भले ही तस्वीर स्वयं आधुनिक हो, यह एक ऐसे परिदृश्य को प्रदर्शित करती है जो बहुत प्राचीन है। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा 3 जुलाई को ली गई इस तस्वीर को नासा ने प्रकाशित किया है और यह गैलेक्सी क्लस्टर MACS J0553.4-3342 को दर्शाती है। टेलीस्कोप के इन्फ्रारेड कैमरा (NIRCam) ने 2026 में इस क्लस्टर की छवि दर्ज की, लेकिन घटना का क्षण 4.4 अरब साल पहले हुआ था।
सबसे पहले, यह समझना आवश्यक है कि अंतरिक्ष में यात्रा करने के लिए प्रकाश को समय की आवश्यकता होती है। दूसरा, JWST (जेम्स वेब का संक्षिप्त नाम) अंतरिक्ष की गहराई में सबसे दूर के क्षेत्रों का अवलोकन करने में सक्षम है। इसके कारण, टेलीस्कोप वास्तव में एक प्रकार की टाइम मशीन के रूप में कार्य करता है।
प्रकाश लगभग 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की स्थिर गति से चलता है। इसका मतलब है कि अंतरिक्ष में किसी वस्तु की कोई भी छवि उसकी वर्तमान स्थिति को नहीं, बल्कि उस समय की स्थिति को दर्शाती है जब प्रकाश उत्सर्जित हुआ था। चूंकि जेम्स वेब को पृथ्वी से अरबों प्रकाश वर्ष दूर स्थित अत्यंत दूर की वस्तुओं का अवलोकन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह उन प्रकाश किरणों को कैप्चर करता है जो अरबों वर्षों से अंतरिक्ष में यात्रा कर रही हैं। इस प्राचीन चमक को रिकॉर्ड करके, टेलीस्कोप ब्रह्मांड को उसी तरह दिखाता है जैसा वह सुदूर अतीत में था।
मूल रूप से, जेम्स वेब के माध्यम से अंतरिक्ष की गहराइयों का अवलोकन ब्रह्मांड के बचपन की रिकॉर्ड की गई 'रीवाइंड' देखने के बराबर है। इस प्रकार, शोधकर्ता बिग बैंग के तुरंत बाद बने सितारों और आकाशगंगाओं को देख सकते हैं। यह क्षमता केवल JWST के लिए अद्वितीय नहीं है; हबल जैसे अन्य टेलीस्कोप ने भी ब्रह्मांड के अतीत का अध्ययन किया है और प्रभावशाली पुरानी छवियां प्रदान की हैं। फिर भी, जेम्स वेब अपनी विशिष्ट विशेषताओं के साथ आता है।
इस इतने दूर के अतीत को देखने के लिए, टेलीस्कोप उच्च तकनीक वाले इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करता है। इसका कारण यह है: अरबों वर्षों की यात्रा के दौरान, पहली आकाशगंगाओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश 'रेडशिफ्ट' नामक घटना से गुजरता है, जो अंतरिक्ष के निरंतर विस्तार के कारण होता है। इस विस्तार ने दृश्य और पराबैंगनी प्रकाश को फैला दिया है, जिससे यह इन्फ्रारेड प्रकाश में बदल गया है जिसे मानव आंख नहीं देख सकती है। इस फैली हुई इन्फ्रारेड विकिरण को कैप्चर करके, जेम्स वेब हमारे अंतरिक्ष पुरातत्वविद् के रूप में कार्य करते हुए ब्रह्मांड की उत्पत्ति के रहस्यों को उजागर करता है।
एक और दिलचस्प बात यह है कि कोई खगोलीय पिंड हमसे जितना दूर होता है, उसके प्रकाश को अंतरिक्ष पार करने और हमारी आंखों तक पहुंचने में उतना ही अधिक समय लगता है। इसलिए, आपके पसंदीदा नक्षत्र का प्रकाश शायद लाखों प्रकाश वर्ष की यात्रा करके आपके दृष्टि क्षेत्र में पहुंचा होगा। अगली बार जब आप तारों भरी रात को देखें, तो याद रखें कि आप प्राचीन परिदृश्यों का एक मोज़ेक देख रहे हैं।
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के साथ किए गए अवलोकनों ने इस बात पर नए डेटा प्रदान किए हैं कि पहले तारे और आकाशगंगाएँ कैसे उत्पन्न हुए। वैज्ञानिकों ने यह समझने के लिए सेक्सटेंस ए बौनी आकाशगंगा की जांच की कि शुरुआती चरणों में ब्रह्मांड ने भारी तत्वों से भरपूर धूल को कैसे जमा करना शुरू किया।
यह अध्ययन वर्तमान उपकरणों की सीमाओं के कारण किया गया था जो ब्रह्मांड की सबसे पुरानी आकाशगंगाओं का गहराई से विश्लेषण कर सकते हैं। समाधान के रूप में, टीम ने अपनी जांच पृथ्वी से लगभग 4.6 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित एक प्रणाली पर केंद्रित की, जिसकी रासायनिक संरचना पहली आकाशगंगाओं के समान है।
निष्कर्ष बताते हैं कि कौन से तारे ब्रह्मांडीय धूल के निर्माण के लिए सबसे अधिक जिम्मेदार थे, वह सामग्री जिसने बाद में नए तारों के जन्म और गैलेक्टिक विकास को बढ़ावा दिया। यह शोध सोमवार, 20 तारीख को द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुआ था।
जेम्स वेब की बहुत दूर की आकाशगंगाओं को कैप्चर करने की क्षमता के बावजूद, इन वस्तुओं का सूक्ष्म विश्लेषण एक चुनौती बना हुआ है। इस कठिनाई को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने सेक्सटेंस ए का अध्ययन करने का विकल्प चुना, जो एक बौनी आकाशगंगा है जो ब्रह्मांड के पहले अरब वर्षों में मौजूद प्रणालियों के साथ रासायनिक समानताएं साझा करती है।
जिम्मेदार समूह के अनुसार, यह वातावरण पहले तारों द्वारा उनके बीच के स्थान की संरचना को बदलने पर हुई घटनाओं का अध्ययन करने का एक अनूठा अवसर प्रदान करता है। राष्ट्रीय खगोल भौतिकी संस्थान (INAF) में अनुसंधान के नेता क्ल audio गैवेट्टी ने कहा कि सेक्सटेंस ए जैसी पास की आकाशगंगा का अवलोकन करना, जिसमें समान रासायनिक स्थितियां हैं, पहले पीढ़ियों के तारों के विकास और अंतरतारकीय माध्यम को बदलने में उनकी भूमिका को समझने के लिए एक मूल्यवान अवसर है।
ब्रह्मांड के इतिहास की शुरुआत में, हाइड्रोजन और हीलियम प्रमुख थे, जबकि भारी तत्व दुर्लभ थे। पहले तारों ने अपने नाभिक में इन तत्वों को उत्पन्न किया और अपने जीवन के अंत में सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करके इस सामग्री को अंतरतारकीय माध्यम में फैला दिया। बाद में, इस कच्चे माल को नई तारकीय पीढ़ियों में शामिल किया गया।
शोधकर्ताओं ने देखा कि सेक्सटेंस ए में भारी तत्वों की सांद्रता सूर्य में पाए जाने वाले का केवल 1% से 7% है। यह विशेषता इस आकाशगंगा को युवा ब्रह्मांड की स्थितियों का अनुकरण करने के लिए एक प्राकृतिक प्रयोगशाला बनाती है।
इस कार्य को करने के लिए, टीम ने जेम्स वेब में मौजूद दोनों उपकरणों NIRCam और MIRI का उपयोग किया। अवलोकनों ने आकाशगंगा के उन तारों का मानचित्रण संभव बनाया जो लाल दानव के असंतुलन शाखा नामक चरण से गुजरते हैं, जो चमक में बड़े वृद्धि और संरचनात्मक परिवर्तनों की विशेषता है।
विश्लेषण से पता चला कि इनमें से लगभग 90% तारे धूल से ढके नहीं थे। इसके विपरीत, लगभग बीस तारों में इस सामग्री की सघन परतें थीं, जो संकेत देती हैं कि वे ब्रह्मांडीय धूल के महत्वपूर्ण उत्पादक के रूप में कार्य करते थे। अध्ययन इंगित करता है कि ये तारे 2 से 3 अरब साल पहले बने थे और उनका प्रारंभिक द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का लगभग डेढ़ गुना था।
लेखकों ने निष्कर्ष निकाला कि इन वस्तुओं की पहचान करने से इस बात की समझ गहरी होती है कि किन प्रकार के तारों ने समय के साथ नए तारों के उदय और आकाशगंगाओं के विकास के लिए आवश्यक तत्वों से ब्रह्मांड को समृद्ध करने में मदद की। राष्ट्रीय खगोल भौतिकी संस्थान (INAF) की शोधकर्ता फ्लैविया डेल'एगली ने जोर देकर कहा कि JWST अद्वितीय स्तर की विस्तार से वातावरण का अवलोकन करने की अनुमति देता है, जिसका मूल्य न केवल छवियों में है, बल्कि तारकीय विकास के विवरण को मान्य करने के लिए सैद्धांतिक मॉडल के साथ तुलना में भी है।
आकाशगंगा के केंद्र के निर्माण की प्रक्रिया को पहली बार दर्ज किया गया है। कई आकाशगंगाओं, जिनमें मिल्की वे भी शामिल है, के केंद्र में तारों की एक सघन और कॉम्पैक्ट संरचना होती है जो केंद्र के चारों ओर घूमती है - जिसे नाभिकीय डिस्क कहा जाता है। ये डिस्क ब्रह्मांड में एक सामान्य घटना हैं, लेकिन पहले कभी यह नहीं देखा गया था कि ऐसी डिस्क ब्रह्मांड के इतिहास में इतनी जल्दी कैसे बनती हैं।
यूके के यॉर्क विश्वविद्यालय के खगोलविदों ने अब तक देखे गए सबसे दूरस्थ नाभिकीय डिस्क की खोज की है। यह एक ऐसी आकाशगंगा में पाया गया था जो बिग बैंग के केवल 4.5 अरब साल बाद मौजूद थी। शोध के परिणाम मंथली नोटिस ऑफ द रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी में प्रकाशित हुए थे।
यह खोज जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप की अभूतपूर्व संवेदनशीलता और रिज़ॉल्यूशन के कारण संभव हुई। आकाशगंगा CEERS-4031 का अध्ययन करते हुए, शोधकर्ताओं ने इसके केंद्र में एक सक्रिय नाभिकीय डिस्क की पहचान की, जो नए तारे बना रही है और बढ़ रही है। इस डिस्क का व्यास लगभग एक किलोपारसेक (लगभग 3260 प्रकाश वर्ष) है और इसकी विशेषताएं आधुनिक निकटवर्ती आकाशगंगाओं की नाभिकीय डिस्क के समान हैं: यह कॉम्पैक्ट है, युवा तारों से भरपूर है और संगठित विकास के स्पष्ट संकेत दिखाता है।
इस डिस्क का निर्माण स्वतः नहीं हुआ था। शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि इसका कारण एक स्टार बார் था - तारों की एक फैली हुई संरचना जो आकाशगंगा के केंद्र को पार करती है, जो मिल्की वे जैसे सर्पिल के लिए विशिष्ट है। ऐसे बार ब्रह्मांडीय इंजनों के रूप में कार्य करते हैं, गैस और तारों को केंद्र की ओर निर्देशित करते हैं, जिससे नई संरचनाओं के निर्माण को पोषण मिलता है।
हालांकि पिछले अध्ययनों ने दिखाया है कि स्टार बार ब्रह्मांड में जल्दी बन सकते हैं, लेकिन उनमें से किसी ने भी यह साबित नहीं किया था कि वे इस अध्ययन में प्रदर्शित की गई तरह इतनी जल्दी आकाशगंगाओं को पुनर्गठित कर रहे थे। शोध की प्रमुख लेखिका ज़ोई ले कॉन्टे ने टिप्पणी की कि यह 'एक अद्भुत और अप्रत्याशित खोज है जो खगोलविदों को प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के विकास और स्टार बार के प्रभाव के बारे में अपनी धारणा पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करेगी'।
यह खोज आकाशगंगाओं के विकसित होने के तरीके के बारे में स्थापित विचारों पर सवाल उठाती है। पारंपरिक मॉडल में यह माना जाता था कि आकाशगंगाएं अरबों वर्षों में धीरे-धीरे जटिल आंतरिक संरचनाएं प्राप्त करती हैं। हालांकि, इस अध्ययन के परिणाम कुछ और दिखाते हैं: आकाशगंगाएं धीरे-धीरे अपने वर्तमान स्वरूप तक नहीं पहुंचीं, बल्कि वे अनुमान से कहीं अधिक पहले, आधुनिक आकाशगंगाओं के समान विकास पथ का अनुसरण करते हुए तेजी से परिपक्व हुईं।
ले कॉन्टे ने आगे कहा कि 'जेम्स वेब की आश्चर्यजनक छवियां और नवीन परिणाम लगातार यह दिखा रहे हैं कि परिपक्व आकाशगंगाएं हमारी सोच से कहीं अधिक पहले मौजूद थीं'।
इस खोज का महत्व केवल आकाशगंगा निर्माण तक ही सीमित नहीं है। नाभिकीय डिस्क को गैस के भंडार माना जाता है जो आकाशगंगाओं के केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल को पोषण देते हैं। इतने प्राचीन (और अभी भी सक्रिय और बढ़ता हुआ) नाभिकीय डिस्क की खोज वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद कर सकती है कि इन ब्लैक होल ने ब्रह्मांडीय गतिविधि की अवधि के दौरान कैसे वृद्धि की, जब ब्रह्मांड आज की तुलना में बहुत अधिक तीव्रता से तारे और संरचनाएं बना रहा था।
टीम आकाशगंगा के भीतर सितारों और गैस की गति का अध्ययन करने के लिए बाद के अवलोकनों की योजना बना रही है, जो यह पुष्टि करने का अगला कदम होगा कि डिस्क वास्तव में कैसे बनी और बार केंद्र की ओर पदार्थ को कितनी कुशलता से स्थानांतरित करता है।
