নাসা
ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের ডেটা গত কয়েক সপ্তাহ ধরে শুধুমাত্র জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের হাতে এসেছে, কিন্তু তারা এর জন্য বছরের পর বছর ধরে অপেক্ষা করছে, এবং দৃশ্যত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। ফলাফলটি সময়ের সাথে সাথে একটি রেসের মতো কিছু হয়েছে, কারণ নতুন আবিষ্কারগুলি এমন বস্তুগুলি খুঁজে পেয়েছে যা আমাদের মহাবিশ্বের উৎপন্ন বিগ ব্যাংয়ের কাছাকাছি তৈরি হয়েছিল। গত সপ্তাহে, এই অনুসন্ধানগুলির মধ্যে একটি এমন একটি গ্যালাক্সিতে পরিণত হয়েছে যা বিগ ব্যাংয়ের 400 মিলিয়ন বছর পরেও উপস্থিত ছিল। এই সপ্তাহে, একটি নতুন বিশ্লেষণ একটি গ্যালাক্সিকে বেছে নিয়েছে কারণ এটি মহাবিশ্বের অস্তিত্বের 233 মিলিয়ন বছর পরে উপস্থিত হয়েছিল।
আবিষ্কারটি কাজের একটি সুখী উপজাত যা একটি আরও সাধারণ প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল: বিগ ব্যাং-এর পরে বিভিন্ন সময় বিন্দুতে আমাদের কতগুলি ছায়াপথ দেখার আশা করা উচিত?
সময় ফিরে
যেমনটি আমরা গত সপ্তাহে উল্লেখ করেছি, প্রাথমিক মহাবিশ্ব যে কোনো তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলোর জন্য অস্বচ্ছ ছিল যা হাইড্রোজেন আয়নাইজ করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি বহন করে। সেই শক্তি স্পেকট্রামের UV অংশে আছে, কিন্তু 13 বিলিয়ন বছরের প্রসারিত মহাবিশ্বের কারণে লাল স্থানান্তরটি সেই কাটঅফ বিন্দুটিকে বর্ণালীর ইনফ্রারেড অংশে স্থানান্তরিত করেছে। এই সময় থেকে ছায়াপথগুলি খুঁজে বের করার জন্য, আমাদের এমন বস্তুগুলি খুঁজতে হবে যেগুলি ছোট ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে দৃশ্যমান নয় (অর্থাৎ আলো একবার হাইড্রোজেন কাটঅফের উপরে ছিল), কিন্তু নিম্ন-শক্তি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে উপস্থিত হয়।
ইনফ্রারেডের মধ্যে অদৃশ্য এবং দৃশ্যমান সীমানা যত গভীর হবে, রেডশিফ্ট তত শক্তিশালী হবে এবং বস্তুটি তত বেশি দূর হবে। বস্তুটি যত বেশি দূরের, সময়ের সাথে সাথে তা বিগ ব্যাং-এর কাছাকাছি।
এই ছায়াপথগুলির অধ্যয়নগুলি তাদের পৃথক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আমাদের কিছু বলতে পারে। কিন্তু প্রাথমিক ছায়াপথগুলির একটি বৃহৎ সংগ্রহ শনাক্ত করা আমাদেরকে নির্ধারণ করতে সাহায্য করতে পারে যে তারা কত দ্রুত গঠিত হয়েছিল এবং মহাবিশ্বের অতীতে একটি নির্দিষ্ট সময়ে ঘটে যাওয়া গ্যালাক্সি গতিবিদ্যার কোনো পরিবর্তন সনাক্ত করতে পারে। দৃশ্যমান বস্তুর ফ্রিকোয়েন্সিতে সময়ের সাথে সাথে এই পরিবর্তনকে “লুমিনোসিটি ফাংশন” বলা হয় এবং প্রাথমিক ছায়াপথগুলির আলোকসজ্জার কার্যকারিতা চিহ্নিত করার জন্য কিছু কাজ করা হয়েছে। কিন্তু প্রাচীনতম ছায়াপথগুলির ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্য পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল দ্বারা শোষিত হয় এবং তাই মহাকাশ থেকে চিত্রিত করতে হবে। এবং এটি ওয়েব টেলিস্কোপের ডিজাইন লক্ষ্যগুলির মধ্যে একটি ছিল।
নতুন কাজটি বিগ ব্যাং-এর পরে খুব শীঘ্রই (জ্যোতির্বিজ্ঞানের পরিভাষায়) গঠিত গ্যালাক্সিগুলির উজ্জ্বলতা ফাংশন পরীক্ষা করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল। কিন্তু, প্রাথমিক গ্যালাক্সিগুলির একটি ক্যাটালগ তৈরি করার ক্ষেত্রে, গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যা এখন পর্যন্ত চিত্রিত সবচেয়ে প্রাচীন ছায়াপথ বলে মনে হচ্ছে।
ফাংশন সংজ্ঞায়িত করা
গবেষকরা বিভিন্ন সময়ে গ্যালাক্সির উপস্থিতি পুনর্গঠনের জন্য দুটি ডেটা উত্স ব্যবহার করেছিলেন। একটি স্থল-ভিত্তিক ইনফ্রারেড টেলিস্কোপ (ইএসএ’স) দিয়ে করা কাজ বিশ্লেষণ করে তৈরি করা হয়েছিল VISTA টেলিস্কোপ) এবং স্পিটজার স্পেস টেলিস্কোপ, উভয়ই ছায়াপথকে চিত্রিত করেছে যেগুলি তুলনামূলকভাবে পুরানো ছিল যখন তারা আলো তৈরি করেছিল যা এখন পৃথিবীতে পৌঁছেছে—বিগ ব্যাং-এর প্রায় 600 মিলিয়ন বছর বা তারও বেশি পরে। Webb দ্বারা উত্পন্ন অন্যান্য জড়িত ডেটা, আমরা যে কাগজে রিপোর্ট করেছি এবং প্রথম পাবলিক ফটো রিলিজে চিত্রিত একটি এলাকাতে বিশ্লেষণ করা সেই ডেটা সেটগুলি সহ। সমস্ত ক্ষেত্রে, গবেষকরা একই জিনিসের জন্য অনুসন্ধান করেছেন: অবজেক্টগুলি যেগুলি দীর্ঘতর ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে উপস্থিত ছিল কিন্তু ছোট থেকে অনুপস্থিত।
সামগ্রিকভাবে, দলটি 55টি দূরবর্তী ছায়াপথ শনাক্ত করেছে, যার মধ্যে 44টি আগে কখনও উল্লেখ করা হয়নি। এর মধ্যে ঊনত্রিশটি ওয়েব ডেটা থেকে এসেছে, এবং সেই চিত্রে গত সপ্তাহে চিহ্নিত দুটি প্রাচীন ছায়াপথ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। সংখ্যাগুলি উচ্চতর রেডশিফ্টগুলিতে বিশেষভাবে সুনির্দিষ্ট নয়, যেখানে তারা কেবল এক বা দুটি ছায়াপথের উপর ভিত্তি করে। কিন্তু সামগ্রিকভাবে, প্রবণতাটি বিগ ব্যাং-এর কয়েকশ মিলিয়ন বছরের মধ্যে দৃশ্যমান বস্তুর ক্রমশ হ্রাসের পরামর্শ দেয়, কোন তীক্ষ্ণ পরিবর্তন বা কাটঅফ ছাড়াই।
কিন্তু আশ্চর্যজনক বিষয় হল যে একটি অত্যন্ত বড় রেডশিফ্টে একটি গ্যালাক্সির জন্য ডেটা রয়েছে (z = 16.7, যারা এই জিনিসগুলি বোঝেন তাদের জন্য)। এটি বিগ ব্যাং এর 250 মিলিয়ন বছর পরে এটিকে রাখে। এই দূরত্বটি আংশিকভাবে এই সত্যের উপর ভিত্তি করে যে প্রথম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফিল্টারটি যেখানে বস্তুটি প্রদর্শিত হয় সেটিকে সেখানে খুব ম্লান দেখায়, এটি প্রস্তাব করে যে এটি ফিল্টারটি যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্য দিয়ে যেতে দেয় সেখানে এটি অস্পষ্ট। এটি পরামর্শ দেয় যে হাইড্রোজেন দ্বারা উত্পন্ন হালকা কাটঅফ ফিল্টারের সীমার প্রান্তের কাছাকাছি।
গত সপ্তাহে বর্ণিত দূরবর্তী ছায়াপথগুলির মতো, এটিতেও তারার আকারে এক বিলিয়ন সূর্যের সমতুল্য উপাদান রয়েছে বলে মনে হচ্ছে। গবেষকরা অনুমান করেছেন যে এটি বিগ ব্যাং এর 120 মিলিয়ন বছর পরে তারার গঠন শুরু করেছিল এবং অবশ্যই 220 মিলিয়ন বছর পরে তা হয়ে গিয়েছিল।
গবেষকরা বেশ আত্মবিশ্বাসী যে এই নতুন গ্যালাক্সিটি একটি বাস্তব অনুসন্ধানের প্রতিনিধিত্ব করে: “বিস্তৃতভাবে অনুসন্ধান করার পরে, আমরা বর্তমানে একটি নতুন রেডশিফ্ট রেকর্ডে একটি গ্যালাক্সি ছাড়া এই বস্তুর জন্য কোন যুক্তিসঙ্গত ব্যাখ্যা খুঁজে পাইনি।” এবং পূর্ববর্তী গ্যালাক্সি আবিষ্কারগুলির একটি দ্বিতীয় স্বাধীন নিশ্চিতকরণ যোগ করে, এটি সেই আবিষ্কারগুলিতে আমাদের আস্থা বাড়ায়। যার সবকটি ইঙ্গিত দেয় যে নতুন টেলিস্কোপ প্রতিশ্রুতি অনুযায়ী সরবরাহ করছে, অন্তত প্রাথমিক ছায়াপথগুলির ক্ষেত্রে।
এখন বড় প্রশ্ন হল যখন এটি উচ্চ লেন্সিং এর জায়গাগুলিতে নির্দেশিত হয় তখন কী হবে, যা বস্তুকে এমন একটি বিন্দুতে বড় করতে সক্ষম হতে পারে যেখানে আমরা এই প্রাথমিক ছায়াপথগুলির মধ্যে কাঠামোর চিত্র তৈরি করতে পারি। এটা সম্ভব যে আমরা ইতিমধ্যেই তা করে ফেলেছি, কিন্তু আমাদেরকে arXiv-এ বিবরণ দেখানোর জন্য অপেক্ষা করতে হবে।
আরএক্সিভ। বিমূর্ত সংখ্যা: 2207.12356 (আর্কাইভ সম্পর্কে)।
