आकाशगंगा जोडीमध्ये शास्त्रज्ञांनी शोधले पाणी | पुढारी

आकाशगंगा जोडीमध्ये शास्त्रज्ञांनी शोधले पाणी

प्रा. विजया पंडित

सर्वांत प्राचीन अशा दोन आकाशगंगा यांच्या मोठ्या भागात पाणी आणि कार्बन मोनॉक्साइडचे रेणू असल्याचे शास्त्रज्ञांना दिसून आले आहे. ऑक्सिजन आणि कार्बन हे सृष्टीच्या निर्मितीच्या वेळचे पहिले घटक आहेत, असे मानले जाते. तसेच कार्बन मोनॉक्साईड आणि पाण्याचे रेणू सजीवांसाठी आवश्यक आहेत.

ब्रह्मांडाला आणि ब्रह्मांडातील रहस्यांना मर्यादा नाही. शास्त्रज्ञ दररोज नवीन शक्याशक्यता शोधत असतात. पृथ्वीपासून लाखो प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या आकाशगंगांच्या जोडीमध्ये शास्त्रज्ञांनी पाणी शोधून काढले आहे. ही सुरुवातीच्या (अतिप्राचीन) आकाशगंगांपैकी एक आहे. ब्रह्मांडात निर्माण झालेल्या सुरुवातीच्या आकाशगंगांचा अभ्यास करण्यामुळे शास्त्रज्ञांना विश्वाचा जन्म आणि उत्क्रांती अधिक चांगल्या प्रकारे समजण्यास मदत मिळते.

अटाकामा लार्ज मिलीमीटर/सब मिलीमीटर अ‍ॅरे (एएलएमए) मधील नवीन निरीक्षणांनुसार, प्रारंभिक विश्वातील सर्वांत मोठ्या आकाशगंगांच्या जोडीमध्ये पाणी आढळले आहे. दोन आकाशगंगांपासून बनलेल्या एसटीपीओ0311-58 या आकाशगंगेत कार्बन मोनॉक्साईड आणि पाण्याचे अस्तित्व असल्याचे शास्त्रज्ञांना आढळून आले आहे. या आकाशगंगा पृथ्वीपासून सुमारे 1288 कोटी प्रकाशवर्षे दूर आहेत.एसपीटीओ0311-58 ही आकाशगंगा शास्त्रज्ञांनी सर्वप्रथम 2017 मध्ये तिच्या स्थानावर पाहिली होती.

ही आकाशगंगा तयार झाली, तेव्हा ब्रह्मांडाचे वय अवघे 780 दशलक्ष वर्षे होते. ब्रह्मांडाच्या सध्याच्या आयुष्याचा हा केवळ पाच टक्के हिस्सा होय. त्या वेळी अन्य तारे आणि आकाशगंगांचा जन्म होत होता. शास्त्रज्ञांच्या म्हणण्यानुसार, दोन आकाशगंगांचे अशा प्रकारे एकत्रीकरण होऊ शकते. त्यानंतर या आकाशगंगेच्या अंतर्गत तार्‍यांची निर्मिती वेगाने होऊ शकते आणि त्यासाठी आकाशगंगेतील वायूचा आणि इंधनाचा वापर केला जातो. अशा प्रकारे आकाशगंगांच्या या जोडीचे रूपांतर अंतिमतः स्थानिक ब्रह्मांडात दिसणार्‍या विशाल इलिप्टिकल गॅलेक्सीमध्ये होऊ शकते.

‘द अ‍ॅस्ट्रोफिजिकल जर्नल’मध्ये नुकत्याच प्रकाशित झालेल्या आणि प्री-प्रिंट सर्व्हरवर उपलब्ध असलेल्या अभ्यास निष्कर्षात शास्त्रज्ञांच्या या गटाने त्यांचे सर्व निष्कर्ष तपशीलवार मांडले आहेत. इलिनॉय विद्यापीठातील खगोलशास्त्रज्ञ आणि नवीन अभ्यास निबंधाच्या प्रमुख लेखिका श्रीवानी जारुगुला यांनी 2017 मध्ये प्रथम ही आकाशगंगा पाहिली आणि आकाशगंगेत मोठ्या प्रमाणावर असलेली धूळ आणि वायू पाहून त्यांना धक्का बसला. “आकाशगंगेतील रेणुसामग्री कोणती आहे, हे आम्हाला जाणून घ्यायचे होते. आमच्या चमूने पाणी आणि कार्बन मोनॉक्साईड या दोन्हींचे रेणू शोधले.” असे त्यांनी सांगितले.

एसपीटीओ 0311-58 ही आकाशगंगा वस्तुतः सध्या ज्या आकाशगंगा विलुप्त होताना दिसतात, त्या काळात तयार झालेली आहे. त्यामुळेच आकाशगंगेची रचना गोंधळात टाकणारी आहे. इतर आकाशगंगांप्रमाणे ती सुरळीत न दिसता ओबडधोबड दिसते, असे जारुगुला म्हणतात. उजळ दिसणारी ही आकाशगंगा वक्राकार आहे आणि मोठे अंतर असूनसुद्धा ती स्पष्ट दिसते, कारण गुरुत्वाकर्षणाने ती शेजारच्याच दुसर्‍या आकाशगंगेत मिसळून गेली आहे. या प्रभावाला ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग असे म्हणतात.

ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग हा एक वैश्विक प्रभाव आहे आणि तो एका विशाल भिंगासारखे कार्य करतो. जेव्हा एखादा तारा किंवा आकाशगंगेसारखी मोठी वस्तू निरीक्षकाच्या द़ृष्टिकोनातून पार्श्वभूमीला असलेल्या एखाद्या वस्तूच्या समोरून जाते, तेव्हा ती दूरच्या स्रोतातून येणारा प्रकाश आणखी गडद करते. त्यामुळे ती अधिक उजळ दिसते. आकाशगंगेतील रेणू इतर आकाशगंगांद्वारे मोठे केले जातात आणि त्यामुळे त्यांचे निरीक्षण करणेही सुलभ होते.

आकाशगंगेतील तार्‍यांवरील अतिनील किरण धुळीमुळे शोषले जातात आणि ते दूरस्थ अवरक्त प्रोटॉन म्हणून पुन्हा उत्सर्जित केले जातात. त्यातून पाण्याच्या रेणूंना उत्तेजन मिळते आणि पाण्याचे उत्सर्जन होते आणि शास्त्रज्ञ त्या प्रक्रियेचे निरीक्षण करू शकतात. पाण्याचे रेणू निळ्या रंगाचे दिसतात, तर कार्बन मोनॉक्साईड जांभळ्या रंगात दिसतो. आण्विक हायड्रोजन आणि कार्बन मोनॉक्साईडनंतर विश्वात मुबलक सापडणारे रेणू पाण्याचेच आहेत. परंतु विश्वात एवढ्या लवकर पाण्याचे रेणू पाहून शास्त्रज्ञ आश्चर्यचकित झाले आहेत.

रिओनायझेशनचे युग म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या युगात गॅलेक्टिक जोडी स्थित आहे. रिओनायझेशनचे युग हे विश्वातील अंधारयुगाच्या अस्ताकडे निर्देश करते आणि ब्रह्मांडाच्या या कालखंडाचा उल्लेख येतो, तो हायड्रोजनची रिओनायझेशन प्रक्रिया सुरू होण्याच्या संदर्भाने. तत्पूर्वी तटस्थ असलेल्या हायड्रोजनमुळे आंतरतारकीय अवकाश अपारदर्शक बनले होते. त्यामुळे प्रकाश दूरवर पसरत होता. त्यातूनच पहिल्या आकाशगंगेचे आगमन झाले. या कालावधीत हे विश्व अंदाजे 780 दशलक्ष वर्षे जुने होते.

जर पहिल्या आकाशगंगा नुकत्याच उदयास येऊ लागल्या होत्या, तर ताज्या संशोधनानुसार हे रेणू इतक्या लवकर कसे तयार होऊ शकले, असा प्रश्न शास्त्रज्ञांना पडला आहे. जारुगुला म्हणतात, “विश्वात एवढ्या लवकर धूळ आणि वायू कसे जमा झाले? धूळ प्रामुख्याने तार्‍यांपासून मिळते. ते लुकलुकतात आणि धूलिकणांचा बाह्य थर आकाशगंगेत सोडतात. म्हणजेच, धूळ तयार होण्यासाठी तारे विकसित झालेले असावे लागतात.” ही धूळ तार्‍यांपासूनच उत्सर्जित झाली असेल की अन्य कोणत्या घटकापासून तयार झाली असेल? याबाबत शास्त्रज्ञ साशंक आहेत.

जारुगुला यांच्या म्हणण्यानुसार, या प्राचीन आकाशगंगांनी नंतरच्या आकाशगंगांच्या तुलनेत हजारो पटींनी अधिक वेगाने तार्‍यांची निर्मिती केली असावी. त्यामुळेच दूरच्या आकाशगंगांचा अभ्यास केल्यावरच शास्त्रज्ञांना सुरुवातीच्या आकाशगंगांमध्ये तारे तयार होण्याचा वेग किती होता, याची माहिती मिळते.

या आकाशगंगांचे निरीक्षण करून शास्त्रज्ञ सुरुवातीच्या विश्वाच्या निर्मितीसंबंधीची मॉडेल्स पुन्हा अभ्यासू शकतात आणि त्यांच्या गुणधर्मांचाही अभ्यास करू शकतात. एकच आकाशगंगा शास्त्रज्ञांच्या सर्व प्रश्नांची उत्तरे देऊ शकणार नाही. परंतु आकाशगंगांसंबंधीची आकडेवारी गोळा करून मॉडेल्सची मांडणी करू शकतात. तसेच सुरुवातीच्या आकाशगंगांची आणि सुरुवातीच्या विश्वाची परिस्थिती कशी होती, याचे भौतिकशास्त्रीय उत्तर मिळण्यास ही आकडेवारी उपयोगी ठरू शकते.

आकाशगंगांच्या जोडीमधील मॉलिक्यूलर गॅसचे हाय रिझोल्यूशन एएलएमए अवलोकन करून दोन्ही आकाशगंगांच्या मोठ्या भागात पाणी आणि कार्बन मोनॉक्साइडचे रेणू असल्याचे शास्त्रज्ञांना दिसून आले आहे. ऑक्सिजन आणि कार्बन हे सृष्टीच्या निर्मितीच्या वेळचे पहिले घटक आहेत, असे मानले जाते. तसेच कार्बन मोनॉक्साईड आणि पाण्याचे रेणू जीवनासाठी आवश्यक आहेत. सुरुवातीच्या विश्वातील (अर्ली युनिव्हर्स) अन्य आकाशगंगांच्या तुलनेत या दोन आकाशगंगांमध्ये अधिक प्रमाणात धूळ आहे आणि त्यामुळेच या रेणूंचे व्यवस्थित निरीक्षण करण्याची संधी शास्त्रज्ञांना मिळाली. प्रारंभिक ब्रह्मांडाच्या विकासाचा अभ्यास करण्याच्या द़ृष्टीने हे मोठे यश मानले जात आहे.

Back to top button