बेंगलुरु: रमन रिसर्च इंस्टीट्यूट (आरआरआई) बेंगलुरु में सोमवार को कहा कि भारतीय टेलीस्कोप से डेटा का उपयोग करते हुए, अपनी तरह के पहले काम में, वैज्ञानिकों ने गुणों का निर्धारण किया है रेडियो बिग बैंग के ठीक 200 मिलियन वर्ष बाद चमकदार आकाशगंगाओं का निर्माण हुआ, इस अवधि को कॉस्मिक डॉन के रूप में जाना जाता है।
यह इंगित करते हुए कि कई दूरबीनें, जमीन और अंतरिक्ष-आधारित दोनों, आकाश में झाँकती हैं, ब्रह्मांड की गहराई से उत्पन्न होने वाले बेहोश संकेतों को पकड़ने का लक्ष्य रखती हैं ताकि हमारी समझ को बेहतर बनाया जा सके। ब्रह्मांडआरआरआई ने कहा कि उन्होंने बैकग्राउंड रेडियो स्पेक्ट्रम-3 (सरस-3) टेलीस्कोप के शेप्ड एंटीना मापन का इस्तेमाल किया।
अध्ययन के लिए, SARAS-3, स्वदेशी रूप से RRI में डिज़ाइन और निर्मित, 2020 की शुरुआत में, कर्नाटक में स्थित दंडिगनहल्ली झील और शरवती बैकवाटर पर तैनात किया गया था।
“ऑस्ट्रेलिया में कॉमनवेल्थ साइंटिफिक एंड इंडस्ट्रियल रिसर्च ऑर्गनाइजेशन (CSIRO) के शोधकर्ता सौरभ सिंह (RRI), रवि सुब्रह्मण्यन, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय और तेल-अवीव विश्वविद्यालय के सहयोगियों के साथ, प्रकाश डालने के लिए SARAS-3 के डेटा का उपयोग किया। आरआरआई ने यहां जारी एक बयान में कहा, ऊर्जा उत्पादन, चमक और आकाशगंगाओं की पहली पीढ़ी के द्रव्यमान जो रेडियो तरंग दैर्ध्य में उज्ज्वल हैं।
टीओआई ने पहली बार आरआरआई और उसके सहयोगियों द्वारा दिसंबर 2016 में पहले सितारों की तलाश (छवि देखें) की सूचना दी थी, और बाद में इस साल की शुरुआत में दंडिगनहल्ली झील और शरवती बैकवाटर पर सरस-3 की तैनाती के बारे में बताया था।
“वैज्ञानिक लगभग 1420 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर उत्सर्जित आकाशगंगाओं में और उसके आसपास हाइड्रोजन परमाणुओं से विकिरण का अवलोकन करके बहुत प्रारंभिक आकाशगंगाओं के गुणों का अध्ययन करते हैं। ब्रह्मांड के विस्तार से विकिरण फैला हुआ है, क्योंकि यह अंतरिक्ष और समय में हमारी यात्रा करता है, और कम आवृत्ति वाले रेडियो बैंड 50-200 मेगाहर्ट्ज में पृथ्वी पर आता है, जिसका उपयोग एफएम और टीवी प्रसारण द्वारा भी किया जाता है। लौकिक संकेत बेहद कम है, हमारी अपनी गैलेक्सी और मानव निर्मित स्थलीय हस्तक्षेप से परिमाण उज्ज्वल विकिरण के क्रम में दफन है,” आरआरआई ने कहा।
इसलिए, इसने जोड़ा, सिग्नल का पता लगाना, यहां तक कि सबसे शक्तिशाली मौजूदा रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग करना, खगोलविदों के लिए एक चुनौती बना हुआ है।
“28 नवंबर, 2022 को नेचर एस्ट्रोनॉमी पत्रिका में प्रकाशित पेपर के परिणामों ने वर्णन किया है कि कैसे प्रारंभिक ब्रह्मांड से इस रेखा का पता न लगने पर भी खगोलविदों को असाधारण संवेदनशीलता तक पहुंचकर पहली आकाशगंगाओं के गुणों का अध्ययन करने की अनुमति मिल सकती है,” आरआरआई जोड़ा गया।
सुब्रह्मण्यन ने कहा, सरस-3 टेलीस्कोप के परिणाम पहली बार हैं कि औसत 21-सेमी लाइन के रेडियो अवलोकन शुरुआती रेडियो लाउड आकाशगंगाओं के गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करने में सक्षम हैं, जो आमतौर पर सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा संचालित होती हैं। आरआरआई के पूर्व निदेशक और वर्तमान में स्पेस एंड एस्ट्रोनॉमी, सीएसआईआरओ, ऑस्ट्रेलिया के साथ और पेपर के लेखक हैं।
उन्होंने कहा, “यह काम सारस-2 के परिणामों को आगे बढ़ाता है, जो सबसे पहले सितारों और आकाशगंगाओं के गुणों की जानकारी देता था।”
सिंह, ‘कॉस्मिक डॉन स्काई-एवरेज्ड 21 सेमी सिग्नल’ का सारस-3 से गैर-पहचान’ शीर्षक वाले पेपर के लेखकों में से एक, ने कहा कि सरस 3 ने कॉस्मिक डॉन के खगोल भौतिकी की समझ में सुधार किया है।
“यह दिखाया गया है कि प्रारंभिक आकाशगंगाओं के भीतर गैसीय पदार्थ का 3% से भी कम सितारों में परिवर्तित हो गया था, और यह कि शुरुआती आकाशगंगाएं जो रेडियो उत्सर्जन में उज्ज्वल थीं, एक्स-रे में भी मजबूत थीं, जो शुरुआती और उसके आसपास ब्रह्मांडीय गैस को गर्म करती थीं। आकाशगंगाएँ, ”सिंह ने कहा।
इस साल मार्च में, सिंह ने सुब्रह्मण्यन और सरस-3 टीम के साथ, एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित ईडीजीईएस रेडियो टेलीस्कोप द्वारा बनाए गए कॉस्मिक डॉन से 21-सेमी के असामान्य सिग्नल का पता लगाने के दावों को खारिज करने के लिए उसी डेटा का इस्तेमाल किया। (एएसयू) और एमआईटी, यूएसए।
आरआरआई ने कहा, “इस खंडन ने ब्रह्माण्ड विज्ञान के सुसंगत मॉडल में विश्वास बहाल करने में मदद की, जिसे दावा किए गए खोज द्वारा प्रश्न में लाया गया था।”
सिंह ने कहा, “अब हमें रेडियो, एक्स-रे और पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य में उनके ऊर्जा उत्पादन की सीमा के साथ-साथ शुरुआती आकाशगंगाओं के लोगों पर भी अड़चनें आ गई हैं।” इसके अलावा, एक फेनोमेनोलॉजिकल मॉडल का उपयोग करते हुए, SARAS-3 अमेरिका में ARCADE और लॉन्ग वेवलेंथ एरे (LWA) प्रयोगों द्वारा निर्धारित मौजूदा सीमाओं को कम करते हुए, रेडियो तरंग दैर्ध्य पर अतिरिक्त विकिरण की ऊपरी सीमा निर्धारित करने में सक्षम रहा है।
“विश्लेषण से पता चला है कि 21-सेमी हाइड्रोजन सिग्नल पहले सितारों और आकाशगंगाओं की आबादी के बारे में सूचित कर सकता है,” कैंब्रिज विश्वविद्यालय के खगोल विज्ञान संस्थान से एक अन्य लेखक, अनास्तासिया फियालकोव ने साझा किया। फियाल्कोव ने कहा, “हमारा विश्लेषण प्रकाश के पहले स्रोतों के कुछ प्रमुख गुणों को सीमित करता है, जिसमें शुरुआती आकाशगंगाओं के द्रव्यमान और दक्षता शामिल है, जिसके साथ ये आकाशगंगाएं तारे बना सकती हैं।”
इसके अलावा, मार्च 2020 में अपनी अंतिम तैनाती के बाद से, SARAS-3 को अपग्रेड की एक श्रृंखला से गुजरना पड़ा है। इन सुधारों से 21-सेमी सिग्नल का पता लगाने की दिशा में और भी अधिक संवेदनशीलता उत्पन्न होने की उम्मीद है। वर्तमान में, सरस टीम अपनी अगली तैनाती के लिए भारत में कई साइटों का आकलन कर रही है।
“ये साइटें काफी अलग हैं और तैनाती के लिए कई तार्किक चुनौतियों का सामना करती हैं। हालांकि, वे विज्ञान के दृष्टिकोण से आशाजनक प्रतीत होते हैं और नए उन्नयन के साथ, हमारे प्रयोग के लिए आदर्श प्रतीत होते हैं।” यश अग्रवालएक पीएचडी छात्र और सरस टीम के सदस्य।
यह इंगित करते हुए कि कई दूरबीनें, जमीन और अंतरिक्ष-आधारित दोनों, आकाश में झाँकती हैं, ब्रह्मांड की गहराई से उत्पन्न होने वाले बेहोश संकेतों को पकड़ने का लक्ष्य रखती हैं ताकि हमारी समझ को बेहतर बनाया जा सके। ब्रह्मांडआरआरआई ने कहा कि उन्होंने बैकग्राउंड रेडियो स्पेक्ट्रम-3 (सरस-3) टेलीस्कोप के शेप्ड एंटीना मापन का इस्तेमाल किया।
अध्ययन के लिए, SARAS-3, स्वदेशी रूप से RRI में डिज़ाइन और निर्मित, 2020 की शुरुआत में, कर्नाटक में स्थित दंडिगनहल्ली झील और शरवती बैकवाटर पर तैनात किया गया था।
“ऑस्ट्रेलिया में कॉमनवेल्थ साइंटिफिक एंड इंडस्ट्रियल रिसर्च ऑर्गनाइजेशन (CSIRO) के शोधकर्ता सौरभ सिंह (RRI), रवि सुब्रह्मण्यन, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय और तेल-अवीव विश्वविद्यालय के सहयोगियों के साथ, प्रकाश डालने के लिए SARAS-3 के डेटा का उपयोग किया। आरआरआई ने यहां जारी एक बयान में कहा, ऊर्जा उत्पादन, चमक और आकाशगंगाओं की पहली पीढ़ी के द्रव्यमान जो रेडियो तरंग दैर्ध्य में उज्ज्वल हैं।
टीओआई ने पहली बार आरआरआई और उसके सहयोगियों द्वारा दिसंबर 2016 में पहले सितारों की तलाश (छवि देखें) की सूचना दी थी, और बाद में इस साल की शुरुआत में दंडिगनहल्ली झील और शरवती बैकवाटर पर सरस-3 की तैनाती के बारे में बताया था।
“वैज्ञानिक लगभग 1420 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर उत्सर्जित आकाशगंगाओं में और उसके आसपास हाइड्रोजन परमाणुओं से विकिरण का अवलोकन करके बहुत प्रारंभिक आकाशगंगाओं के गुणों का अध्ययन करते हैं। ब्रह्मांड के विस्तार से विकिरण फैला हुआ है, क्योंकि यह अंतरिक्ष और समय में हमारी यात्रा करता है, और कम आवृत्ति वाले रेडियो बैंड 50-200 मेगाहर्ट्ज में पृथ्वी पर आता है, जिसका उपयोग एफएम और टीवी प्रसारण द्वारा भी किया जाता है। लौकिक संकेत बेहद कम है, हमारी अपनी गैलेक्सी और मानव निर्मित स्थलीय हस्तक्षेप से परिमाण उज्ज्वल विकिरण के क्रम में दफन है,” आरआरआई ने कहा।
इसलिए, इसने जोड़ा, सिग्नल का पता लगाना, यहां तक कि सबसे शक्तिशाली मौजूदा रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग करना, खगोलविदों के लिए एक चुनौती बना हुआ है।
“28 नवंबर, 2022 को नेचर एस्ट्रोनॉमी पत्रिका में प्रकाशित पेपर के परिणामों ने वर्णन किया है कि कैसे प्रारंभिक ब्रह्मांड से इस रेखा का पता न लगने पर भी खगोलविदों को असाधारण संवेदनशीलता तक पहुंचकर पहली आकाशगंगाओं के गुणों का अध्ययन करने की अनुमति मिल सकती है,” आरआरआई जोड़ा गया।
सुब्रह्मण्यन ने कहा, सरस-3 टेलीस्कोप के परिणाम पहली बार हैं कि औसत 21-सेमी लाइन के रेडियो अवलोकन शुरुआती रेडियो लाउड आकाशगंगाओं के गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करने में सक्षम हैं, जो आमतौर पर सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा संचालित होती हैं। आरआरआई के पूर्व निदेशक और वर्तमान में स्पेस एंड एस्ट्रोनॉमी, सीएसआईआरओ, ऑस्ट्रेलिया के साथ और पेपर के लेखक हैं।
उन्होंने कहा, “यह काम सारस-2 के परिणामों को आगे बढ़ाता है, जो सबसे पहले सितारों और आकाशगंगाओं के गुणों की जानकारी देता था।”
सिंह, ‘कॉस्मिक डॉन स्काई-एवरेज्ड 21 सेमी सिग्नल’ का सारस-3 से गैर-पहचान’ शीर्षक वाले पेपर के लेखकों में से एक, ने कहा कि सरस 3 ने कॉस्मिक डॉन के खगोल भौतिकी की समझ में सुधार किया है।
“यह दिखाया गया है कि प्रारंभिक आकाशगंगाओं के भीतर गैसीय पदार्थ का 3% से भी कम सितारों में परिवर्तित हो गया था, और यह कि शुरुआती आकाशगंगाएं जो रेडियो उत्सर्जन में उज्ज्वल थीं, एक्स-रे में भी मजबूत थीं, जो शुरुआती और उसके आसपास ब्रह्मांडीय गैस को गर्म करती थीं। आकाशगंगाएँ, ”सिंह ने कहा।
इस साल मार्च में, सिंह ने सुब्रह्मण्यन और सरस-3 टीम के साथ, एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित ईडीजीईएस रेडियो टेलीस्कोप द्वारा बनाए गए कॉस्मिक डॉन से 21-सेमी के असामान्य सिग्नल का पता लगाने के दावों को खारिज करने के लिए उसी डेटा का इस्तेमाल किया। (एएसयू) और एमआईटी, यूएसए।
आरआरआई ने कहा, “इस खंडन ने ब्रह्माण्ड विज्ञान के सुसंगत मॉडल में विश्वास बहाल करने में मदद की, जिसे दावा किए गए खोज द्वारा प्रश्न में लाया गया था।”
सिंह ने कहा, “अब हमें रेडियो, एक्स-रे और पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य में उनके ऊर्जा उत्पादन की सीमा के साथ-साथ शुरुआती आकाशगंगाओं के लोगों पर भी अड़चनें आ गई हैं।” इसके अलावा, एक फेनोमेनोलॉजिकल मॉडल का उपयोग करते हुए, SARAS-3 अमेरिका में ARCADE और लॉन्ग वेवलेंथ एरे (LWA) प्रयोगों द्वारा निर्धारित मौजूदा सीमाओं को कम करते हुए, रेडियो तरंग दैर्ध्य पर अतिरिक्त विकिरण की ऊपरी सीमा निर्धारित करने में सक्षम रहा है।
“विश्लेषण से पता चला है कि 21-सेमी हाइड्रोजन सिग्नल पहले सितारों और आकाशगंगाओं की आबादी के बारे में सूचित कर सकता है,” कैंब्रिज विश्वविद्यालय के खगोल विज्ञान संस्थान से एक अन्य लेखक, अनास्तासिया फियालकोव ने साझा किया। फियाल्कोव ने कहा, “हमारा विश्लेषण प्रकाश के पहले स्रोतों के कुछ प्रमुख गुणों को सीमित करता है, जिसमें शुरुआती आकाशगंगाओं के द्रव्यमान और दक्षता शामिल है, जिसके साथ ये आकाशगंगाएं तारे बना सकती हैं।”
इसके अलावा, मार्च 2020 में अपनी अंतिम तैनाती के बाद से, SARAS-3 को अपग्रेड की एक श्रृंखला से गुजरना पड़ा है। इन सुधारों से 21-सेमी सिग्नल का पता लगाने की दिशा में और भी अधिक संवेदनशीलता उत्पन्न होने की उम्मीद है। वर्तमान में, सरस टीम अपनी अगली तैनाती के लिए भारत में कई साइटों का आकलन कर रही है।
“ये साइटें काफी अलग हैं और तैनाती के लिए कई तार्किक चुनौतियों का सामना करती हैं। हालांकि, वे विज्ञान के दृष्टिकोण से आशाजनक प्रतीत होते हैं और नए उन्नयन के साथ, हमारे प्रयोग के लिए आदर्श प्रतीत होते हैं।” यश अग्रवालएक पीएचडी छात्र और सरस टीम के सदस्य।


