প্রথম নক্ষত্র এবং ছায়াপথের জন্ম পর্যবেক্ষণ করা কয়েক দশক ধরে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের লক্ষ্য। এটি মহাবিশ্বের বিবর্তন ব্যাখ্যা করবে।
সার্জারির কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়এর দল একটি কৌশল তৈরি করেছে যা তাদের হাইড্রোজেন মেঘের মাধ্যমে প্রথম তারা দেখতে এবং অধ্যয়ন করতে সক্ষম করবে যা মহাবিস্ফোরণের প্রায় 378,000 বছর পরে মহাবিশ্বকে ঢেকে রাখে। তাদের পদ্ধতি, রিচ (মহাজাগতিক হাইড্রোজেন বিশ্লেষণের জন্য রেডিও এক্সপেরিমেন্ট) পরীক্ষার অংশ, মহাবিশ্বের বিকাশের এই নতুন মূল সময়ের দিকে তাকিয়ে রেডিও টেলিস্কোপ থেকে পর্যবেক্ষণের গুণমান এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করবে।
কেমব্রিজের ক্যাভেন্ডিশ ল্যাবরেটরির ডক্টর এলয় ডি লেরা অ্যাসেডো, কাগজের প্রধান লেখক বলেছেন, "যে সময়ে প্রথম নক্ষত্রের সৃষ্টি হয়েছিল, তখন মহাবিশ্ব বেশিরভাগই খালি ছিল এবং বেশিরভাগই তৈরি হয়েছিল উদ্জান এবং হিলিয়াম। মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে, উপাদানগুলি অবশেষে মহাকর্ষের কারণে একত্রিত হয়েছিল, এবং শর্তগুলি পারমাণবিক ফিউশনের জন্য সঠিক ছিল, যা প্রথম নক্ষত্রগুলি তৈরি করেছিল। কিন্তু তারা তথাকথিত নিরপেক্ষ হাইড্রোজেনের মেঘ দ্বারা বেষ্টিত ছিল, যা আলোকে ভালভাবে শোষণ করে, তাই সরাসরি মেঘের পিছনে আলো সনাক্ত করা বা পর্যবেক্ষণ করা কঠিন।"
"আসল ফলাফলের জন্য হাইড্রোজেন গ্যাসের তাপমাত্রার কারণে এটি ব্যাখ্যা করার জন্য নতুন পদার্থবিজ্ঞানের প্রয়োজন হবে, যা মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বর্তমান উপলব্ধির চেয়ে অনেক বেশি শীতল হওয়া উচিত। বিকল্পভাবে, ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের একটি অব্যক্ত উচ্চ তাপমাত্রা - সাধারণত সুপরিচিত বলে ধরে নেওয়া হয় কসমিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি - কারণ হতে পারে।"
"এর প্রভাবগুলি বিশাল হবে যদি আমরা নিশ্চিত করতে পারি যে সেই আগের পরীক্ষায় পাওয়া সংকেতটি প্রথম তারা থেকে ছিল।"
জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা 21-সেন্টিমিটার লাইনের তদন্ত করে, হাইড্রোজেন থেকে একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ স্বাক্ষর প্রারম্ভিক মহাবিশ্ব, এই পর্যায়ে গবেষণা মহাবিশ্বের বিবর্তন, যা প্রায়ই হিসাবে উল্লেখ করা হয় কসমিক ডন. তারা একটি রেডিও সিগন্যাল অনুসন্ধান করে যা হাইড্রোজেন থেকে বিকিরণের সাথে হাইড্রোজেন কুয়াশার পিছনের বিকিরণের তুলনা করে।
বিজ্ঞানীদের দ্বারা তৈরি কৌশলটি টেলিস্কোপের হস্তক্ষেপ এবং সাধারণ আকাশের শব্দের উপস্থিতিতে একটি মহাজাগতিক সংকেত সনাক্ত করতে বায়েসিয়ান পরিসংখ্যান ব্যবহার করে, সংকেতগুলিকে আলাদা করার অনুমতি দেয়। এটি করার জন্য, বিভিন্ন ক্ষেত্রের অত্যাধুনিক কৌশল এবং প্রযুক্তির প্রয়োজন হয়েছে।
তারা একাধিক অ্যান্টেনা ব্যবহার করে একটি বাস্তব পর্যবেক্ষণ অনুকরণ করতে সিমুলেশন ব্যবহার করেছে, যা ডেটার নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে - পূর্ববর্তী পর্যবেক্ষণগুলি একটি একক অ্যান্টেনার উপর নির্ভর করেছিল।
ডি লেরা অ্যাসেডো বলেছেন, "আমাদের পদ্ধতি যৌথভাবে একাধিক অ্যান্টেনা থেকে ডেটা বিশ্লেষণ করে এবং সমতুল্য বর্তমান যন্ত্রের তুলনায় একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড জুড়ে। এই পদ্ধতিটি আমাদের বায়েসিয়ান ডেটা বিশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য দেবে।"
"সারাংশে, আমরা ঐতিহ্যগত ডিজাইনের কৌশলগুলি ভুলে গিয়েছিলাম এবং পরিবর্তে আমরা ডেটা বিশ্লেষণ করার পরিকল্পনার জন্য উপযুক্ত একটি টেলিস্কোপ ডিজাইন করার দিকে মনোনিবেশ করেছি - একটি বিপরীত নকশার মতো কিছু৷ এটি আমাদের মহাজাগতিক ভোর থেকে জিনিসগুলি পরিমাপ করতে এবং যখন পুনর্নবীকরণের যুগে সাহায্য করতে পারে উদ্জান মধ্যে বিশ্ব পুনর্বিন্যাস করা হয়েছিল।"
টেলিস্কোপের নির্মাণ বর্তমানে দক্ষিণ আফ্রিকার কারু রেডিও রিজার্ভে চূড়ান্ত করা হচ্ছে, এটি আকাশের রেডিও পর্যবেক্ষণের জন্য চমৎকার অবস্থার জন্য নির্বাচিত একটি স্থান। এটি মানুষের তৈরি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপ থেকে অনেক দূরে, যেমন টেলিভিশন এবং এফএম রেডিও সংকেত।
দক্ষিণ আফ্রিকার স্টেলেনবোশ বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকল্পের সহ-প্রধান অধ্যাপক ডি ভিলিয়ার্স বলেছেন: "যদিও এই যন্ত্রটির জন্য ব্যবহৃত অ্যান্টেনা প্রযুক্তিটি বেশ সহজ, কঠোর এবং দূরবর্তী স্থাপনার পরিবেশ এবং উত্পাদনে প্রয়োজনীয় কঠোর সহনশীলতা, এটিকে কাজ করার জন্য একটি খুব চ্যালেঞ্জিং প্রকল্প করে তোলে।"
সে যুক্ত করেছিল: "সিস্টেমটি কতটা ভাল পারফর্ম করবে তা দেখে আমরা অত্যন্ত উত্তেজিত এবং সম্পূর্ণ আত্মবিশ্বাস আছে যে আমরা সেই অধরা সনাক্তকরণ করব।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- E. de Lera Acedo et al.: 'Redshift z ≈ 21–7.5 থেকে 28-সেমি হাইড্রোজেন সংকেত সনাক্ত করার জন্য REACH রেডিওমিটার।' প্রকৃতি জ্যোতির্বিদ্যা (জুলাই 2022)। DOI: 10.1038/s41550-022-01709-9
