JWST ఇప్పటివరకు చూసిన అత్యంత రసాయనపరంగా ఆదిమమైన ప్రారంభ గెలాక్సీని గుర్తించింది

యువ విశ్వానికి అరుదైన కిటికీ

James Webb Space Telescope ఉపయోగించిన ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు, ప్రారంభ బ్రహ్మాండంలో ఇప్పటివరకు గుర్తించిన అత్యంత రసాయనపరంగా ఆదిమ గెలాక్సీని కనుగొన్నట్లు చెబుతున్నారు. LAP1-B గా పిలువబడే ఈ వస్తువు Big Bang తర్వాత సుమారు 800 million years తర్వాత ఉండేది, మరియు hydrogen, helium కంటే భారీ మూలకాల స్థాయి అసాధారణంగా తక్కువగా కనిపిస్తోంది.

ఈ కనుగొనడం ముఖ్యమైంది, ఎందుకంటే astronomers metals అని పిలిచే ఈ భారీ మూలకాలు విశ్వం ప్రారంభ క్షణాల్లో లేవు. అవి తరువాత నక్షత్రాల లోపల తయారై, stellar explosions ద్వారా బయటకు వ్యాపించాయి. కాబట్టి అత్యంత తక్కువ metal content కలిగిన గెలాక్సీ, అనేక తరం నక్షత్రాల నిర్మాణం విశ్వాన్ని enriching చేయడానికి ముందున్న cosmic పరిస్థితులపై అసాధారణంగా ప్రత్యక్ష దృశ్యాన్ని అందిస్తుంది.

ప్రాయోగికంగా చూస్తే, Cosmic Dark Ages నుంచి విశ్వం బయటకు వస్తున్నప్పుడు ప్రారంభ గెలాక్సీలు ఎలా కనిపించేవో తెలిపే అత్యంత స్పష్టమైన చూపుల్లో ఒకటిని LAP1-B అందించవచ్చు.

metal-poor గెలాక్సీలు ఎందుకు అంత ముఖ్యమైనవి

ప్రారంభ విశ్వం నిర్మాణంలో సరళమైనదిగా, పరిశీలనలో కఠినమైనదిగా ఉండేది. Big Bang తర్వాత matter ప్రధానంగా hydrogen మరియు helium వంటి తేలికపాటి మూలకాల ఆధిపత్యంలో ఉండేది. మొదటి నక్షత్రాలు, సాధారణంగా Population III stars అని పిలవబడేవి, తమ coreలలో భారీ మూలకాలను తయారు చేసి, తరువాత వాటిని అంతరిక్షంలోకి విసిరి ఈ రసాయన సరళతను మార్చాయని భావిస్తారు.

ఆ మార్పు బిందువుకు όσο దగ్గరగా ఉన్న వ్యవస్థలను పట్టుకోవాలని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చాలా కాలంగా కోరుకుంటున్నారు. అలా చేయడం వల్ల మొదటి నక్షత్రాలు ఎలా ఏర్పడ్డాయో, గెలాక్సీలు ఎంత వేగంగా అభివృద్ధి చెందడం ప్రారంభించాయో, మరియు విశ్వం ఎలా రసాయనపరంగా క్లిష్టమై తర్వాతి తరం నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, చివరికి జీవం కూడా సాధ్యమయ్యేంతగా మారిందో స్పష్టత వస్తుంది.

LAP1-B విలువ దాని మసకదనం మరియు రసాయనపరంగా ఎంతగా అభివృద్ధి చెందలేదన్నదానిలో ఉంది. Big Bang తర్వాత 800 million years అయినప్పటికీ ఒక గెలాక్సీలో metal content అత్యంత తక్కువగా ఉంటే, అది ఒకప్పుడు విస్తృతంగా ఉన్న కానీ ఇప్పుడు కనుగొనడం కష్టమైన పరిస్థితులను దాచుకుని ఉండవచ్చు.

Webb మరియు gravity పరిశీలనను సాధ్యంచేశాయి

Kanazawa Universityకి చెందిన Kimihiko Nakajima నేతృత్వంలోని అంతర్జాతీయ బృందం high-redshift astronomyని మార్చిన రెండు ఆధునిక పరికరాలను ఉపయోగించింది. మొదటిది Webb itself; దీని infrared instruments విశ్వ విస్తరణ వల్ల visible spectrum నుంచి తప్పిపోయిన పురాతన కాంతిని గుర్తించగలవు. రెండవది gravitational lensing; ఇది పెద్ద foreground object యొక్క gravityని ఉపయోగించి దాని వెనుక ఉన్న ఎంతో దూరపు మూలాన్ని magnify చేస్తుంది.

ఈ కలయిక, లేకపోతే అధ్యయనం చేయడం అత్యంత కష్టం అయిన అతి మసక గెలాక్సీని పరిశీలించడానికి పరిశోధకులకు సహాయపడింది. Webb యొక్క spectrometers నిర్ణయాత్మక ఆధారాన్ని ఇచ్చాయి, దాంతో బృందం గెలాక్సీ యొక్క chemical makeupని కేవలం దాని ఉనికిని గుర్తించడమే కాకుండా విశ్లేషించగలిగింది.

ఇక్కడే ఈ ఫలితం సాధారణ దూర గెలాక్సీ ప్రకటనకన్నా బలంగా మారుతుంది. అనేక ప్రారంభ బ్రహ్మాండ వస్తువులను మసక కాంతి బిందువులా మాత్రమే చూడగలిగినా, వాటి evolutionary state గురించి వాదనలు చేయగలిగేంత స్పష్టంగా రసాయన పరంగా వివరించబడేవి చాలా తక్కువ. ఇక్కడ బృందం తాము అది చేయగలమని వాదిస్తోంది.

LAP1-B మొదటి నక్షత్రాల గురించి ఏమి చెప్పగలదు

విస్తృతమైన శాస్త్రీయ ఆసక్తి ఒక గెలాక్సీకే పరిమితం కాదు. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు దశాబ్దాలుగా విశ్వాన్ని enrich చేయడం ప్రారంభించిన మొదటి stellar populations ఆధారాలను కనుగొనడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. ఆ నక్షత్రాలు భారీగా, చిన్న జీవకాలం కలిగి, నేరుగా చూడటం కష్టమైనవిగా ఉండి ఉండాలి. కానీ వాటి ముద్రలు, enrichment ఇంకా తక్కువగా ఉన్న సమయంలో ఏర్పడిన గెలాక్సీల్లో మిగిలి ఉండవచ్చు.

LAP1-B నిజంగా ఇప్పటివరకు తెలిసిన అత్యల్ప metal గల ప్రారంభ గెలాక్సీ అయితే, అది మొదటి rounds of star formation ద్వారా ఆకారమిచ్చిన వాతావరణాలకు proxy గా పనిచేయవచ్చు. primordial gas clouds ఎంత వేగంగా కూలిపోయాయో, మొదటి supernovae చుట్టుపక్కల పదార్థాన్ని ఎలా మార్చాయో, తరువాతి గెలాక్సీలు భారీ మూలకాలను ఎంత వేగంగా వారసత్వంగా పొందాయో పరిశోధకులు దీని ద్వారా పరీక్షించవచ్చు.

ఈ అధ్యయనం May 13న Natureలో ప్రచురించబడినందున, ఇది వేగంగా మారుతున్న రంగంలోకి వస్తుంది. Webb ఇప్పటికే ప్రారంభ గెలాక్సీలు ఎంత ప్రకాశవంతంగా, భారీగా, నిర్మితంగా ఉండవచ్చో అన్న అంచనాలను మార్చేసింది. LAP1-B వంటి రసాయనపరంగా ఆదిమ వ్యవస్థ మరోరకమైన ఆధారాన్ని జతచేస్తోంది; ప్రారంభ బ్రహ్మాండంలోని ఆశ్చర్యకరమైన వైవిధ్యపు క్రింద ఇంకా మరింత primordial స్థితిని దాచుకున్న వస్తువులు ఉన్నాయని సూచిస్తోంది.

పెద్ద చిత్రం

Epoch of Reionization బ్రహ్మాండ చరిత్రలో అత్యంత ముఖ్యమైన కానీ కష్టమైన కాలాల్లో ఒకటి. ఆ కాలంలో మొదటి luminous sources విశ్వాన్ని నింపిన neutral hydrogen fogని మార్చడం ప్రారంభించాయి. ఆ కాలంలో జీవించిన గెలాక్సీలను అర్థం చేసుకోవడం, ఆధునిక విశ్వం ఎలా కనిపించేలా మరియు నిర్మితంగా మారిందో అర్థం చేసుకోవడానికి అవసరం.

LAP1-B ఈ కథను ఒక్కదానితో సులభంగా పరిష్కరించదు. కానీ అది అరుదైన anchor pointని అందిస్తుంది. ఇది విశ్వం ఇంకా చిన్నదిగా ఉన్న సమయంలో కనిపించిన అతి మసక వ్యవస్థ, మరియు దాని తీవ్ర metal poverty తరువాతి గెలాక్సీలతో పోలిస్తే ఇది చాలా తక్కువ chemical processingను అనుభవించిందని సూచిస్తోంది.

దీంతో ఈ కనుగొనడం ఒక record claim కంటే ఎక్కువగా మారుతుంది. ఇది Webb శాస్త్రాన్ని detection నుంచి diagnosis వైపు ఎలా మార్చుతున్నదో చూపిస్తుంది. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఇక కేవలం ప్రాచీన గెలాక్సీలను కనుగొనడం మాత్రమే కాదు. వారు వాటి historiesని వివరంగా చదవడం ప్రారంభించారు, మరియు LAP1-B విషయంలో ఆ చరిత్ర chemical complexity ప్రారంభానికి దగ్గరగా వెళ్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.