एक आकाशगंगा जो लगभग मौजूद नहीं है
पर्सियस आकाशगंगा समूह की विशाल विस्तृति में, पृथ्वी से लगभग 300 मिलियन प्रकाश-वर्ष दूर, खगोलविदों ने ज्ञात ब्रह्मांड की सबसे विचित्र वस्तुओं में से एक की पहचान की है। CDG-2 नाम दिया गया, यह आकाशगंगा इतनी मंद है कि वह लगभग अदृश्य है, और इसने भूत आकाशगंगा का अभिव्यंजक नाम अर्जित किया है। CDG-2 की असाधारणता यह नहीं है कि यह क्या रखती है बल्कि यह क्या नहीं रखती है: दृश्यमान पदार्थ। आकाशगंगा के कुल द्रव्यमान का लगभग 99 प्रतिशत अंधकार पदार्थ से बना है, जो रहस्यमय पदार्थ है जो गुरुत्वाकर्षण के साथ परस्पर क्रिया करता है लेकिन कोई प्रकाश उत्पन्न नहीं करता है।
Hubble अंतरिक्ष दूरबीन का उपयोग करके की गई यह खोज खगोलविदों की ब्रह्मांड की सबसे मायावी वस्तुओं का पता लगाने की क्षमता में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। CDG-2 को कम सतह चमक आकाशगंगा के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो वस्तुओं की एक श्रेणी है जो अपनी पूरी सतह पर बमुश्किल पता लगाने योग्य मात्रा में प्रकाश उत्पन्न करती है। ऐसी कई आकाशगंगाएं संभवतः पूरे ब्रह्मांड में मौजूद हैं लेकिन बस इसलिए छिपी रहीं क्योंकि हमारे उपकरण और पहचान के तरीके उन्हें खोजने के लिए काफी संवेदनशील नहीं थे।
एक सरल खोज विधि
एक आकाशगंगा को खोजना जो लगभग कोई प्रकाश उत्पन्न नहीं करती है, रचनात्मक सोच की आवश्यकता है। शोध दल ने तारकीय प्रकाश की विसरित चमक को खोजकर CDG-2 की खोज नहीं की, जो अधिकांश आकाशगंगा की खोजों की विशेषता है। इसके बजाय, उन्होंने एक नवीन दृष्टिकोण अपनाया: गोलाकार समूहों के तंग समूहों को खोजना।
गोलाकार समूह तारों के घने, गोलाकार समूह हैं, जिनमें आमतौर पर सैकड़ों हजार से लाखों तारे एक अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट मात्रा में पैक होते हैं। ये प्राचीन तारकीय समुच्चय ब्रह्मांड में सबसे पुरानी संरचनाओं में से हैं और आमतौर पर आकाशगंगाओं के चारों ओर पाए जाते हैं। मुख्य अंतर्दृष्टि यह थी कि गोलाकार समूह, होस्ट आकाशगंगा की मंदता के बावजूद, Hubble की तीव्र दृष्टि द्वारा अभी भी व्यक्तिगत रूप से पहचाने जा सकते हैं।
जब शोधकर्ताओं ने चार गोलाकार समूहों का एक संदिग्ध समूहन की पहचान की जो स्थानीय रूप से जुड़े हुए प्रतीत हो रहे थे, तो उन्होंने आगे की जांच की और अत्यंत मंद अंतर्निहित आकाशगंगा की खोज की। चार गोलाकार समूह संपूर्ण CDG-2 प्रणाली द्वारा उत्सर्जित सभी दृश्य प्रकाश का उल्लेखनीय 16 प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो इस बात पर जोर देता है कि आकाशगंगा में कितना कम सामान्य प्रकाशमान पदार्थ है।
अंधकार पदार्थ का प्रभुत्व
हालांकि सभी आकाशगंगाओं में कुछ अंधकार पदार्थ है, लेकिन CDG-2 में अनुपात चरम है। आकाशगंगा मार्ग जैसी एक विशिष्ट आकाशगंगा में, अंधकार पदार्थ कुल द्रव्यमान का लगभग 85 से 90 प्रतिशत बनाता है। दृश्यमान पदार्थ, जिसमें तारे, गैस, धूल और ग्रह शामिल हैं, शेष 10 से 15 प्रतिशत बनाते हैं। CDG-2 में, दृश्यमान पदार्थ कुल द्रव्यमान का लगभग एक प्रतिशत बनाता है, जिससे यह अब तक देखी गई सबसे अंधकार-पदार्थ-प्रभावित प्रणालियों में से एक है।
यह आकाशगंगा गठन और विकास के बारे में मौलिक प्रश्न उठाता है। कोई आकाशगंगा बहुत कम सामान्य पदार्थ के साथ कैसे बन सकती है? किस भौतिक प्रक्रिया ने लगभग सभी गैस और तारों को हटा सकता है जबकि अंधकार पदार्थ हेलो को बरकरार रखा?
शोधकर्ताओं का मानना है कि उत्तर CDG-2 के पर्यावरण में निहित है। पर्सियस क्लस्टर पास के ब्रह्मांड में सबसे विशाल और घने आकाशगंगा क्लस्टरों में से एक है, जिसमें हजारों आकाशगंगाएं गुरुत्वाकर्षण से एक साथ बंधी हैं। ऐसे भीड़ भरे परिवेश में, आकाशगंगाएं अक्सर एक दूसरे के साथ और उनके बीच स्थान को भरने वाली गर्म अंतराकाशगंगा गैस के साथ बातचीत करती हैं।
ये अंतःक्रियाएं कई तंत्रों के माध्यम से किसी आकाशगंगा की संरचना को नाटकीय रूप से परिवर्तित कर सकती हैं:
- राम दबाव छीलना तब होता है जब एक आकाशगंगा गर्म अंतराकाशगंगा गैस के माध्यम से चलती है, जो एक शक्तिशाली हवा की तरह कार्य करती है जो आकाशगंगा की अपनी गैस की आपूर्ति को उड़ा देती है। गैस के बिना, आकाशगंगा नए तारों का निर्माण नहीं कर सकती
- पास की विशाल आकाशगंगाओं से गुरुत्वाकर्षण ज्वारीय शक्तियां एक छोटी आकाशगंगा से तारों और गैस को शारीरिक रूप से निकाल सकती हैं, उन्हें अंतरगेलेक्टिक माध्यम में पुनर्वितरित कर सकती हैं
- अन्य आकाशगंगाओं के साथ बार-बार निकटतम मुठभेड़ों के माध्यम से उत्पीड़न धीरे-धीरे आकाशगंगा से सामग्री को गर्म करता है और निष्काषित करता है
शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि CDG-2 की हाइड्रोजन गैस का अधिकांश, जो तारकीय गठन के लिए आवश्यक कच्चा माल है, संभवतः भीड़ भरे पर्सियस क्लस्टर में अन्य आकाशगंगाओं के साथ गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रिया द्वारा हटा दिया गया था। अरबों वर्षों में, आकाशगंगा को अनिवार्य रूप से अपने दृश्यमान पदार्थ से खाली कर दिया गया था जबकि इसका अंधकार पदार्थ हेलो, जो कहीं अधिक विस्तृत और गुरुत्वाकर्षण से मजबूत है, काफी हद तक बरकरार रहा।
CDG-2 हमें अंधकार पदार्थ के बारे में क्या बताता है
CDG-2 का अस्तित्व अंधकार पदार्थ की प्रकृति पर मूल्यवान प्रतिबंध प्रदान करता है। अंधकार पदार्थ के विभिन्न सैद्धांतिक मॉडल आकाशगंगा-पैमाने की संरचनाओं में अंधकार पदार्थ के विभिन्न वितरण और घनत्व की भविष्यवाणी करते हैं। लगभग पूरी तरह से अंधकार पदार्थ से बनी एक वस्तु, बेरीओनिक (साधारण) पदार्थ से लगभग कोई जटिल योगदान के बिना, इन मॉडल के लिए असामान्य रूप से स्वच्छ परीक्षण मामला प्रदान करती है।
यदि अंधकार पदार्थ मानक कोल्ड डार्क मैटर मॉडल की भविष्यवाणी के अनुसार व्यवहार करता है, तो CDG-2 जैसी आकाशगंगाओं को उनके द्रव्यमान वितरण, आकार और आसपास की वस्तुओं पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के संदर्भ में विशिष्ट विशेषताएं प्रदर्शित करनी चाहिए। इन भविष्यवाणियों से विचलन वार्म डार्क मैटर या स्व-अंतःक्रिया करने वाली अंधकार पदार्थ सिद्धांत सहित वैकल्पिक अंधकार पदार्थ मॉडल की ओर इशारा कर सकते हैं।
CDG-2 तथाकथित लापता उपग्रह समस्या के बारे में चल रही बहस में भी योगदान देता है। मानक ब्रह्मांडीय मॉडल भविष्यवाणी करते हैं कि बड़े आकाशगंगा क्लस्टरों में खगोलविदों द्वारा देखे गए से कहीं अधिक छोटी अंधकार-पदार्थ-प्रभावी संरचनाएं होनी चाहिए। यदि इन पूर्वानुमानित संरचनाओं में से कई CDG-2 जैसी भूत आकाशगंगाएं हैं, तो सिद्धांत और अवलोकन के बीच विसंगति पहले विचार करने वाली तुलना में छोटी हो सकती है।
छिपी हुई आकाशगंगाओं को खोजने के लिए एक नया दृष्टिकोण
CDG-2 को खोजने के लिए उपयोग की गई पहचान तकनीक के इस एकल खोज से परे निहितार्थ हैं। गोलाकार समूहों को अतिमंद आकाशगंगाओं की पहचान करने के लिए विश्वसनीय मार्कर के रूप में काम कर सकते हैं, यह साबित करके, शोध दल ने खगोलीय समुदाय को एक नई खोज रणनीति प्रदान की है।
गोलाकार समूह अपनी मेजबान आकाशगंगा बहुत धुंधली होने पर भी काफी दूरी पर पहचाने जाने के लिए काफी उज्ज्वल हैं। आकाशगंगा क्लस्टरों में गोलाकार समूह आबादी के व्यवस्थित सर्वेक्षण संभावित रूप से भूत आकाशगंगाओं की एक बड़ी आबादी को प्रकट कर सकते हैं जो विसरित तारकीय प्रकाश का पता लगाने पर निर्भर सर्वेक्षण द्वारा नजरअंदाज कर दिए गए हैं।
James Webb अंतरिक्ष दूरबीन के साथ भविष्य के अवलोकन, जिसमें अवरक्त तरंग दैर्ध्य में अधिक संवेदनशीलता है, इस खोज को और भी मंद और अधिक दूरस्थ वस्तुओं तक बढ़ा सकते हैं। Hubble की तीव्र दृश्य इमेजिंग और JWST की अवरक्त क्षमता के संयोजन ने ब्रह्मांड की छिपी हुई संरचनाओं को मैप करने के लिए खगोलविदों को शक्तिशाली उपकरणों का एक सेट प्रदान किया है।
ब्रह्मांड विज्ञान के लिए निहितार्थ
CDG-2 की खोज ब्रह्मांड कैसे अपने सबसे बड़े पैमाने पर संरचित है, इसके जटिल पहेली में एक और टुकड़ा जोड़ती है। अंधकार पदार्थ ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान-ऊर्जा सामग्री का लगभग 27 प्रतिशत बनाता है, फिर भी यह ब्रह्मांड के सबसे कम समझे जाने वाले घटकों में से एक बना हुआ है। हर नई अवलोकन जो इसकी संपत्ति और व्यवहार को सीमित करती है, वैज्ञानिकों को धीरे-धीरे यह समझने के करीब लाता है कि अंधकार पदार्थ वास्तव में क्या है।
CDG-2 जैसी भूत आकाशगंगाएं वर्तमान सर्वेक्षण सुझाव देते हैं कि कहीं अधिक आम हो सकती हैं। यदि ऐसा साबित होता है, तो इसका मतलब होगा कि ब्रह्मांड की आकाशगंगा संरचनाओं का एक महत्वपूर्ण अनुपात अनिवार्य रूप से अदृश्य है, केवल उनके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों और उनके अंधकार पदार्थ हेलो से जुड़ी गोलाकार आकाशगंगाओं की आकस्मिक उपस्थिति के माध्यम से पहचाने जा सकते हैं। ब्रह्मांड दृश्यमान जनगणना से संकेत मिलता है कि आकाशगंगाओं के साथ काफी अधिक आबादी हो सकता है, इसकी आकाशगंगा सामग्री के अधिकांश अंधकार में लिपटे हुए हैं।
यह लेख Science Daily की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।
