JWST স্পেকট্রোমিটার দূরবর্তী ছায়াপথগুলির রেডশিফ্টগুলিকে পরিমার্জিত করে

জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) এর NIRSpec যন্ত্রটি প্রকাশ করেছে যে একটি দূরবর্তী গ্যালাক্সি যা আগে 16.4 এর রেকর্ড-ব্রেকিং রেডশিফ্টে বলে মনে করা হয়েছিল তা আসলে পৃথিবীর অনেক কাছাকাছি। গবেষণাটি আরও নিশ্চিত করেছে যে JWST দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা কিছু অন্যান্য বস্তু এখন পর্যন্ত দেখা সবচেয়ে দূরবর্তী ছায়াপথগুলির মধ্যে রয়েছে।

মহাজাগতিক রেডশিফ্ট হল মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের ফলে একটি গ্যালাক্সির আলো কতটা দীর্ঘ, লালতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে প্রসারিত হয়েছে তার একটি পরিমাপ। রেডশিফ্ট যত বেশি হবে, একটি গ্যালাক্সি থেকে আসা আলো অবশ্যই প্রসারিত মহাজাগতিক স্থানের মধ্য দিয়ে যেতে তত বেশি সময় ব্যয় করবে। এর মানে হল যে আমরা উচ্চ রেডশিফ্ট অবজেক্টগুলি দেখতে পাচ্ছি যেগুলি অনেক আগে দেখা গিয়েছিল - এবং বস্তুগুলি অনেক দূরে।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা উচ্চ-রেডশিফ্ট গ্যালাক্সিগুলি অধ্যয়ন করতে খুব আগ্রহী কারণ তারা প্রাথমিক মহাবিশ্বের একটি উইন্ডো সরবরাহ করে। প্রকৃতপক্ষে, সাম্প্রতিক পর্যবেক্ষণগুলি একটি উদীয়মান চিত্রকে সমর্থন করে যে প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের ছায়াপথগুলি পূর্বের ভবিষ্যদ্বাণীর চেয়ে আরও বিশাল, আরও উন্নত এবং আরও উজ্জ্বল ছিল।

বেশ কিছু ক্ষীণ ছায়াপথ

2022 সালের গ্রীষ্মে, দূরবর্তী মহাবিশ্বের JWST-এর প্রথম গভীর সমীক্ষায় বেশ কয়েকটি ক্ষীণ ছায়াপথ দেখা গিয়েছিল যেগুলিকে এখন পর্যন্ত দেখা সর্বোচ্চ রেডশিফ্ট গ্যালাক্সি বলে অনুমান করা হয়েছিল।

এক বস্তু বলা হয় মাইসির গ্যালাক্সি যেটির নেতৃত্বে একটি দল JWST ডেটাতে আবিষ্কার করেছে স্টিভ ফিঙ্কেলস্টেইন অস্টিনের টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের। গ্যালাক্সিটিকে প্রাথমিকভাবে 14.3 রেডশিফ্টে বলে মনে করা হয়েছিল, যা বিগ ব্যাং এর ঠিক 280 মিলিয়ন বছর পরে এটি স্থাপন করবে। আরেক প্রার্থী, CEERS-93316, নেতৃত্বে একটি দল দ্বারা পাওয়া যায় ক্যালুম ডোনান ইউনিভার্সিটি অফ এডিনবার্গ, 16.4 এর রেডশিফ্টে দেখা গেছে, যা বিগ ব্যাং এর মাত্র 250 মিলিয়ন বছর পরে।

তুলনা করার জন্য, JWST লঞ্চের আগে পরিচিত সবচেয়ে দূরবর্তী নিশ্চিত গ্যালাক্সি ছিল Gn-z11, যার রেডশিফ্ট 11.6।

সংশোধিত redshifts

এই প্রাথমিক JWST পরিমাপগুলি একটি ফটোমেট্রিক কৌশল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল, যা একটি গ্যালাক্সির সামগ্রিক লালতা পরিমাপ করে। যদিও এই কৌশলটি ক্ষীণ, দূরবর্তী বস্তুগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, এটি ধুলোর উপস্থিতি দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে এবং পৃথক বর্ণালী রেখার পরিবর্তন পরিমাপের মতো সঠিক নয়। এখন, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি দল ছায়াপথগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য JWST-এর নিয়ার-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার (NIRSpec) ব্যবহার করেছে এবং মিশ্র ফলাফল সহ রেডশিফ্ট অনুমানগুলিকে পরিমার্জিত করেছে৷

"দুর্ভাগ্যবশত, রেডশিফ্ট 16.4 প্রার্থী [CEERS-93316] কম রেডশিফ্টে পরিণত হয়েছে," ডনান বলেছেন, যিনি নেতৃত্বাধীন দলের একজন সদস্য পাবলো আরাবল হারো অ্যারিজোনায় NOIRLab এর। যেহেতু NIRSpec ডেটা অবিলম্বে প্রকাশ করা হয়েছিল যে বিজ্ঞানীরা পর্যবেক্ষণের প্রস্তাব করেছিলেন তাদের মালিকানাধীন সময় ছাড়াই, হারোর দলকে ঘুষির আঘাত এড়াতে তিন দিনেরও কম সময়ের মধ্যে তাদের কাগজ লিখতে হয়েছিল।

16.4-এ থাকার পরিবর্তে, CEERS-93316 কে 4.9 এর রেডশিফ্টে একটি ধূলিময় গ্যালাক্সি হিসাবে পাওয়া গেছে, যার মানে আমরা এটিকে 12.5 বিলিয়ন বছর আগে বিদ্যমান হিসাবে দেখতে পাই। ডোনানের দল আগে ভেবেছিল যে তাদের একটি রেকর্ড-ব্রেকিং রেডশিফ্টের জন্য একটি শক্তিশালী কেস রয়েছে, বিশেষত গ্যালাক্সিটি তার বিশ্রামের ফ্রেমে শক্তিশালী নীল এবং অতিবেগুনী নির্গমন প্রদর্শন করে (যেমন এটি রেডশিফ্ট সরানোর সাথে দেখা যায়)।

যাইহোক, হাইড্রোজেন-আলফা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এই রেখাগুলির মধ্যে একটি এমন একটি অবস্থানে ছিল যেখানে NIRSpec-এর তিনটি ফিল্টার ওভারল্যাপ যাতে নির্গমন লাইন তিনটিতে অবদান রাখে, ভুলভাবে ধারণা দেয় যে CEERS-93316 একটি অভ্যন্তরীণভাবে আলোকিত গ্যালাক্সি ছিল অনেক বেশি রেডশিফ্টে।

মাইসির গ্যালাক্সি

Maisie's Galaxy-এর জন্য রেডশিফ্ট স্টেকের আরও ভাল খবর ছিল, যা 11.4-এর রেডশিফ্টে বলে প্রকাশিত হয়েছিল৷ এটি এখনও একটি খুব উচ্চ রেডশিফ্ট এবং এটি একটি গ্যালাক্সিকে নির্দেশ করে যা ধুলো-মুক্ত। গ্যালাক্সিতে তুলনামূলকভাবে উচ্চ নক্ষত্র-গঠনের হার এবং সূর্যের ভরের 250 মিলিয়ন গুণের মোট তারার ভর রয়েছে। আমরা যখন Maisie's Galaxy দেখি তখন এই ভরটি 30-120 মিলিয়ন বছর আগে বেড়েছিল।

NIRSpec দ্বারা আরও আটটি ছায়াপথকে 10-এর বেশি রেডশিফ্ট দেখানো হয়েছে। বর্তমান রেকর্ড ধারক হল JADES-GS-z13-0, যার স্পেকট্রোস্কোপিক্যালি নিশ্চিত রেডশিফ্ট আছে 13.2 এবং যা আমরা দেখতে পাই বিগ ব্যাং এর মাত্র 350 মিলিয়ন বছর পরে এটি বিদ্যমান ছিল।

ডোনান এখনও আশাবাদী যে JWST 14-এর বেশি স্পেকট্রোস্কোপিক রেডশিফ্ট সহ গ্যালাক্সিগুলি আবিষ্কার করতে সক্ষম হবে। "এটা সম্ভব, বিশেষ করে গভীর ইমেজিংয়ে," তিনি বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

ধুলো উৎপাদন

এমন নয় যে 4.9 এর একটি রেডশিফ্টে একটি ভালভাবে অধ্যয়ন করা গ্যালাক্সিকে শুঁকে নেওয়ার মতো কিছু নয়। গ্যালাক্সির বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা যেগুলি মহাবিশ্বের বয়স মাত্র এক বিলিয়ন বছরের বেশি ছিল তা বোঝার জন্য গ্যালাক্সিগুলি কীভাবে তাদের নক্ষত্র গঠনের ক্ষেত্রে বিকশিত হয়েছে তা বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটি অনুমান করা যেতে পারে ধূলিকণার পরিমাণ থেকে যা পরপর প্রজন্মের নক্ষত্র উৎপন্ন করে – একই ধুলো যা CEERS-93316 লালচে দেখায়।

"আমাদের CEERS-93316 এর বৈশিষ্ট্যগুলির আরও বিশদ বিশ্লেষণ করতে হবে, তবে এটি ধুলোময় বলে মনে হচ্ছে," ডনান বলেছেন। "যদি আমরা বুঝতে চাই যে এটি কীভাবে হয়েছে তা আমাদের তারকা-গঠনের ইতিহাসের দিকে নজর দিতে হবে।"

ইতিমধ্যে, ফিঙ্কেলস্টেইনের মতে, যিনি NIRSpec গবেষণার সাথে জড়িত তার মতে, খুব উচ্চ রেডশিফ্ট গ্যালাক্সি যেমন মাইসির গ্যালাক্সির জন্য আরও পর্যবেক্ষণের পরিকল্পনা করা হয়েছে।

গভীর স্পেকট্রোস্কোপি

"পরবর্তী ধাপটি অবশ্যই গভীর স্পেকট্রোস্কোপি, ঠিক কী কারণে [মাইসির গ্যালাক্সি] এত নীল হচ্ছে তা অনুসন্ধান করার জন্য," তিনি বলেন, এর রেস্ট-ফ্রেমের রঙ উল্লেখ করে। নেতৃস্থানীয় তত্ত্ব হল যে প্রাথমিক গ্যালাক্সি যেমন মাইসির গ্যালাক্সিতে আজকের ছায়াপথের তুলনায় উজ্জ্বল, নীল, বৃহদায়তন তারার অনুপাত বেশি ছিল। হাওয়াইতে কেক 10-মিটার টেলিস্কোপগুলির একটি ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণগুলি ইতিমধ্যেই চলছে, এবং ফিঙ্কেলস্টেইন ভবিষ্যতে JWST-এর সাথে অনুসরণ করার আশা করছেন।

"আমরা দুর্বল বিশ্রাম-UV নির্গমন লাইন বৈশিষ্ট্যগুলি সন্ধান করব, যেগুলি খুব বিশাল তারার উপস্থিতি সহ জিনিসগুলির জন্য ডায়াগনস্টিক এবং আমরা যে নক্ষত্রগুলি দেখতে পাই তার থেকে তারার আলো কতটা তীব্র হয়," বলেছেন ফিঙ্কেলস্টেইন৷

শেষ পর্যন্ত, ফলাফলগুলি গ্যালাক্সি রেডশিফ্টগুলির বর্ণালীকরণের নিশ্চিতকরণের প্রয়োজনীয়তার একটি অনুস্মারক এবং এই ধরনের পরিমাপ করা না হওয়া পর্যন্ত, আমাদের সতর্কতার সাথে রেকর্ড-ব্রেকিং ফটোমেট্রিক রেডশিফ্টের দাবি করা উচিত।

গবেষণায় বর্ণিত হয়েছে a প্রিন্ট অন নথিপত্র.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/jwst-spectrometer-refines-redshifts-of-distant-galaxies/