JWST नकाशा ब्रह्मांडीय जाळ्याला विश्वाच्या पहिल्या अब्ज वर्षांपर्यंत ट्रॅक करतो

JWST ने cosmic web अधिक स्पष्ट केला

NASA च्या James Webb Space Telescope च्या डेटावर काम करणाऱ्या खगोलशास्त्रज्ञांनी आतापर्यंतचा सर्वात सविस्तर cosmic web नकाशा तयार केला आहे, म्हणजेच galaxy-rich filaments आणि विरळ voids यांचे विशाल जाळे, जे विश्वाच्या मोठ्या प्रमाणावरील रचनेला आकार देते. हे काम University of California, Riverside मधील संशोधकांच्या संघाकडून आले आहे आणि Webb च्या Cycle 1 General Observation programs मधील सर्वात मोठ्या COSMOS-Web observations चा वापर करते.

Cosmic web आधुनिक cosmology साठी केंद्रस्थानी आहे, कारण ते cosmic time मध्ये matter कसे एकत्र आले आणि कसे संघटित झाले याची नोंद ठेवते. अनेक दशके वैज्ञानिक हे समजून घेण्याचा प्रयत्न करत आहेत की ही रचना सुरुवातीच्या विश्वातून कशी उभी राहिली आणि आज दिसणाऱ्या galaxy distribution मध्ये कशी बदलली. मात्र उपकरणांच्या मर्यादा आणि अत्यंत दूर, मंद आणि धुळीने झाकलेल्या objects चे निरीक्षण करणे कठीण असल्यामुळे हा प्रयत्न मर्यादित राहिला. Webb ची sensitivity आणि resolution आता त्या चित्राला काळाच्या अधिक खोलात नेऊन गेली आहे.

स्रोताच्या माहितीनुसार, नवीन नकाशा galaxies आणि filamentary structures ला Big Bang नंतर सुमारे 1 अब्ज वर्षांपर्यंत ट्रॅक करतो, तो काळ जेव्हा विश्व तथाकथित Cosmic Dark Ages मधून बाहेर येत होते. त्यामुळे हा परिणाम केवळ सुंदर नकाशा न राहता, galaxies कशा तयार झाल्या, matter कसे एकत्र आले, आणि सुरुवातीच्या संरचनेत dark matter ची काय भूमिका होती हे तपासण्यासाठी वापरता येईल असा dataset बनतो.

COSMOS-Web का महत्त्वाचा आहे

COSMOS-Web हे असामान्यपणे महत्त्वाकांक्षी observing campaign म्हणून डिझाइन केले गेले होते. या कार्यक्रमाने 255 तासांत 152 wide-field observations वापरल्या, Webb च्या Near-Infrared Camera आणि Mid-Infrared Instrument ला parallel मध्ये चालवून. त्याचे जाहीर उद्दिष्ट Reionization च्या Epoch पासून आजपर्यंत galaxy evolution चे अनुसरण करणे आणि dark matter ची भूमिकादेखील तपासणे होते.

या प्रमाणाचे महत्त्व असे की cosmic web ही स्थानिक किंवा लहान प्रमाणावरील घटना नाही. filaments, voids, आणि त्यांच्यातील संबंध ओळखण्यासाठी astronomers ना व्यापक sky coverage आणि अतिदूरच्या मंद objects शोधण्याची क्षमता दोन्ही आवश्यक असतात. पूर्वीच्या observatories ने एकूण रूपरेषा तयार करण्यास मदत केली, पण Webb अशा objects पाहू शकतो जे एकतर खूप मंद, खूप धुळीने झाकलेले, किंवा cosmic history मध्ये खूपच आधीचे होते म्हणून स्पष्टपणे map करता आले नव्हते.

त्याचा परिणाम असा दृष्य आहे जे परिचित वर्तमान विश्वाला खूपच पूर्वीच्या एका युगाशी जोडते. फक्त स्वतंत्र सुरुवातीच्या galaxies चा अभ्यास करण्याऐवजी, संशोधक आता त्यांना मोठ्या environmental context मध्ये ठेवू शकतात. यामुळे cosmology मधील एक जुना प्रश्न सोडवण्यास मदत होते: galaxies केव्हा तयार झाल्या एवढेच नाही, तर विश्वाच्या web-like scaffolding मध्ये त्या कुठे तयार झाल्या.

नवीन नकाशा काय बदलतो

या नकाशाचे व्यावहारिक महत्त्व असे की तो theory आणि observation यांची थेट तुलना करण्याचा अधिक स्पष्ट मार्ग देतो. cosmic structure formation simulations वेळेनुसार matter filaments आणि clusters मध्ये कसे एकत्र येईल याचा अंदाज लावतात. Observational maps त्या अंदाजांची चाचणी घेतात. observations जितक्या मागे जातात, तितकी ही चाचणी अधिक कठीण होते.

COSMOS-Web सुरुवातीच्या विश्वापर्यंत पोहोचत असल्यामुळे, Big Bang नंतर structure किती वेगाने तयार झाली याविषयीचे models अधिक अचूक करण्यात मदत होऊ शकते. शिवाय, मागील surveys नी चुकवलेल्या galaxy populations, विशेषतः धुळीने झाकलेल्या, त्यांचा अभ्यास करण्यासही हे उपयुक्त ठरते. Webb ची infrared instruments या कामासाठी विशेषतः योग्य आहेत.

स्रोत सांगतो की व्यापक COSMOS उपक्रम 2002 मध्ये Hubble imaging सह खूप मोठ्या sky area वर सुरू झाला. COSMOS-Web ला त्या दीर्घकालीन project चा मोठा विस्तार मानता येईल: जुन्या surveys ची जागा घेणारे नाही, तर वेगळ्या प्रकारच्या observatory ने त्यांना खोल आणि विस्तृत करणारे. ही continuity उपयुक्त आहे, कारण ती नवीन नकाशाला वर्षानुवर्षे साचलेल्या multiwavelength data आणि व्याख्येशी जोडते.

संशोधकांसाठी, हा नकाशा galaxy evolution आणि large-scale structure वरच्या भविष्यातील कामासाठी एक shared reference बनण्याची शक्यता आहे. सर्वसामान्यांसाठी, हे Webb च्या headline-लक्षवेधी सुरुवातीच्या images पासून foundational survey science कडे झालेल्या वाटचालीचे आणखी एक उदाहरण आहे. Telescope आता केवळ वेगवेगळे spectacle देत नाही. तो असे datasets तयार करत आहे जे वर्षानुवर्षांच्या cosmological analysis ला आधार देतील.

रचनेचा अधिक संपूर्ण इतिहास उलगडण्याकडे एक पाऊल

या नवीन परिणामाचे सर्वात मोठे मूल्य त्याची historical depth आहे. Cosmology ही प्रचंड कालखंडांमध्ये झालेला बदल पुन्हा उभारण्यावर अवलंबून आहे. mature galaxy formation च्या dawn जवळील cosmic web चा तपशीलवार नकाशा सुरुवातीच्या विश्व आणि आज दिसणाऱ्या संरचनेमध्ये अधिक स्पष्ट पूल तयार करतो.

याचा अर्थ चित्र पूर्ण झाले आहे असा नाही. Cosmic web अजूनही त्याच्या सर्व घटकांसह थेट पाहणे कठीण आहे, आणि सुरुवातीच्या संरचनेची मांडणी काळजीपूर्वक modeling वर अवलंबून आहे. पण नवीन COSMOS-Web परिणाम खगोलशास्त्रज्ञांना पूर्वीपेक्षा अधिक तीक्ष्ण, विस्तृत आणि लवकरचा baseline देतो.

• हा नकाशा COSMOS-Web program च्या JWST data वापरून तयार केला गेला.
• तो रचना Big Bang नंतर सुमारे 1 अब्ज वर्षांपर्यंत ट्रॅक करतो.
• Survey मध्ये NIRCam आणि MIRI सह 255 तासांत 152 wide-field observations होत्या.
• हा dataset galaxy evolution आणि structure formation मधील dark matter च्या भूमिकेवरील नवीन कामाला आधार देईल अशी अपेक्षा आहे.

त्या अर्थाने, हे milestone एका प्रतिमेपेक्षा अधिक, observational reach च्या नवीन पातळीबद्दल आहे. Cosmic web अनेक काळापासून एक theoretical आणि statistical framework होते. Webb सोबत, ते आता विश्वाच्या इतिहासाच्या खूप मोठ्या भागात अधिक सूक्ष्म तपशीलांसह map करता येईल असे काहीतरी बनत आहे.

हा लेख Universe Today च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.