पहले सितारों और आकाशगंगाओं के जन्म का अवलोकन करना दशकों से खगोलविदों का लक्ष्य रहा है। यह ब्रह्मांड के विकास की व्याख्या करेगा।
RSI यूनिवर्सिटी ऑफ कैंब्रिजकी टीम ने एक ऐसी तकनीक बनाई है जो उन्हें बिग बैंग के लगभग 378,000 साल बाद ब्रह्मांड को कवर करने वाले हाइड्रोजन बादलों के माध्यम से पहले सितारों को देखने और उनका अध्ययन करने में सक्षम बनाएगी। उनकी कार्यप्रणाली, REACH (कॉस्मिक हाइड्रोजन के विश्लेषण के लिए रेडियो प्रयोग) प्रयोग का हिस्सा, ब्रह्मांड के विकास में इस नए महत्वपूर्ण समय को देखते हुए रेडियो दूरबीनों से टिप्पणियों की गुणवत्ता और विश्वसनीयता में सुधार करेगी।
पेपर के मुख्य लेखक कैम्ब्रिज के कैवेंडिश प्रयोगशाला से डॉ एलॉय डी लेरा एसेडो ने कहा, "उस समय जब पहले तारे बने थे, ब्रह्मांड ज्यादातर खाली था और ज्यादातर बना था हाइड्रोजनीकरण और हीलियम। गुरुत्वाकर्षण के कारण, तत्व अंततः गुरुत्वाकर्षण के कारण एक साथ आ गए, और परमाणु संलयन के लिए परिस्थितियाँ सही थीं, जिससे पहले तारे बने। लेकिन वे तथाकथित तटस्थ हाइड्रोजन के बादलों से घिरे हुए थे, जो प्रकाश को अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं, इसलिए बादलों के पीछे के प्रकाश का सीधे पता लगाना या उसका निरीक्षण करना कठिन है।"
"वास्तविक परिणाम के लिए हाइड्रोजन गैस के तापमान के कारण इसे समझाने के लिए नए भौतिकी की आवश्यकता होगी, जो कि ब्रह्मांड की हमारी वर्तमान समझ की तुलना में बहुत अधिक ठंडा होना चाहिए। वैकल्पिक रूप से, पृष्ठभूमि विकिरण का एक अस्पष्टीकृत उच्च तापमान - जिसे आमतौर पर प्रसिद्ध माना जाता है ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि - कारण हो सकता है।"
"यदि हम इस बात की पुष्टि कर सकते हैं कि पहले के प्रयोग में पाया गया संकेत पहले सितारों से था, तो इसके निहितार्थ बहुत बड़े होंगे।"
खगोलविद 21-सेंटीमीटर लाइन की जांच करते हैं, हाइड्रोजन से विद्युत चुम्बकीय विकिरण हस्ताक्षर प्रारंभिक ब्रह्मांड, के इस चरण का शोध करने के लिए ब्रह्मांड का विकास, जिसे अक्सर के रूप में जाना जाता है लौकिक डॉन. वे एक रेडियो सिग्नल की खोज करते हैं जो हाइड्रोजन से विकिरण की तुलना हाइड्रोजन कोहरे के पीछे के विकिरण से करता है।
वैज्ञानिकों द्वारा बनाई गई तकनीक दूरबीन के हस्तक्षेप और सामान्य आकाश शोर की उपस्थिति में एक ब्रह्माण्ड संबंधी संकेत की पहचान करने के लिए बायेसियन आँकड़ों का उपयोग करती है, जिससे संकेतों को अलग किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, विभिन्न क्षेत्रों से अत्याधुनिक तकनीकों और प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है।
उन्होंने कई एंटेना का उपयोग करके वास्तविक अवलोकन की नकल करने के लिए सिमुलेशन का उपयोग किया, जो डेटा की विश्वसनीयता में सुधार करता है - पहले के अवलोकन एक ही एंटीना पर निर्भर थे।
डी लैरा एसेडो ने कहा, "हमारी विधि संयुक्त रूप से समकक्ष वर्तमान उपकरणों की तुलना में कई एंटेना और व्यापक आवृत्ति बैंड से डेटा का विश्लेषण करती है। यह दृष्टिकोण हमें बायेसियन डेटा विश्लेषण के लिए आवश्यक जानकारी देगा।"
"संक्षेप में, हम पारंपरिक डिजाइन रणनीतियों के बारे में भूल गए और इसके बजाय एक टेलीस्कोप डिजाइन करने पर ध्यान केंद्रित किया जिस तरह से हम डेटा का विश्लेषण करने की योजना बना रहे हैं - एक उलटा डिजाइन जैसा कुछ। यह हमें कॉस्मिक डॉन से चीजों को मापने और पुनर्मिलन के युग में मदद कर सकता है जब हाइड्रोजनीकरण में ब्रम्हांड पुन: आयनित किया गया था। ”
टेलीस्कोप के निर्माण को वर्तमान में दक्षिण अफ्रीका में कारू रेडियो रिजर्व में अंतिम रूप दिया जा रहा है, जो आकाश के रेडियो अवलोकन के लिए उत्कृष्ट परिस्थितियों के लिए चुना गया स्थान है। यह मानव निर्मित रेडियो फ्रीक्वेंसी हस्तक्षेप से दूर है, जैसे कि टेलीविजन और एफएम रेडियो सिग्नल।
दक्षिण अफ्रीका में स्टेलनबोश विश्वविद्यालय में परियोजना के सह-प्रमुख प्रोफेसर डी विलियर्स ने कहा: "हालांकि इस उपकरण के लिए उपयोग की जाने वाली एंटीना तकनीक सरल है, कठोर और दूरस्थ परिनियोजन वातावरण, और विनिर्माण में आवश्यक सख्त सहनशीलता, इसे काम करने के लिए एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण परियोजना बनाती है।"
उन्होंने कहा: "हम यह देखने के लिए बेहद उत्साहित हैं कि सिस्टम कितना अच्छा प्रदर्शन करेगा और हमें पूरा विश्वास है कि हम उस मायावी पहचान को बना लेंगे।"
जर्नल संदर्भ:
- E. de Lera Acedo et al.: 'रेडशिफ्ट z 21–7.5 से 28-सेमी हाइड्रोजन सिग्नल का पता लगाने के लिए REACH रेडियोमीटर।' प्रकृति खगोल विज्ञान (जुलाई 2022)। डीओआई: 10.1038/s41550-022-01709-9
