जेम्स वेब डीप फील्ड, ए कलरफुल टाइम टनल

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। शुरुआत में - बिग बैंग के लगभग 400,000 साल बाद - गहरे के चेहरे पर अंधेरा था। प्रकाश तटस्थ परमाणुओं और अणुओं, ज्यादातर हाइड्रोजन, हीलियम और एक चुटकी लिथियम के अंदर फंस गया था। कॉस्मिक डार्क एज के अंत तक, कुछ सौ मिलियन वर्ष बाद, वे हाइड्रोजन बादल अंततः एकत्र हुए और गुरुत्वाकर्षण रूप से ढह गए, जिससे पहले तारे और आकाशगंगाएँ बनीं। उन शिशु सितारों के अंदर परमाणु प्रतिक्रियाएं शुरू हुईं, जो पहले भारी तत्वों का निर्माण कर रही थीं, जिससे प्रकाश बच गया- उसी प्रकाश को जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कॉप ने अपने गहरे क्षेत्र की छवि में 11 जुलाई को अनावरण किया।

मैकारेना गार्सिया पृष्ठभूमि में एरियन 5 मॉडल के साथ, ईएसए रॉकेट जिसने वेब को अंतरिक्ष में भेजा। क्रेडिट: एनजीएएस/ईएसए।

गहरे क्षेत्र की छवि की अंतहीन समृद्धि, सितारों और आकाशगंगाओं से भरी हुई, आकाश के एक छोटे से पैच को कवर करती है, ब्रह्मांड के इतिहास को बताती है।

नीले रंग की सबसे बड़ी और बड़ी कांटों वाली सबसे चमकीली वस्तुएं आकाशगंगा में हमारे सबसे निकट के तारे हैं। ये स्पाइक्स वास्तव में तारे का हिस्सा नहीं हैं, बल्कि छत्ते के दर्पण के तेज किनारों के कारण एक प्रभाव है। ये पैटर्न केवल सितारों में दिखाई देते हैं, आकाशगंगाओं में नहीं क्योंकि तारे "बिंदु स्रोत हैं, जबकि आकाशगंगाएँ विस्तारित वस्तुएँ हैं," स्पेस टेलीस्कोप में मध्य-अवरक्त (MIRI) उपकरण के ईएसए संचालन वैज्ञानिक और टीम लीडर मैकारेना गार्सिया मारिन ने स्पष्ट किया। बाल्टीमोर में विज्ञान संस्थान।

छवि में अधिकांश वस्तुएं आकाशगंगाएं हैं, उनमें से हजारों और हजारों, सफेद, बड़े वाले, केंद्र में, पृष्ठभूमि में बहुत ही बेहोश बिंदुओं तक, उनमें से कई वेब द्वारा पहली बार कैप्चर की गई हैं। मैकारेना ने आश्चर्य व्यक्त किया:

"मैंने इतनी सारी आकाशगंगाओं को देखने की उम्मीद नहीं की थी। हम हर वेब छवि में आकाशगंगाओं को देख सकते हैं, जो अद्भुत है; विशेष रूप से MIRI [मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट] के मामले में, इसके गहरे क्षेत्र में, मैं रंगों से हैरान था। हर रंग में आकाशगंगाएँ हैं। मैंने पहली बार इसे देखा, मैंने कहा, वाह! वे सभी रंग, अविश्वसनीय। वे रंग हमें आकाशगंगाओं की उम्र बताते हैं। छवि ब्रह्मांड के कई क्षणों, बहुत पुरानी आकाशगंगाओं, मध्यवर्ती आकाशगंगाओं और केंद्रीय क्लस्टर से आकाशगंगाओं को दिखाती है।"

वेब का गहरा क्षेत्र। वाम: मध्य-अवरक्त (MIRI) उपकरण के साथ देखा जाने वाला गहरा क्षेत्र; दाएं: निकट-अवरक्त NIRCam के साथ देखा गया। फिल्टर इन्फ्रारेड रंगों का दृश्य रंगों में अनुवाद करते हैं। नीली आकाशगंगाएँ बहुत सारे तारे हैं लेकिन उनमें धूल बहुत कम है, जिसका अर्थ है कि उनके अधिकांश तारे पुराने हैं और नए तारे बनाने के लिए कम गैस और धूल बची है। हालाँकि, लाल आकाशगंगाएँ धूल और गैस में डूब रही हैं। हरा इंगित करता है कि उन आकाशगंगाओं में बहुत सारे कार्बनिक अणु हैं। श्रेय: NASA, ESA, CSA, STScI.

रंग वैज्ञानिकों को आकाशगंगा की आयु निर्धारित करने में कैसे मदद करते हैं?

फैला हुआ एक प्राचीन प्रकाश

जब प्रकाश पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करता है और हम इसे उसके रंगों में विघटित करते हैं, तो यह स्पेक्ट्रा नामक अद्वितीय पैटर्न बनाता है, जो परमाणुओं और अणुओं के उंगलियों के निशान होते हैं, जिससे वैज्ञानिकों को तत्वों और रासायनिक यौगिकों की पहचान करने की अनुमति मिलती है, चाहे वे ब्रह्मांड में कहीं भी हों। स्पेक्ट्रा सितारों और आकाशगंगाओं की संरचना को प्रकट करता है।

हालांकि, आकाशगंगाओं से आने वाली प्राचीन रोशनी अंतरिक्ष-समय के विस्तार के कारण अवरक्त तक फैली हुई तरंग दैर्ध्य के साथ हम तक पहुंचती है। इस प्रकार, स्पेक्ट्रा अपने आकार को संरक्षित करते हुए लाल-स्थानांतरित दिखाई देगा, जिससे वैज्ञानिक आकाशगंगाओं की आयु की गणना कर सकेंगे।

एक आकाशगंगा की आयु और दूरी की गणना उसके लाल रेडशिफ्ट से की जाती है। श्रेय: NASA, ESA, CSA, STScI.

इस कारण से, जेम्स वेब में चार अत्यधिक संवेदनशील उपकरण हैं जो 0.5 माइक्रोन और 28.5 माइक्रोन के बीच अवरक्त विकिरण का निरीक्षण कर सकते हैं; यानी, निकट-अवरक्त से लेकर मध्य-अवरक्त तक, हबल और स्पिट्जर दूरबीनों की क्षमता को पार करते हुए।

हालांकि स्पिट्जर एक सूक्ष्म अंतरिक्ष दूरबीन है जिसके उपकरण दूर अवरक्त (3 माइक्रोन और 160 माइक्रोन के बीच) में प्रकाश का पता लगाते हैं, वेब में बहुत अधिक संकल्प और संवेदनशीलता है। "एक छोटा आवर्धक कांच और एक बड़ा आवर्धक कांच होने जैसा है," मैकारेना ने समझाया।

स्पिट्जर और वेब तुलना। लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड के एक पैच पर ध्यान केंद्रित करते हुए, पहली धुंधली छवि स्पिट्जर की है, जबकि दूसरी और सबसे तेज, वेब शार्पनेस चेक के दौरान ली गई थी।

अब तक देखी गई सबसे पुरानी आकाशगंगा

विश्लेषण की गई पहली प्राचीन आकाशगंगाओं में से एक ने अब तक मिली सबसे पुरानी आकाशगंगाओं का रिकॉर्ड तोड़ दिया है। "यह पहले ही पुष्टि हो चुकी है कि उनमें से कम से कम एक आकाशगंगा 13.1 अरब वर्ष पुरानी है। गहरे क्षेत्र का पहला अध्ययन आकाशगंगाओं के प्रकार और उनकी उम्र की पहचान करने पर केंद्रित होगा।"

बाएं: पहले वेब गहरे क्षेत्र पर चार प्राचीन आकाशगंगाओं का स्पेक्ट्रा। विश्लेषण की गई सबसे कमजोर आकाशगंगा लगभग 13.1 अरब वर्ष पुरानी है। उनका स्पेक्ट्रम मुख्य रूप से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन दिखाता है। दाएं: गहरे क्षेत्र में अब तक विश्लेषण की गई सबसे पुरानी आकाशगंगा के अधिक विस्तृत स्पेक्ट्रा से हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नियॉन का पता चलता है। वेब टीम ने सभी के लिए गहरे क्षेत्र की छवि के साथ खेलने और कुछ f के स्पेक्ट्रा में देखने के लिए एक "नागरिक विज्ञान" उपकरण प्रकाशित किया।