्या आकाशगंगा: उच्च रेडशिफ्टमध्ये तारकीय प्रारंभिक वस्तुमान कार्यामध्ये अंतर्दृष्टी. प्रकाशित: 21 जून 2024. रॉयल ॲस्ट्रॉनॉमिकल सोसायटीच्या मासिक सूचना, खंड 534, अंक 1, ऑक्टोबर 2024, पृष्ठे 523–543, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
- NASA News – Odd Galaxy मध्ये, NASA च्या Webb ला पहिल्या ताऱ्यांची संभाव्य गहाळ लिंक सापडली. येथे उपलब्ध https://science.nasa.gov/missions/webb/in-odd-galaxy-nasas-webb-finds-potential-missing-link-to-first-stars/
- प्रसाद यू., 2024. अर्ली युनिव्हर्स: द मोस्ट डिस्टंट गॅलेक्सी “JADES-GS-z14-0″ गॅलेक्सी फॉर्मेशन मॉडेल्सना आव्हान देते. वैज्ञानिक युरोपियन. 12 ऑगस्ट 2024 रोजी प्रकाशित. येथे उपलब्ध http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/early-universe-the-most-distant-galaxy-jades-gs-z14-0-challenges-galaxy-formation-models/
***
