જેડબ્લ્યુએસટી દ્વારા લેવામાં આવેલી છબીના અભ્યાસથી બિગ બેંગના લગભગ એક અબજ વર્ષ પછી પ્રારંભિક બ્રહ્માંડમાં એક ગેલેક્સીની શોધ થઈ છે જેની પ્રકાશ સહી તેના તારાઓ કરતાં તેના નેબ્યુલર ગેસને આભારી છે. હવે GS-NDG-9422 નામ આપવામાં આવ્યું છે, આકાશગંગા રાસાયણિક રીતે જટિલ છે અને તેમાં વસ્તી III તારાઓ નથી. તેવી જ રીતે, બિગ બેંગના લગભગ 14 મિલિયન વર્ષો પછી પ્રારંભિક બ્રહ્માંડમાં સૌથી દૂરની ગેલેક્સી JADES-GS-z0-290 ધાતુઓ હોવાનું જણાયું હતું. વર્તમાન સમજ મુજબ, પ્રારંભિક બ્રહ્માંડના તારાઓની પ્રથમ પેઢી શૂન્ય ધાતુતા સાથે વસ્તી III તારાઓ હોવા જોઈએ. ખગોળશાસ્ત્રમાં, હિલીયમ કરતાં ભારે કોઈપણ તત્વને ધાતુ ગણવામાં આવે છે. ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન વગેરે જેવી રાસાયણિક બિન-ધાતુઓ બ્રહ્માંડ સંબંધી સંદર્ભમાં ધાતુઓ છે. સુપરનોવા ઘટના બાદ દરેક પેઢીમાં તારાઓ ધાતુથી સમૃદ્ધ થાય છે.
જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ (JWST) ના NIRSpec (નજીક-ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ) સાધન દ્વારા કેપ્ચર કરેલી છબીનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકોએ મહાવિસ્ફોટના લગભગ એક અબજ વર્ષોને અનુરૂપ Z= 5.943 ની લાલ પાળી પર પ્રારંભિક બ્રહ્માંડમાંથી એક અનન્ય આકાશગંગાની ઓળખ કરી છે. હવે GS-NDG-9422 નામ આપવામાં આવ્યું છે, આ આકાશગંગા બ્રહ્માંડના પ્રથમ તારાઓ અને સુસ્થાપિત તારાવિશ્વો વચ્ચે ગેલેક્ટીક ઉત્ક્રાંતિનો ખૂટતો-લિંક તબક્કો હોઈ શકે છે.
ગેલેક્સી GS-NDG-9422 ની અસ્પષ્ટ ડોટ ઇમેજ અનન્ય પ્રકાશ હસ્તાક્ષર ધરાવે છે. છબીમાં દેખાતો પ્રકાશનો સ્ત્રોત ગેલેક્સીનો ગરમ ગેસ છે. તેના તારાઓમાંથી પ્રકાશ આવ્યો ન હતો.
આપણા સ્થાનિક બ્રહ્માંડના વિશાળ તારાઓથી વિપરીત જેમનું તાપમાન આશરે 40,000 થી 50,000 °C છે, GS-NDG-9422 તારાવિશ્વના તારાઓ અત્યંત ગરમ છે. કદાચ, આ આકાશગંગા ગાઢ વાયુ નિહારિકાની અંદર તારા નિર્માણના તબક્કામાં હતી જે મોટી સંખ્યામાં વિશાળ, ગરમ તારાઓ ઉત્પન્ન કરે છે જ્યારે પ્રકાશ લગભગ 12.8 અબજ વર્ષો પહેલા આ આકાશગંગા છોડીને જેડબ્લ્યુએસટી પર પહોંચ્યો હતો. આ અવલોકન કોમ્પ્યુટર મોડેલને બંધબેસે છે કે ગરમ તારાઓના ફોટોન દ્વારા નેબ્યુલર ગેસના સતત તોપમારો નેબ્યુલર ગેસને 80,000 °C થી વધુ ગરમ કરે છે અને તેને તારાઓ કરતાં નજીકના ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશમાં વધુ ચમકવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
નેબ્યુલર પ્રકાશ (સ્ટારલાઇટને બદલે) દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતી ગેલેક્સી પ્રારંભિક બ્રહ્માંડના તારાઓની પ્રથમ પેઢીના વાતાવરણને અનુરૂપ છે. આવી તારાવિશ્વોમાંના તારાઓ પોપ છે. શૂન્ય ધાતુ સાથે III તારા. જો કે, આશ્ચર્યજનક રીતે, ગેલેક્સી GS-NDG-9422 પાસે વસ્તી III તારાઓ નથી. JWST ડેટા દર્શાવે છે કે GS-NDG-9422 રાસાયણિક રીતે જટિલ છે.
બિગ બેંગના લગભગ 14 મિલિયન વર્ષો પછી પ્રારંભિક બ્રહ્માંડમાં રચાયેલી સૌથી દૂરની ગેલેક્સી JADES-GS-z0-290નો કિસ્સો હજુ પણ વધુ મૂંઝવણભર્યો છે. આ આકાશગંગાના તારાઓ પોપ હોવા જોઈએ. શૂન્ય ધાતુ સાથેના III તારાઓ જોકે, JADES-GS-z14-0 આકાશગંગાના ઇન્ફ્રારેડ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ ઓક્સિજનની હાજરી દર્શાવે છે જેનો અર્થ થાય છે કે ધાતુની સંવર્ધન એટલે કે તારાઓની પેઢીઓએ તેમના જીવનચક્ર પહેલાથી જ પૂર્ણ કરી લીધા હોવા જોઈએ.
બ્રહ્માંડના પ્રથમ તારાઓ શૂન્ય-ધાતુ અથવા અત્યંત ઓછી ધાતુ ધરાવે છે. તેમને પોપ III સ્ટાર્સ (અથવા પોપ્યુલેશન III સ્ટાર્સ) કહેવામાં આવે છે. લો મેટલ સ્ટાર્સ પોપ II સ્ટાર્સ છે. યુવાન તારાઓમાં ઉચ્ચ ધાતુની સામગ્રી હોય છે અને તેને "પૉપ I સ્ટાર્સ" અથવા સૌર ધાતુના તારાઓ કહેવામાં આવે છે. પ્રમાણમાં ઊંચી 1.4% ધાતુતા સાથે, સૂર્ય તાજેતરનો તારો છે. ખગોળશાસ્ત્રમાં, હિલીયમ કરતાં ભારે કોઈપણ તત્વને ધાતુ ગણવામાં આવે છે. ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન વગેરે જેવી રાસાયણિક બિન-ધાતુઓ બ્રહ્માંડ સંબંધી સંદર્ભમાં ધાતુઓ છે. સુપરનોવા ઘટના બાદ દરેક પેઢીમાં તારાઓ ધાતુથી સમૃદ્ધ થાય છે. તારાઓમાં ધાતુની સામગ્રીમાં વધારો નાની ઉંમર સૂચવે છે.
***
સંદર્ભ:
- કેમેરોન એજે, એટ અલ 2024. નેબ્યુલર ડોમિનેટેડ તારાવિશ્વો: ઉચ્ચ રેડશિફ્ટમાં તારાઓની પ્રારંભિક માસ ફંક્શનમાં આંતરદૃષ્ટિ. પ્રકાશિત: 21 જૂન 2024. રોયલ એસ્ટ્રોનોમિકલ સોસાયટીની માસિક સૂચનાઓ, વોલ્યુમ 534, અંક 1, ઓક્ટોબર 2024, પૃષ્ઠો 523–543, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
- નાસા સમાચાર - ઓડ ગેલેક્સીમાં, નાસાના વેબને પ્રથમ તારાઓની સંભવિત ખૂટતી લિંક શોધે છે. પર ઉપલબ્ધ છે https://science.nasa.gov/missions/webb/in-odd-galaxy-nasas-webb-finds-potential-missing-link-to-first-stars/
- પ્રસાદ યુ., 2024. પ્રારંભિક બ્રહ્માંડ: સૌથી દૂરની ગેલેક્સી “JADES-GS-z14-0″ ગેલેક્સી ફોર્મેશન મોડલ્સને પડકારે છે. વૈજ્ઞાનિક યુરોપિયન. 12 ઓગસ્ટ 2024 ના રોજ પ્રકાશિત. પર ઉપલબ્ધ https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/early-universe-the-most-distant-galaxy-jades-gs-z14-0-challenges-galaxy-formation-models/
***
