இளம் பிரபஞ்சத்தை நோக்கிய அரிதான சாளரம்
James Webb Space Telescope-ஐப் பயன்படுத்திய வானியலாளர்கள், ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தில் இதுவரை காணப்பட்ட மிக வேதியியல் ரீதியாக முதன்மையான விண்மீன் மண்டலத்தை கண்டறிந்ததாகச் சொல்கிறார்கள். LAP1-B என அழைக்கப்படும் இந்த பொருள் Big Bang-க்கு சுமார் 800 million years after the Big Bang இல் இருந்தது, மேலும் hydrogen மற்றும் helium-ஐ விட கனமான மூலக்கூறுகள் மிகக் குறைவாக உள்ளதைத் தோற்றுவிக்கிறது.
இந்த கண்டுபிடிப்பு முக்கியமானது, ஏனெனில் astronomers metals என அழைக்கும் இந்த கனமான மூலக்கூறுகள் பிரபஞ்சத்தின் மிகத் தொடக்க காலங்களில் இல்லை. அவை பின்னர் நட்சத்திரங்களுக்குள் உருவாகி, stellar explosions மூலம் வெளியே பரவின. எனவே மிகக் குறைந்த metal content கொண்ட ஒரு விண்மீன் மண்டலம், பல தலைமுறை நட்சத்திர உருவாக்கம் பிரபஞ்சத்தை வளப்படுத்தும் முன்பிருந்த cosmic நிலைமைகளை அரிய முறையில் நேரடியாகக் காட்டுகிறது.
நடைமுறை ரீதியாக, Cosmic Dark Ages என்று அழைக்கப்படும் காலத்திலிருந்து பிரபஞ்சம் வெளியேறிக் கொண்டிருந்த போது ஆரம்ப விண்மீன் மண்டலங்கள் எப்படித் தோன்றின என்பதற்கான மிகத் தெளிவான பார்வைகளில் ஒன்றை LAP1-B வழங்கக்கூடும்.
metal-poor விண்மீன் மண்டலங்கள் ஏன் அவ்வளவு முக்கியம்
ஆரம்ப பிரபஞ்சம் அமைப்பில் எளிமையானதும், பார்வையிட கடினமானதும் ஆக இருந்தது. Big Bang-க்குப் பிறகு matter பெரும்பாலும் hydrogen மற்றும் helium போன்ற இலகு மூலக்கூறுகளால் ஆட்கொண்டிருந்தது. முதல் நட்சத்திரங்கள், பொதுவாக Population III stars என அழைக்கப்படுபவை, தங்களின் core-களில் கனமான மூலக்கூறுகளை உருவாக்கி, பின்னர் அவற்றை விண்வெளியில் பரப்பி அந்த வேதியியல் எளிமையைக் மாற்றியதாக கருதப்படுகிறது.
வானியலாளர்கள் அந்த மாற்றப் புள்ளிக்கு மிக நெருக்கமான அமைப்புகளைப் பிடிக்க நீண்ட காலமாக விரும்பினர். அதனால் முதல் நட்சத்திரங்கள் எப்படி உருவானது, விண்மீன் மண்டலங்கள் எவ்வளவு வேகமாக வளரத் தொடங்கின, மற்றும் பிரபஞ்சம் எவ்வாறு வேதியியல் ரீதியாக சிக்கலானதாக மாறி பின்னர் நட்சத்திரங்கள், கோள்கள், இறுதியில் உயிர் ஆகியவை உருவாக முடிந்தது என்பதைக் தெளிவுபடுத்த உதவும்.
LAP1-B இன் மதிப்பு, அது மிகவும் மங்கலானதும், வேதியியல் ரீதியாக மிகக் குறைவாக வளர்ந்ததுமாக இருப்பதில்தான். Big Bang-க்கு 800 million years after the Big Bang ஆகியும் ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தில் metal content மிகவும் குறைவாக இருந்தால், அது ஒருகாலத்தில் பரவலாக இருந்தாலும் இப்போது கண்டறிய கடினமான நிலைமைகளை பாதுகாத்திருக்கலாம்.
Webb மற்றும் gravity ஆய்வை சாத்தியமாக்கின
Kanazawa University-யைச் சேர்ந்த Kimihiko Nakajima தலைமையிலான சர்வதேச குழு high-redshift astronomy-யை மாற்றியமைத்த இரண்டு நவீன கருவிகளைப் பயன்படுத்தியது. முதலில் Webb itself; அதன் infrared instruments பிரபஞ்சத்தின் விரிவாக்கத்தால் visible spectrum-இலிருந்து விலகிச் சென்ற பண்டைய ஒளியை கண்டறிய முடியும். இரண்டாவது gravitational lensing; இது ஒரு பெரிய foreground object-ன் gravity-ஐப் பயன்படுத்தி பின்னால் உள்ள மிகத் தூரமான மூலத்தை magnify செய்கிறது.
இந்த சேர்க்கை, இல்லையெனில் ஆய்வு செய்ய மிகக் கடினமான ஒரு மிக மங்கலான விண்மீன் மண்டலத்தை ஆராய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவியது. Webb-ன் spectrometers தீர்க்கமான ஆதாரத்தை வழங்கின, அதனால் குழு அந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் chemical makeup-ஐ அதன் இருப்பைக் கண்டறிவதிலேயே நின்றுவிடாமல் பகுப்பாய்வு செய்ய முடிந்தது.
இதுவே இந்த முடிவை ஒரு சாதாரண தொலைவான விண்மீன் மண்டல அறிவிப்பைவிட வலுவானதாக மாற்றுகிறது. பல ஆரம்ப பிரபஞ்சப் பொருட்களை மங்கலான ஒளிப்புள்ளிகளாக மட்டுமே காண முடியும், ஆனால் அவற்றின் evolutionary state பற்றி கூறத் தேவையான நம்பிக்கையுடன் வேதியியல் ரீதியாக விவரிக்கப்படக்கூடியவை மிகவும் குறைவு. இங்கே, குழு தங்களுக்கு அது முடிந்ததாக வாதிடுகிறது.
LAP1-B முதல் நட்சத்திரங்களைப் பற்றி என்ன சொல்லக்கூடும்
பெரிய அறிவியல் ஆர்வம் ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தைக் கடந்து செல்கிறது. வானியலாளர்கள் பல தசாப்தங்களாக பிரபஞ்சத்தை வளப்படுத்தத் தொடங்கிய முதல் stellar populations பற்றிய ஆதாரங்களைத் தேடி வருகின்றனர். அவை மிகப் பெரிய, குறுகிய காலம் வாழ்ந்த, நேரடியாகப் பார்ப்பதற்கு கடினமான நட்சத்திரங்களாக இருந்திருக்க வேண்டும். ஆனால் அவற்றின் தடயங்கள், enrichment இன்னும் குறைந்திருந்த போது உருவான விண்மீன் மண்டலங்களில் இருந்து மீதமிருக்கலாம்.
LAP1-B உண்மையிலேயே இதுவரை அறியப்பட்ட மிகக் குறைந்த metal கொண்ட ஆரம்ப விண்மீன் மண்டலம் என்றால், அது முதல் round of star formation மூலம் வடிவமைக்கப்பட்ட சூழல்களுக்கு proxy ஆக அமையலாம். primordial gas clouds எவ்வளவு வேகமாக சரிந்தன, முதல் supernovae சுற்றியுள்ள பொருளை எவ்வாறு மாற்றின, பின்னர் வந்த விண்மீன் மண்டலங்கள் கனமான மூலக்கூறுகளை எவ்வளவு விரைவாகப் பெற்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதன் மூலம் சோதிக்கலாம்.
இந்த ஆய்வு 13 May அன்று Nature-ல் வெளியானதால், அது வேகமாக மாறும் துறையில் சேர்கிறது. ஆரம்ப விண்மீன் மண்டலங்கள் எவ்வளவு பிரகாசமானவை, பெரியவை, கட்டமைக்கப்பட்டவை என்பதை Webb ஏற்கனவே மறுபரிசீலனை செய்ய வைத்துள்ளது. LAP1-B போன்ற ஒரு வேதியியல் ரீதியாக முதன்மையான அமைப்பு வேறு வகையான ஆதாரத்தைச் சேர்க்கிறது; ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தின் ஆச்சரியமான பல்வகைமையின் கீழ் இன்னும் அதிக primordial state-ஐ பாதுகாக்கும் பொருட்கள் உள்ளன என்பதை அது சுட்டுகிறது.
பெரிய படம்
Epoch of Reionization பிரபஞ்ச வரலாற்றின் மிக முக்கியமானதாயினும் கடினமான காலகட்டங்களில் ஒன்றாக உள்ளது. அந்த காலத்தில் முதல் luminous sources, பிரபஞ்சத்தை நிரப்பியிருந்த neutral hydrogen fog-ஐ மாற்றத் தொடங்கின. அந்த காலத்தில் வாழ்ந்த விண்மீன் மண்டலங்களைப் புரிந்துகொள்வது, நவீன பிரபஞ்சம் எவ்வாறு தெரியும் மற்றும் அமைப்பு பெற்றதாக மாறியது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள அத்தியாவசியம்.
LAP1-B அந்தக் கதையை தனக்குத்தானே தீர்க்காது. ஆனால் அது ஒரு அரிய anchor point-ஐ வழங்குகிறது. அது பிரபஞ்சம் இன்னும் இளமையாக இருந்த காலத்தில் காணப்பட்ட ஒரு மிக மங்கலான அமைப்பு, மேலும் அதன் கடுமையான metal poverty அது பின்னர் வந்த விண்மீன் மண்டலங்களுடன் ஒப்பிட்டால் மிகக் குறைவான chemical processing-ஐ கடந்திருக்கலாம் என்பதைக் காட்டுகிறது.
இதனால் இந்த கண்டுபிடிப்பு ஒரு record claim-ஐவிட அதிகமானதாகிறது. இது Webb அந்தத் துறையை detection-இலிருந்து diagnosis-க்கு மாற்றி வருவது எப்படி என்பதற்கான ஒரு எடுத்துக்காட்டு. வானியலாளர்கள் இனி ancient galaxies-ஐ மட்டும் கண்டுபிடிப்பதில்லை. அவர்கள் அவற்றின் histories-ஐ விவரமாகப் படிக்கத் தொடங்கியுள்ளனர், LAP1-B-யின் நிலையில், அந்த வரலாறு chemical complexity-யின் தொடக்கத்துக்கே நெருக்கமாகச் செல்கிறது.
இந்த கட்டுரை Universe Today வெளியிட்ட செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on universetoday.com