प्रारंभिक ब्रह्मांड में सुपरनोवा अलग-अलग तरह से टकराते थे। विशेष रूप से तब जब विस्फोटित तारे सूर्य के द्रव्यमान से 20 गुना बड़ा तारकीय राक्षस था।
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने अब तक देखे गए सबसे दूर के और इस प्रकार, सबसे पुराने तारा-हत्या सुपरनोवा की खोज की है। यह विस्फोट, जिसने बिग बैंग के लगभग 2 अरब साल बाद ब्रह्मांड को हिलाकर रख दिया, ऐसे ही एक राक्षस तारे की मृत्यु का प्रतीक था।
JWST एडवांस्ड डीप एक्स्ट्रागैलेक्टिक सर्वे (JADES) कार्यक्रम के हिस्से के रूप में खोजा गया यह सुपरनोवा वैज्ञानिकों को तारकीय जीवन और मृत्यु की ब्रह्मांडीय तस्वीर में और अधिक विवरण जोड़ने में मदद कर सकता है जो वे वर्तमान में बना रहे हैं।
सुपरनोवा, जिसे AT 2023adsv नामित किया गया है, लगभग 11.4 अरब वर्ष पहले एक विशाल प्रारंभिक आकाशगंगा में फूटा था। रोमांचक बात यह है कि यह तारकीय विस्फोट स्थानीय ब्रह्मांड में हाल ही में हुए सुपरनोवा से कुछ अलग हो सकता है। विशेष रूप से, उच्च-ऊर्जा विस्फोट अत्यधिक हिंसक प्रतीत होता है।
JADES टीम के सदस्य और स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (STScI) के शोधकर्ता डेविड कूल्टर ने अमेरिकन की 245वीं बैठक में कहा, “पहले तारे आज के तारों से काफी अलग थे। वे बड़े पैमाने पर थे, वे गर्म थे और उनमें सचमुच बहुत बड़े विस्फोट हुए थे।” सोमवार (13 जनवरी) को नेशनल हार्बर, मैरीलैंड में एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी (एएएस)। “हम नहीं जानते कि कितने हैं [supernovas] JWST ढूंढ लेगा लेकिन हम इन पहले सितारों की शुरुआत पर जोर देना शुरू कर सकते हैं और उनके विस्फोटों को देखने की उम्मीद कर सकते हैं।”
तारकीय जीवन, मृत्यु और पुनर्जन्म की कहानी
प्रारंभिक ब्रह्मांड आधुनिक ब्रह्मांड की तुलना में अपेक्षाकृत उबाऊ था, खासकर जब इसकी रासायनिक सामग्री पर विचार किया गया हो। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह मुख्यतः हाइड्रोजन था, सबसे हल्का और सरल तत्व, कुछ हीलियम के साथ, दूसरा सबसे हल्का तत्व। शिशु ब्रह्माण्ड में कुछ भारी तत्व मौजूद थे, जिन्हें खगोलशास्त्री कुछ हद तक भ्रमित रूप से “धातु” कहते हैं।
सितारों की पहली पीढ़ी, जिसे जनसंख्या III सितारों के रूप में जाना जाता है (जनसंख्या I सितारे नहीं, जैसा कि आप उम्मीद करेंगे, शायद), इस घटक-प्रकाश ब्रह्मांडीय सूप में अत्यधिक घने पैच से पैदा हुई थी। इन तारों ने हाइड्रोजन और हीलियम को भारी तत्वों में संलयन करना शुरू कर दिया।
जब सबसे विशाल तारे (सूर्य से 8 गुना अधिक द्रव्यमान वाले) परमाणु संलयन के लिए ईंधन की अपनी आपूर्ति के अंत तक पहुंच गए, तो उनके कोर ढह गए, जिससे ब्लैक होल या न्यूट्रॉन तारे बन गए, जबकि उनकी धातु-समृद्ध बाहरी परतें नष्ट हो गईं। सुपरनोवा विस्फोटों में दूर।
इस प्रक्रिया ने पहली आकाशगंगाओं में भारी तत्वों के साथ हाइड्रोजन और हीलियम के बादलों का बीजारोपण किया। इसका मतलब यह था कि जब इन समृद्ध बादलों में अत्यधिक घने टुकड़े ढह गए और नए तारे बने, तो तारों की यह दूसरी पीढ़ी (जनसंख्या II) पहली पीढ़ी की तुलना में अधिक धातु-समृद्ध थी।
इससे और भी अधिक धातु-प्रचुर तारों की तीसरी पीढ़ी का जन्म हुआ। यह तारकीय पिंडों की तीसरी पीढ़ी है, जनसंख्या I तारे (फिर से, पॉप III तारे नहीं, जैसा कि आप उम्मीद करेंगे), जिससे हमारा तारा, सूर्य, संबंधित है।
हालाँकि, हालांकि यह ब्रह्मांडीय इतिहास को दोहराने का मामला जैसा लग सकता है, सुपरनोवा के पहले दौर के बारे में कुछ अलग था।
वैज्ञानिकों का मानना है कि इन तारों की धातु-खराब प्रकृति के कारण उन्हें कम जीवन जीना पड़ा होगा। इसने सुपरनोवा विस्फोटों को भी बना दिया होगा जो इन जीवनों के अंत को बाद के वंशज सितारों की मौतों की तुलना में अधिक हिंसक बनाते हैं।
ये शुरुआती सुपरनोवा अविश्वसनीय रूप से उज्ज्वल होने चाहिए और इस प्रकार JWST को दिखाई देने चाहिए। दरअसल, JADES सहयोग, जो प्रारंभिक आकाशगंगाओं के जन्म और विकास का अध्ययन करता है, ने अब तक 80 से अधिक प्राचीन सुपरनोवा देखे हैं।
टीम के सदस्य और टक्सन में एरिज़ोना विश्वविद्यालय के शोधकर्ता क्रिस्टा डेकोर्सी ने एक बयान में कहा, “दूरस्थ सुपरनोवा विस्फोटों का अध्ययन उन व्यक्तिगत सितारों का पता लगाने का एकमात्र तरीका है जो इन प्रारंभिक आकाशगंगाओं को आबाद करते हैं।” “पता लगाने की विशाल संख्या और इन सुपरनोवा की बड़ी दूरी हमारे सर्वेक्षण के दो सबसे रोमांचक परिणाम हैं।”
एक मोड़ के साथ एक प्रारंभिक सुपरनोवा
AT 2023adsv की रासायनिक संरचना का मतलब है कि यह इन सुपरनोवाओं में से सबसे शुरुआती में से एक है।
कॉल्टर ने आगे कहा, “यह सुपरनोवा इतना दूर है और इसलिए समय से इतना पीछे है कि जब प्रकाश पहली बार हमारे पास आ रहा था तो ब्रह्मांड 2 अरब वर्ष से भी कम पुराना था।” “इसका मतलब है कि यह प्रकाश सूर्य के बनने से 6 अरब वर्ष पहले से यात्रा कर रहा था।
“तो यह सुपरनोवा भी ऐसे माहौल में हुआ जो उस माहौल से काफी अलग लगता है जिसमें हमारा घरेलू सितारा आज रहता है।”
जबकि AT 2023adsv प्रारंभिक ब्रह्मांड के धातु-खराब वातावरण से मिलता-जुलता है, जिसमें इसे लॉन्च करने के लिए विस्फोट करने वाले तारे का जन्म हुआ था, इसमें एक या दो मोड़ हैं।
कॉल्टर ने बयान में कहा, “ऐसा प्रतीत होता है कि यह समान प्राचीन वातावरण में देखे गए स्थानीय सुपरनोवा का करीबी रिश्तेदार है।” “हालांकि, समानता वहीं रुक जाती है – ऐसा प्रतीत होता है कि 2023adsv एक समय एक विशेष रूप से विशाल तारा था, शायद हमारे सूर्य के द्रव्यमान का 20 गुना तक।”
ऐसे विशाल आकार के तारे स्थानीय और समकालीन ब्रह्मांड में दुर्लभ हैं। 2023adsv भी पास के विशाल सितारों द्वारा ट्रिगर किए गए औसत सुपरनोवा की लगभग दोगुनी ऊर्जा के साथ विस्फोट हुआ।
टीम के सदस्य और नेशनल एस्ट्रोनॉमिकल ऑब्जर्वेटरी ऑफ जापान के सिद्धांतकार ताकाशी मोरिया ने कहा, “2023एडीएसवी की उच्च विस्फोट ऊर्जा यह संकेत दे सकती है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में सुपरनोवा विस्फोटों के गुण भिन्न हो सकते हैं, लेकिन हमें इस विचार की पुष्टि के लिए और अधिक अवलोकनों की आवश्यकता है।”
JWST को 2026 में सबसे पहले और सबसे दूर के ब्रह्मांडीय विस्फोट की खोज में मदद मिलेगी जब NASA अपना अगला प्रमुख अंतरिक्ष दूरबीन, नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप लॉन्च करने के लिए तैयार है।
वर्तमान अनुमानों से पता चलता है कि रोमन का व्यापक दृश्य क्षेत्र JWST की संवेदनशील अवरक्त आंख को जांचने और जांचने के लिए हजारों शुरुआती सुपरनोवा का पता लगाएगा।
टीम का शोध सोमवार को एएएस की 245वीं बैठक में प्रस्तुत किया गया, और एक प्रीप्रिंट पेपर रिपॉजिटरी साइट arXiv पर उपलब्ध है।
