ब्रह्मांड में पानी का सबसे बड़ा, सबसे पुराना द्रव्यमान

खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने ब्रह्मांड में खोजे गए पानी के सबसे बड़े, सबसे पुराने द्रव्यमान की खोज की है। जल वाष्प के नए खोजे गए बादल, पृथ्वी के महासागरों में पानी के 140 ट्रिलियन गुना के बराबर, पृथ्वी से 12 बिलियन प्रकाश वर्ष से अधिक है और एक क्वासर के विशाल ब्लैक होल को घेरता है।

इस कलाकार की अवधारणा APM 08279 + 5255 के समान एक क्वासर या ब्लैक होल खिलाती है। गैस और धूल की संभावना केंद्रीय ब्लैक होल के चारों ओर एक टोरस के रूप में होती है, जिसके ऊपर और नीचे चार्ज गैस के बादल होते हैं। एक्स-रे बहुत केंद्रीय क्षेत्र से निकलते हैं, जबकि थर्मल इंफ्रारेड विकिरण को अधिकांश टोरस में धूल द्वारा उत्सर्जित किया जाता है। हालांकि यह आंकड़ा क्वासर की धार को दिखाता है, APM 08279 + 5255 के आसपास की टोरस हमारे दृष्टिकोण से संभवत: फेस-ऑन तैनात है। इमेज क्रेडिट: NASA / ESA

मैरीलैंड विश्वविद्यालय के खगोल विज्ञानी अल्बर्टो बोलैटो, जिन्होंने खोज पर एक नया शोधपत्र लिखा, उन्होंने कहा:

क्योंकि जिस प्रकाश को हम 12 अरब वर्ष से अधिक समय पहले छोड़ते हैं, वह हम देख रहे हैं, जो कि ब्रह्मांड की शुरुआत के लगभग 1.6 बिलियन वर्षों बाद मौजूद था। यह खोज किसी भी पिछले खोज की तुलना में बिग बैंग के 1 अरब वर्ष के करीब पानी की खोज को आगे बढ़ाती है।

द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशन के लिए खोज का विवरण देने वाला एक पेपर स्वीकार किया गया है। पेपर में, नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के वैज्ञानिक मैट ब्रैडफोर्ड ने कहा:

यह एक और प्रदर्शन है कि पानी पूरे ब्रह्मांड में व्याप्त है, यहां तक ​​कि बहुत जल्द से जल्द।

ब्रह्मांड में क्वार्सर सबसे चमकदार, सबसे शक्तिशाली और सबसे ऊर्जावान वस्तुएं हैं। वे विशाल ब्लैक होल द्वारा संचालित होते हैं जो आसपास की गैस और धूल में सोते हैं और भारी मात्रा में ऊर्जा बाहर निकालते हैं। ब्रैडफोर्ड, बोलैटो और उनके सहयोगियों ने एपीएम 08279 + 5255 नामक एक विशेष क्वासर का अध्ययन किया, जो एक ब्लैक होल को सूरज से 20 अरब गुना अधिक कठोर बनाता है और एक हजार ट्रिलियन सूर्य के समान ऊर्जा पैदा करता है।

एक बढ़ता हुआ ब्लैक होल, जिसे कैसर कहा जाता है, इस कलाकार की अवधारणा में एक दूर आकाशगंगा के केंद्र में दिखाई देता है। इमेज क्रेडिट: NASA / JPL-Caltech

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में भी जल वाष्प मौजूद था, इसलिए पानी की खोज स्वयं एक आश्चर्य नहीं है। हमारे अपने मिल्की वे में जल वाष्प है। हालाँकि, क्योंकि मिल्की वे का अधिकांश पानी बर्फ के रूप में होता है, हमारी आकाशगंगा में जल वाष्प की मात्रा क्वासर एपीएम 08279 + 5255 के आसपास नए खोजे गए पानी के बादल से 4, 000 गुना कम है।

यह जल वाष्प एक महत्वपूर्ण ट्रेस गैस है जो इस क्वासर की प्रकृति के बारे में बहुत कुछ बताती है। जल वाष्प बड़े पैमाने पर ब्लैक होल के चारों ओर एक गैसीय क्षेत्र में वितरित किया जाता है, जिसका आकार सैकड़ों प्रकाश वर्ष होता है (एक प्रकाश वर्ष लगभग छह ट्रिलियन मील होता है)। गैस असामान्य रूप से गर्म और घनी है, लेकिन केवल खगोलीय मानकों द्वारा। इसका तापमान शून्य से 63 डिग्री फ़ारेनहाइट (53 डिग्री सेल्सियस) है, और पानी का विशाल बादल पृथ्वी के वातावरण की तुलना में 300 ट्रिलियन गुना कम घना है - फिर भी मिल्की वे की तरह आकाशगंगाओं में जो विशिष्ट है उससे 10 गुना अधिक गर्म और 10 से 100 गुना अधिक है।

जल वाष्प और अन्य अणुओं के मापन, जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड, का सुझाव है कि ब्लैक होल को खिलाने के लिए पर्याप्त गैस है जब तक कि यह अपने आकार के लगभग छह गुना तक बढ़ नहीं जाता। क्या यह स्पष्ट नहीं होगा, खगोलविदों का कहना है, क्योंकि गैस में से कुछ तारों में संघनन समाप्त हो सकता है या क्वासर से बाहर निकाला जा सकता है।

इस तरह से कि चिकित्सक निदान करने के लिए विभिन्न परीक्षणों का उपयोग करते हैं, खगोलविदों ने अभी तक खोजे गए सबसे पुराने (और सबसे दूर) पानी की उपस्थिति की पहचान करने के लिए दो अलग-अलग उपकरणों, "जेड-स्पेक" और CARMA का उपयोग किया।

उन्होंने जल वाष्प के लिए वर्णक्रमीय हस्ताक्षर का पता लगाने के लिए सबसे पहले कैलटेक सबमिलिमिटर वेधशाला में "जेड-स्पेक" उपकरण (हवाई में मौना के के शिखर के पास 10 मीटर दूरबीन) का इस्तेमाल किया। यह उपकरण विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के एक क्षेत्र में प्रकाश को मापता है
मिलीमीटर बैंड कहा जाता है, जो अवरक्त और माइक्रोवेव तरंग दैर्ध्य के बीच स्थित है।

यह पुष्टि करने के लिए कि उन्हें वास्तव में क्या पानी मिला था, खगोलविदों ने मिलीमीटर-वेव एस्ट्रोनॉमी (CARMA) में अनुसंधान के लिए संयुक्त ऐरे का उपयोग किया। CARMA पूर्वी कैलिफ़ोर्निया के Inyo पर्वत के शांत, सूखे रेगिस्तान में उच्च मात्रा में पके हुए 15 रेडियो टेलीस्कोप व्यंजन का एक जुड़ा हुआ सरणी है।

कैलिफोर्निया के इन्यो पर्वत में दूरबीन का CARMA सरणी। चित्र साभार: Palmtree3000

नीचे पंक्ति: शोधकर्ताओं अल्बर्टो बोलैटो, मैट ब्रैडफोर्ड और खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने ब्रह्मांड में अब तक खोजे गए पानी का सबसे बड़ा, सबसे पुराना द्रव्यमान खोजा है, जो कि क्वासर एपीएम 08279 + 5255 के ब्लैक होल के आसपास है। टीम ने CARMA के साथ Z- कल्पना दूरबीन की पुष्टि की। द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशन के लिए अध्ययन का विवरण देने वाला एक पेपर स्वीकार किया गया है।

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