ನಮ್ಮ ದೂರದರ್ಶಕಗಳು ಸುಧಾರಿಸಿದಂತೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಹಿಂದಿನದನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ನೋಡಿದಾಗ, ನಾವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಆಕರ್ಷಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಆದರೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆ III (ಪಾಪ್ III) ನಲ್ಲಿನ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನಮಗೆ ಇನ್ನೂ ಖಚಿತವಾಗಿಲ್ಲ. ಇವುಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಆರಂಭಿಕ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಾಗಿವೆ, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡವು, ಯಾವುದೇ “ಲೋಹಗಳು” (ಅಂದರೆ, ಆ ಎರಡಕ್ಕಿಂತ ಭಾರವಾದ ಅಂಶಗಳು) ಅವುಗಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಿಲ್ ವುರ್ಟ್ಜ್ ಒಮ್ಮೆ ಜನಪ್ರಿಯ ಯೂಟ್ಯೂಬ್ ವೀಡಿಯೊದಲ್ಲಿ ಹಾಕಿದಂತೆ “ಉತ್ಸಾಹದಿಂದ ಸಾಯುತ್ತಾರೆ”. ಆಸ್ಟಿನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಟೆಕ್ಸಾಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಫ್ರಾಂಟಿಯರ್ ಸೆಂಟರ್ನಿಂದ ಟೇ ಬಾಂಗ್ ಜಿಯೋನ್ ಅವರಿಂದ ಆರ್ಕ್ಸಿವ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಿ-ಪ್ರಿಂಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಹೊಸ ಕಾಗದವು ಆ ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳು ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜೇಮ್ಸ್ ವೆಬ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ದೂರದರ್ಶಕವು ಒಂದನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದೇ ಎಂದು ನೋಡುತ್ತದೆ.
ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ JWST ಅವುಗಳ ಸುಳಿವುಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ – ಮತ್ತು ನಂತರದ ಅವಧಿಗಳಲ್ಲಿ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಮೊದಲು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ರಿಯೊನೈಸೇಶನ್ ಯುಗದ ಅಂತ್ಯದ ಸಮೀಪವಿರುವ ಕೆಲವು ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ಈ ಪ್ರಾಚೀನ ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳಿಂದ ಬರುವ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಊಹಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ ನೂರಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ.
ಅದು ಸಂಭವಿಸಬೇಕಾದರೆ, ಎರಡು ಅಸ್ತಿತ್ವವಾದದ ಬಲೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಈ ನಕ್ಷತ್ರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂ ಅನಿಲದ ಮೋಡಗಳು ಬೇಗನೆ ಕುಸಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಎರಡನೆಯದು ಅವರು ಹತ್ತಿರದ ಸೂಪರ್ನೋವಾಗಳಿಂದ ಲೋಹದಿಂದ “ಕಲುಷಿತಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು” ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು. ಮೊದಲು ಅನಿಲ ಮೋಡದ ಕುಸಿತವನ್ನು ಹೇಗೆ ವಿಳಂಬಗೊಳಿಸುವುದು ಎಂದು ನೋಡೋಣ.
ಫ್ರೇಸರ್ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಾನೆ
ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ, ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಅನಿಲ ಮೋಡಗಳು ತಣ್ಣಗಾಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ಮಾತ್ರ ತಮ್ಮ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕುಸಿಯಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಅವು ದಟ್ಟವಾದಾಗ ಅವು ಸರಳವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆ ಶಾಖವು ಅವುಗಳನ್ನು ಮತ್ತೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಅವರು ಹೊಂದಿರುವ ಏಕೈಕ “ಶೀತಕ” ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (H2). ಈ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಣುವು ಮೊದಲ ಪಾಪ್ III ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಸಮ್ಮಿಳನ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಲು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಅನಿಲವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಎಳೆಯಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ನಂತರದ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ, ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಹೆಚ್ಚು ಹೇರಳವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಪಾಪ್ III ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಅವುಗಳು JWST ಗೆ ಗೋಚರಿಸುವ ಸಮಯದ ಚೌಕಟ್ಟಿನ ಮುಂಚೆಯೇ ಸುಟ್ಟುಹೋಗುತ್ತವೆ. ಈ ಒಗಟಿಗೆ ಒಂದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರಿಹಾರವೆಂದರೆ ಆ ಅನಿಲ ಮೋಡಗಳ ಬಳಿ ಶೀತಕವಾಗಿ ಬಳಸಬೇಕಾದ ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು – ಅದೃಷ್ಟವಶಾತ್ ಅದನ್ನು ಮಾಡಲು ಒಂದು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಿದೆ, ಇದನ್ನು ಲೈಮನ್-ವರ್ನರ್ (LW) ವಿಕಿರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
LW ವಿಕಿರಣವು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಮೃದುವಾದ ನೇರಳಾತೀತ ಫೋಟಾನ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ಸಂಪರ್ಕದ ಮೇಲೆ ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ), ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನಿಲ ಮೋಡಗಳನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅನಿಲದ ಮೋಡವು LW ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಹೊಡೆದರೆ, ಅದು “ಪರಮಾಣು ಕೂಲಿಂಗ್” ಹಂತವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ನಕ್ಷತ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಳಂಬಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿಭಜನೆಯಾದ ನಂತರ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ನಕ್ಷತ್ರದ ದುರಂತದ ಕುಸಿತವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೊದಲ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡವು ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸಿದಾಗ ಫ್ರೇಸರ್ ಮಾತನಾಡುತ್ತಾರೆ.
ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು, ಲೇಖಕರು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ “ಹಾಲೋ” ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು, ಅದು ಕುಸಿಯುವ ಮೊದಲು ತಂಪಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿತ್ತು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ವಿವಿಧ ಹಂತದ ಎಲ್ಡಬ್ಲ್ಯೂ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿದರು. ಅವರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರಭಾವಲಯದ ಹೊರ ಪದರಗಳು ಬಾಹ್ಯ UV ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಸೂಪರ್ಹೀಟ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಭಾವಲಯದ ಒಳಭಾಗವು ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಗುರಾಣಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹೊರಗಿನ ಪದರವು ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಒಳ ಪದರವು ತಂಪಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ನಕ್ಷತ್ರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
ಆದರೆ LW ವಿಕಿರಣವು ಸಂಭಾವ್ಯ “ಲೇಟ್” ಪಾಪ್ III ತಾರೆಗಳ ಸಮಯದ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಸುತ್ತ ತೇಲುತ್ತಿರುವ ಏಕೈಕ ವಿಷಯವಲ್ಲ. ಇತರ ಸೂಪರ್ನೋವಾಗಳಿಂದ ಲೋಹಗಳು ಸಹ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವರು ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಹತ್ತಿರದ ಸೂಪರ್ನೋವಾಗಳಿಂದ LW ವಿಕಿರಣವು ಶುದ್ಧ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಧೂಳಿನ ಮೋಡಗಳನ್ನು ನೂರಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಗಮನಸೆಳೆದಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ಪಾಪ್ II ನಕ್ಷತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು “ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸಬಹುದು” (ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು, ಕೆಲವು ಹಂತದ ಲೋಹದ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ).
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪಾಪ್ III ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವರ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಪಂಚಿಕ ಪಾಪ್ II ಸೋದರಸಂಬಂಧಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಸೂರದ ಸಹಾಯದಿಂದ, ನಾವು ನಮ್ಮ ಆಧುನಿಕ ಉಪಕರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಾಪ್ III ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಆದರೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅದೃಷ್ಟದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನೀವು ಹುಡುಕುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಯೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಬೇಕು.
ಈ ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಅಪರೂಪದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಅದೃಷ್ಟವು ಹೆಚ್ಚು ಅಸಂಭವವಾಗಿದೆ – ತೀವ್ರವಾದ UV ಸ್ನಾನ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧವಾದ, ಮಾಲಿನ್ಯವಿಲ್ಲದ ಅನಿಲದ ಪಾಕೆಟ್. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ GLIMPSE ನಂತಹ ಸಮೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ತಡವಾಗಿ ಅರಳುವ ಪಾಪ್ III ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂಬತ್ತು ವರೆಗೆ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಕಾಗದವಿದ್ದರೆ, ಈ ಕಾಗದವು ಅದರ ಉಲ್ಲೇಖದ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದರೂ ಆಗಿರಬಹುದು, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಸ್ಫೂರ್ತಿಯಾಗಬಹುದು.
ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿಯಿರಿ:
ಟಿಬಿ ಜಿಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು – ಜನಸಂಖ್ಯೆ III ಸ್ಟಾರ್ಬರ್ಸ್ಟ್ಗಳು ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಬಹುದು? ಹೈ ಲೈಮನ್-ವರ್ನರ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೊದಲ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವುದು
UT – ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಎಲುಸಿವ್ ಪಾಪ್ಯುಲೇಶನ್ III ನಕ್ಷತ್ರಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತಾರೆ
UT – ನಾವು ಮೊದಲ ನಕ್ಷತ್ರಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದರೆ, ನಾವು ಅವರ ಮೊದಲ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳನ್ನು ನೋಡಬಹುದು
UT – ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅವರು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೊದಲ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತಾರೆ