ALMA ने मिल्की वे के छिपे हुए केंद्र की सबसे बड़ी छवि पकड़ी

हमारी आकाशगंगा के मूल का एक अभूतपूर्व दृश्य

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ने अपना सबसे महत्वाकांक्षी अवलोकन प्रदान किया है: मिल्की वे के Central Molecular Zone की एक विशाल मोज़ेक जो 650 प्रकाश वर्ष से अधिक फैली है। छवि, जिसे अब तक इकट्ठा किया गया सबसे बड़ा ALMA अवलोकन बताया गया है, हमारी आकाशगंगा के सुपरमैसिव ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र की छिपी हुई रसायन शास्त्र और संरचना को असाधारण विस्तार से प्रकट करता है।

मोज़ेक को कई व्यक्तिगत अवलोकनों से इकट्ठा किया गया था, एक ब्रह्मांडीय जigsaw पहेली की तरह एक साथ रखा गया था ताकि एक ऐसा दृश्य बनाया जा सके जो आकाश में तीन पूर्ण चंद्रमाओं की चौड़ाई तक फैली हो। यह पहली बार है कि आकाशगंगा के केंद्र का ऐसा बड़ा क्षेत्र ALMA की सटीकता के साथ देखा गया है, और परिणामी डेटा पहले से ही Monthly Notices of the Royal Astronomical Society में पाँच प्रकाशित पेपर तैयार कर चुका है, छठा अंतिम समीक्षा में है।

"यह पहली बार है कि हम अपनी आकाशगंगा के हृदय को खिलाने वाली आणविक संरचनाओं की पूरी सीमा को देख सके हैं," Liverpool John Moores University में खगोल भौतिकी के प्रोफेसर और ALMA Central Molecular Zone Exploration Survey (ACES) के नेता Steve Longmore ने कहा। डेटासेट को ALMA Science Portal के माध्यम से सार्वजनिक किया गया है, जिससे दुनिया भर के शोधकर्ता इसे खोजों के लिए खनन कर सकते हैं।

ठंडी गैस फिलामेंट और तारा निर्माण

मोज़ेक की सबसे दृश्यमान रूप से आकर्षक विशेषता ठंडी आणविक गैस फिलामेंट का जटिल नेटवर्क है जो आकाशगंगा के केंद्र के माध्यम से चलता है। ये फिलामेंट, जिन्हें पहले छोटे, खंडित अध्ययनों में देखा गया था, अब पहली बार अपनी पूरी सीमा में प्रकट होते हैं। ये Central Molecular Zone के बाहरी क्षेत्रों से घने गुच्छों तक गैस को चैनल करने वाले जाल जैसी संरचना बनाते हैं जहां नए तारे बनते हैं।

यह समझना कि गैस इन फिलामेंट के माध्यम से कैसे प्रवाहित होती है, मिल्की वे के केंद्र में तारा निर्माण को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। आकाशगंगा का केंद्र उस अपेक्षाकृत शांत पड़ोस से बिल्कुल अलग वातावरण है जहां हमारा सौर मंडल स्थित है। तापमान अधिक है, चुंबकीय क्षेत्र अधिक मजबूत हैं, और सुपरमैसिव ब्लैक होल Sagittarius A* का गुरुत्वाकर्षण प्रभाव इसकी पहुंच में सबकुछ की गतिशीलता को आकार देता है।

इन चरम परिस्थितियों के बावजूद, तारे आकाशगंगा के केंद्र में बनते हैं, हालांकि दरों और प्रक्रियाओं के माध्यम से जो आकाशगंगा में अन्य जगहों पर तारा निर्माण से काफी भिन्न हो सकती हैं। ACES सर्वेक्षण इन प्रक्रियाओं को विस्तार से मैप करने के लिए आवश्यक डेटा प्रदान करता है, यह ट्रेस करते हुए कि ठंडी गैस कैसे एकत्र की जाती है, संपीड़ित की जाती है, और अंततः नए तारकीय वस्तुओं में ढह जाती है।

एक रासायनिक खजाना

गैस फिलामेंट की भौतिक संरचना से परे, ALMA सर्वेक्षण ने Central Molecular Zone में दर्जनों अलग-अलग अणुओं का पता लगाया। रासायनिक सूची सरल यौगिकों से लेकर जो सुपरनोवा शॉकवेव जैसी हिंसक घटनाओं का पता लगाता है, मेथेनॉल, एसिटोन, और इथेनॉल सहित जटिल कार्बनिक अणुओं तक।

आकाशगंगा के केंद्र में इन जटिल कार्बनिक अणुओं की उपस्थिति खगोल रसायन विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है। जबकि ऐसे अणुओं को पहले छोटे क्षेत्रों में पहचाना गया है, ACES सर्वेक्षण पहली बार Central Molecular Zone में उनके वितरण को मैप करता है। यह शोधकर्ताओं को अपेक्षाकृत शांत बाहरी फिलामेंट से सुपरमैसिव ब्लैक होल के पास अशांत क्षेत्रों तक विभिन्न भौतिक वातावरणों में रासायनिक जटिलता कैसे अलग-अलग होती है, इसका अध्ययन करने की अनुमति देता है।

मेथेनॉल, एसिटोन, और इथेनॉल सभी अणु हैं जो रासायनिक पथों में भूमिका निभाते हैं जो और भी अधिक जटिल कार्बनिक यौगिकों की ओर ले जाते हैं। आकाशगंगा के केंद्र में उनकी प्रचुरता बताती है कि प्रीबायोटिक रसायन के निर्माण खंड हमारी आकाशगंगा द्वारा प्रदान किए गए सबसे चरम वातावरण में भी व्यापक हैं, जिसका जीवन की रासायनिक उत्पत्ति को समझने के लिए निहितार्थ है।

अवलोकन के पीछे की प्रौद्योगिकी

ALMA, जो चिली के Atacama Desert में लगभग 5,000 मीटर की ऊंचाई पर स्थित है, मिलीमीटर और सबमिलीमीटर तरंग दैर्ध्य पर ब्रह्मांड का अवलोकन करने के लिए दुनिया की सबसे शक्तिशाली दूरबीन है। ये तरंग दैर्ध्य मानव आंख और ऑप्टिकल दूरबीनों के लिए अदृश्य हैं लेकिन ठंडी गैस और धूल का अध्ययन करने के लिए आदर्श हैं, जो सामग्री जिससे तारे और ग्रह बनते हैं।

आकाशगंगा का केंद्र ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर प्रभावी रूप से अदृश्य है क्योंकि अंतरतारकीय धूल के घने बादल दृश्य प्रकाश को गुजरने से रोकते हैं। हालांकि, ALMA द्वारा देखी जाने वाली रेडियो तरंग दैर्ध्य पर, यह धूल पारदर्शी है, दूरबीन को अस्पष्ट सामग्री के माध्यम से देखने और इसके पीछे छिपी संरचनाओं और प्रक्रियाओं को प्रकट करने की अनुमति देता है।

मोज़ेक को इकट्ठा करना एक महत्वपूर्ण तकनीकी उपलब्धि था। किसी भी दिए गए क्षण में ALMA का दृश्य क्षेत्र अपेक्षाकृत छोटा है, इसलिए Central Molecular Zone जैसे बड़े क्षेत्र की सर्वेक्षण के लिए कई व्यक्तिगत पॉइंटिंग की आवश्यकता थी जिन्हें सावधानीपूर्वक कैलिब्रेट किया जाना था और एक साथ सिलाई जाना था। परिणामी डेटासेट विशाल है, जिसमें सर्वेक्षण क्षेत्र में गैस की भौतिक संरचना और रासायनिक संरचना दोनों के बारे में जानकारी है।

अगला क्या है

ACES सर्वेक्षण आने वाले वर्षों में खोजें पैदा करने की अपेक्षा की जाती है। सार्वजनिक रूप से जारी डेटासेट में किसी भी एकल शोध समूह के विश्लेषण से कहीं अधिक जानकारी है, और टीम ने स्पष्ट रूप से सर्वेक्षण को एक सामुदायिक संसाधन बनाने के लिए डिज़ाइन किया है। दुनिया भर के शोधकर्ता डेटा डाउनलोड कर सकते हैं और अपने स्वयं के विश्लेषण का संचालन कर सकते हैं, ऐसी घटनाओं और पैटर्न की खोज कर सकते हैं जो मूल टीम ने प्रत्याशित नहीं किए होंगे।

मुख्य शोधकर्ता Ashley Barnes और European Southern Observatory के Katharina Immer सर्वेक्षण में पता लगी आणविक प्रजातियों के कैटलॉग किए जाने और उनके स्थानिक वितरण को मैप करने के प्रयासों का नेतृत्व कर रहे हैं। उनका काम, व्यापक खगोल विज्ञान समुदाय से योगदान के साथ, हमारी आकाशगंगा के मूल पर काम करने वाली भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं का एक संपूर्ण चित्र धीरे-धीरे बनाएगा।

खगोलविदों के लिए, मोज़ेक एक अंत और एक शुरुआत दोनों का प्रतिनिधित्व करता है। यह वर्षों के अवलोकन और डेटा प्रसंस्करण का चरम है, लेकिन यह आकाशगंगा के केंद्र के अनुसंधान के एक नए युग का प्रारंभिक बिंदु भी है। ALMA के संकल्प के साथ Central Molecular Zone की पूरी सीमा मैप की जाने के साथ, शोधकर्ता अब ऐसे सवालों को पूछ और जवाब दे सकते हैं जो हमारी आकाशगंगा के मूल के बारे में पहले संभव नहीं थे।

यह लेख Phys.org की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।