జేమ్స్ వెబ్ ఒక విశేషంగా ప్రాథమికమైన ప్రారంభ గెలాక్సీని గుర్తించింది

విశ్వం నిర్మాణ దశల నుండి వచ్చిన గెలాక్సీపై అరుదైన చూపు

జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్‌ను ఉపయోగించిన ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు, ప్రారంభ విశ్వం నుండి ఇప్పటివరకు కనిపించిన అత్యంత రసాయనపరంగా ప్రాథమిక గెలాక్సీగా వారు పేర్కొన్న దానిని గుర్తించారు. LAP1-B అనే పేరుతో తెలిసిన ఈ వస్తువు, బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత సుమారు 800 మిలియన్ సంవత్సరాల సమయంలో, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు Epoch of Reionization అని పిలిచే యుగంలో ఉండేది. ఆ కాలం విశ్వం యొక్క దీర్ఘకాల “చీకటి యుగాలు” నుండి, మొదటి తరం నక్షత్రాలు మరియు గెలాక్సీల కాంతితో మరింత ప్రకాశవంతమవుతున్న ఒక విశ్వానికి మార్పును సూచిస్తుంది.

ఈ కనుగొలు ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే రసాయన శాస్త్రం అనేది బ్రహ్మాండ చరిత్రకు ఒక రికార్డు. బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత వెంటనే, విశ్వంలో ప్రధానంగా హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం మాత్రమే ఉండేవి. కార్బన్, ఆక్సిజన్ వంటి భారమైన మూలకాలు తర్వాత నక్షత్రాల లోపల తయారై, సూపర్‌నోవా పేలుళ్ల ద్వారా వ్యాపించాల్సి వచ్చింది. అందువల్ల అత్యంత తక్కువ లోహాలున్న గెలాక్సీ, నక్షత్ర తరాలు తమ పరిసరాలను సమృద్ధిగా మార్చుకునేంత సమయం పొందకముందు, ప్రారంభానికి మరింత సమీపమైన అభివృద్ధి దశను పరిశోధకులకు చూపించే కిటికీని అందిస్తుంది.

ఇచ్చిన మూల సమాచారం ప్రకారం, కనాజావా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ కిమిహికో నకాజిమా నేతృత్వంలోని అంతర్జాతీయ పరిశోధనా బృందం, LAP1-B ను వివరించడానికి వెబ్ స్పెక్ట్రోమీటర్లు మరియు గురుత్వీయ లెన్సింగ్ యొక్క సహజ వృద్ధిని ఉపయోగించింది. వారి అధ్యయనం మే 13న Natureలో ప్రచురితమైంది. ఇప్పటివరకు పరిశీలించిన ప్రారంభ విశ్వంలోని అత్యంత లోహ-పేద గెలాక్సీ LAP1-B అని బృందం తేల్చింది.

“లోహ-పేద” ఎందుకు అంత ముఖ్యమైన సంకేతం

ఖగోళ శాస్త్రంలో, “లోహాలు” అంటే హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం కంటే భారమైన దాదాపు అన్ని మూలకాలు. ఈ మూలకాలు గ్రహాలు మరియు జీవానికి సంబంధించిన రసాయనశాస్త్రంతో సహా, తరువాతి బ్రహ్మాండ సంక్లిష్టతకు కీలకమైనవి. కానీ విశ్వం యొక్క ప్రారంభ యుగాలలో అవి చాలా అరుదుగా లేదా అసలు లేకుండా ఉండేవి. అందుకే లోహ-పేద గెలాక్సీలు ప్రత్యేకంగా విలువైనవి: అవి మొదటి నక్షత్రాలు, సాధారణంగా Population III నక్షత్రాలు అని పిలువబడేవి, ఏర్పడిన పరిసరాలను పోలిన పరిస్థితులను కాపాడి ఉండవచ్చు.

ప్రాథమిక విశ్వం నుండి నక్షత్ర న్యూక్లియోసింథసిస్ ద్వారా రూపుదిద్దుకున్న విశ్వానికి మార్పును నేరుగా పరిశీలించాలని పరిశోధకులు చాలా కాలంగా కోరుకుంటున్నారు. LAP1-B మాత్రమే Population III నక్షత్రాల గుర్తింపును నిర్ధారించదు. కానీ అది ఆ సరిహద్దుకు సమీపంలో ఒక బలమైన పరిశీలనా ఆధారాన్ని అందిస్తుంది. ఒక గెలాక్సీలో రసాయన సమృద్ధి ఎంత తక్కువగా ఉంటే, మొదటి నక్షత్రాల వారసులను కలిగి ఉండే లేదా వాటి గుర్తులను ఇంకా మసకగా మోస్తున్న వ్యవస్థలను పట్టుకోవడానికి ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు అంత దగ్గరగా ఉండవచ్చు.

వెబ్ యొక్క ఇన్ఫ్రారెడ్ పరికరాలే ఈ పనిని సాధ్యం చేస్తున్నాయని మూల పాఠ్యం నొక్కి చెబుతోంది. అత్యంత దూర గెలాక్సీల నుండి వచ్చే కాంతి, విశ్వం విస్తరించడంతో లాగబడుతుంది, లేదా రెడ్‌షిఫ్ట్ అవుతుంది. ఆ కాంతి భూమికి చేరే సమయానికి, ఒకప్పుడు కనిపించే తరంగదైర్ఘ్యాలు పాత పరిశీలనా కేంద్రాల సామర్థ్యాలకు మించి ఉండవచ్చు. వెబ్ ఆ సమస్యకోసమే రూపుదిద్దుకుంది, మరియు దాని స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ సామర్థ్యాలు పరిశోధకులను కేవలం గుర్తింపు నుంచి భౌతిక లక్షణాల నిర్ధారణ వైపు తీసుకెళ్తాయి.

వెబ్ మరియు గురుత్వీయ లెన్సింగ్ ఎలా కలిసి పనిచేశాయి

LAP1-B ను అతి మసక గెలాక్సీగా వర్ణించారు, అంటే వెబ్ లాంటి శక్తివంతమైన టెలిస్కోప్‌తో కూడా దీనిని అధ్యయనం చేయడం కష్టం. అందువల్ల పరిశోధనా బృందం గురుత్వీయ లెన్సింగ్‌పై ఆధారపడింది, ఇందులో ముందున్న ఒక గెలాక్సీ సమూహం ద్రవ్యరాశిని ఉపయోగించి మరింత దూరంలోని లక్ష్య కాంతిని పెంచారు. బ్రహ్మాండ కాలంలో మరింత లోతుగా పరిశీలనలను తీసుకెళ్లడానికి ఈ పద్ధతి అత్యంత ప్రభావవంతమైన మార్గాలలో ఒకటిగా మారింది.

లెన్సింగ్ మరియు ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ కలయిక వెబ్‌ను కేవలం పదునైన కెమెరాకన్నా ఎక్కువగా మారుస్తోంది. ఇది ప్రారంభ గెలాక్సీల రసాయన మరియు నిర్మాణ పరిణామాన్ని పునర్నిర్మించడానికి ఒక సాధనంగా మారుతోంది. LAP1-B విషయంలో, దీని అర్థం “ఆసక్తికరమైన మసక మూలం” స్థితి నుంచి, కూర్పు మరియు పరిణామ స్థితి గురించి మరింత నిర్దిష్ట ప్రకటన చేయడానికి సరిపడ సమాచారం పొందడం.

విస్తృతార్థం ఏమిటంటే, ఇప్పుడు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ప్రారంభ విశ్వ అధ్యయనాలను వయస్సు లేదా ప్రకాశం మాత్రమే కాకుండా, రసాయనశాస్త్రం ఆధారంగా కూడా వర్గీకరించగల దశలోకి ప్రవేశించవచ్చు. ఇది పెద్ద మార్పు. ఇది ప్రాథమిక గెలాక్సీలను కొంతమేర అభివృద్ధి చెందిన వాటితో పోల్చి, మొదటి గెలాక్టిక్ పర్యావరణాలు కాలక్రమేణా ఎలా మారాయో మరింత వివరమైన శ్రేణిని నిర్మించే అవకాశాన్ని తెరుస్తుంది.

ప్రారంభ విశ్వ పరిశోధనకు దీని అర్థం ఏమిటి

LAP1-B ప్రాధాన్యం అది పాతదనే విషయమే కాదు. వెబ్ ఇప్పటికే విశ్వ చరిత్రలో మొదటి ఒక బిలియన్ సంవత్సరాల లోపల ఉన్న అనేక గెలాక్సీలను పరిశీలించింది. ఇక్కడ ఉన్న ప్రత్యేక ఫలితం ఏమిటంటే, ఆ యుగానికి కూడా ఈ గెలాక్సీ భారమైన మూలకాలలో అసాధారణంగా పేదగా కనిపిస్తోంది. ఇది తరువాతి తరాల నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, చివరకు జీవవిజ్ఞానం కోసం అవసరమైన పదార్థాలతో విశ్వాన్ని ఎలా నింపాయో తెలిపే సిద్ధాంతాలకు ఒక ప్రత్యేక లక్ష్యంగా నిలుస్తుంది.

మొదటి నక్షత్రాలను కనుగొనాలని లేదా కనీసం అవి విశ్వాన్ని సమృద్ధిగా చేయడం ప్రారంభించిన క్షణాన్ని చూడాలని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు దశాబ్దాలుగా ఆశించారని మూల పాఠ్యం పేర్కొంటుంది. LAP1-B వంటి కనుగొళ్ళు ఆ అన్వేషణను పూర్తి చేయవు, కానీ దానిలోని అంతరాన్ని తగ్గిస్తాయి. ప్రతి రసాయనపరంగా ప్రాథమిక వ్యవస్థ, నక్షత్ర నిర్మాణం, ప్రతిస్పందన ప్రభావం, మరియు దాదాపు ప్రాథమిక పరిస్థితుల్లో గెలాక్సీ సమీకరణ నమూనాల కోసం మరో పరీక్షా సందర్భాన్ని అందిస్తుంది.

వెబ్ కనిపించే ఖగోళ శాస్త్రంలో ఏమి లెక్కించబడుతుందో ఎంత వేగంగా మారుస్తోందో కూడా ఇది స్పష్టం చేస్తుంది. దాని ప్రయోగానికి ముందు, Epoch of Reionization ను తరచుగా మోడళ్లూ, భాగిక పరిశీలనల ద్వారా ఊహించిన, విసుగు కలిగించే దూరమైన దశగా చర్చించేవారు. వెబ్ ఆ కాలాన్ని మరింత అనుభవాధారిత రంగంగా మారుస్తోంది, అక్కడ గెలాక్సీ రసాయనశాస్త్రం, నిర్మాణం, పరిసరాలను పెరుగుతున్న ఖచ్చితత్వంతో కొలవచ్చు.

భవిష్యత్ పరిశీలనల్లో LAP1-B లాంటి మరిన్ని వ్యవస్థలు బయటపడితే, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ప్రారంభ గెలాక్సీలు ఎక్కడ ఉన్నాయో మాత్రమే కాదు, వాటి పరిణామ మార్గాలు ఎంత భిన్నంగా ఉండవచ్చో కూడా మ్యాప్ చేయగలరు. ఇప్పటికి, LAP1-B అనేది యువ విశ్వం నుండి వచ్చిన అసాధారణంగా స్పష్టమైన సూచికగా నిలుస్తోంది; అది తరువాత వచ్చిన ప్రతిదానికీ అవసరమైన మౌలిక పదార్థాలను అప్పుడే తయారు చేయడం ప్రారంభించింది.

ఈ కనుగొలు ఎందుకు ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది

• LAP1-B బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత సుమారు 800 మిలియన్ సంవత్సరాల సమయంలో ఉండేది.
• ఈ గెలాక్సీ ఇప్పటివరకు పరిశీలించిన ప్రారంభ విశ్వంలో అత్యంత లోహ-పేద గెలాక్సీగా వర్ణించబడింది.
• ఈ ఫలితం జేమ్స్ వెబ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మరియు గురుత్వీయ లెన్సింగ్ రెండింటిపైనా ఆధారపడింది.
• ఈ కనుగొలు, నక్షత్ర రసాయన సమృద్ధి ప్రారంభ దశలకు సమీపంలోని పరిస్థితులను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు మరింత దగ్గరగా చూడడానికి సహాయపడుతుంది.

ఈ వ్యాసం Live Science నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసం చదవండి.