एक प्रकारचा बिग बँग च्या "इको" या पार्श्‍वभूमीवर, आंतरतारकीय आणि आंतरगॅलेक्टिक वायूचे अधिक “तेजस्वी” ढग, तसेच तारा निर्मितीचे तुलनेने संक्षिप्त क्षेत्रे दिसतात. परंतु बहुतेक अंतराळ रेडिओ लहरी बिंदू स्त्रोतांकडून येतात, सर्वात रहस्यमय वस्तू, ज्यापैकी अनेकांनी त्यांचे सर्व रहस्य अद्याप उघड केलेले नाहीत. यामध्ये क्वासारचा (Quasars) समावेश आहे. खरे तर त्यांचे नाव,अर्ध-तारकीय रेडिओ स्रोत,"तारा" देखावा एक इशारा समाविष्टीत आहे.
Biggest Mysteries Of Our Universe-How Quasars Were Discovered : विश्वातील सर्वात मोठे रहस्य असलेले क्वासार कसे शोधले गेले? : खगोलशास्त्रीय शोधांचा इतिहास हा प्रामुख्याने खगोलीय पिंडांचे निरीक्षण करण्यासाठी साधनांचा शोध आणि सुधारणा यांचा इतिहास आहे.
ऑप्टिकल टेलिस्कोपच्या आगमनाने वस्तू अधिक तपशीलाने पाहणे शक्य झाले आहे; फोटोग्राफिक प्लेट्सच्या परिचयामुळे बरेच अस्पष्ट तारे आणि तेजोमेघ शोधणे तसेच मानवी डोळ्याच्या वर्णक्रमीय श्रेणीच्या “पलीकडे जाणे” शक्य झाले आहे.
यातील सर्वात महत्त्वाच्या यशांपैकी, अर्थातच, रेडिओ खगोलशास्त्र आहे – “एक तंत्र ज्याने आपल्याला पूर्वीच्या अज्ञात घटना आणि संरचनांच्या प्रचंड विविधतेसह एक पूर्णपणे भिन्न विश्व प्रकट केले.“
Quasar ३C २७३ आणि त्याचा जेट –
चंद्र आणि पार्थिव प्रकाश स्रोत नसतानाही, रात्रीचे आकाश पूर्णपणे गडद नसते, ते वातावरणातील वायूंच्या किरणोत्सर्गामुळे सतत चमकत असते (परंतु ही चमक खूपच कमकुवत आहे आणि आपल्या डोळ्यांना जवळजवळ जाणवत नाही).
रेडिओ श्रेणीमध्ये, संपूर्ण खगोलीय क्षेत्र देखील सतत सुमारे १६० GHz च्या वारंवारतेने उत्सर्जित करते, जे १.९ मिमीच्या तरंगलांबीशी संबंधित आहे. ही तथाकथित “कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह” पार्श्वभूमी आहे (ज्याला “अवशेष रेडिएशन” देखील म्हटले जाते).
एक प्रकारचा बिग बँग च्या “इको” या पार्श्‍वभूमीवर, आंतरतारकीय आणि आंतरगॅलेक्टिक वायूचे अधिक “तेजस्वी” ढग, तसेच तारा निर्मितीचे तुलनेने संक्षिप्त क्षेत्रे दिसतात. परंतु बहुतेक अंतराळ रेडिओ लहरी बिंदू स्त्रोतांकडून येतात, सर्वात रहस्यमय वस्तू, ज्यापैकी अनेकांनी त्यांचे सर्व रहस्य अद्याप उघड केलेले नाहीत.
यामध्ये क्वासारचा समावेश आहे. खरे तर त्यांचे नाव,अर्ध-तारकीय रेडिओ स्रोत , “तारा” देखावा एक इशारा समाविष्टीत आहे.
वस्तुस्थिती अशी आहे की, पहिल्या रेडिओ दुर्बिणींचे रिझोल्यूशन खूपच कमी होते – त्यांनी रेडिएशन कोणत्या दिशेने येते आणि त्याच्या स्त्रोताचा कोनीय आकार निश्चित केला.
जेव्हा या डेटामध्ये पुरेशी सुधारणा झाली तेव्हा खगोलशास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले की काही रेडिओ स्रोत फारच लहान आहेत.
हळूहळू, ते इतर वर्णक्रमीय श्रेणींमध्ये निरीक्षणादरम्यान सापडलेल्या वस्तूंसह ओळखले जाऊ लागले. बर्‍याचदा हे तरूण ताऱ्यांकडे वळले जे नुकतेच तयार होत होते
किंवा त्याउलट, सुपरनोव्हाचे अवशेष, जे प्रचंड दिव्यांगांचे सक्रिय जीवन संपल्यानंतर तयार होतात. परंतु काही प्रकरणांमध्ये, रेडिओ स्त्रोताच्या साइटवर अक्षरशः काहीही सापडले नाही.
क्वासार ३C ४८ –
गेल्या शतकाच्या मध्यभागी, सर्व तत्कालीन ज्ञात “खगोलीय रेडिओ ट्रान्समीटर” तथाकथित थर्ड केंब्रिज कॅटलॉगमध्ये एकत्रित केले गेले आणि “३C” उपसर्ग असलेल्या संख्येसह चिन्हांकित केले जाऊ लागले. १९६० मध्ये, इंटरफेरोमेट्रीच्या नवीन तंत्राचा वापर करून, खगोलशास्त्रज्ञ अॅलन सँडेज आणि थॉमस मॅथ्यू यांनी काही काळापूर्वी शोधलेल्या स्त्रोत ३C ४८ ची स्थिती अचूकपणे निर्धारित करण्यात व्यवस्थापित केले.
हे त्रिकोणी तारामंडलातील एका अंधुक ताऱ्याशी जुळले होते, आणि ते १६ तीव्रतेचे होते. म्हणजे, उघड्या डोळ्यांना दिसणार्‍या वस्तूंपेक्षा १०,००० पट कमकुवत. परंतु तरीही याने अंतराळात रेडिओ लहरींचा एक शक्तिशाली प्रवाह पाठवला.
आणखी एक मनोरंजक कथा स्त्रोत ३C २७३ सोबत घडली. हे कन्या राशीच्या नक्षत्रात, ग्रहणाच्या जवळ कुठेतरी स्थित आहे, म्हणून खगोलशास्त्रज्ञांनी असे सुचवले आहे की चंद्राभोवती फिरत असताना तो अधूनमधून अस्पष्ट होऊ शकतो. असे “स्क्रीनिंग” खरोखरच पाहिले गेले.
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील दोन भिन्न बिंदूंवरून मोजले गेलेल्या रेडिओ सिग्नलचे गायब होण्याचे क्षण आणि त्यानंतर पुन्हा दिसणे यातील फरकामुळे आम्हाला ३C २७३ चे अचूक निर्देशांक मोजता आले आणि त्याचे ऑप्टिकल समतुल्य शोधू शकले, ज्याची यावेळी जास्त चमक होती — १२.६ मी. आणि यामुळे समकालीन तंत्रज्ञानाद्वारे त्याच्या स्पेक्ट्रमच्या प्रतिमा मिळविण्यास अनुमती मिळाली. येथेच मुख्य आश्चर्य घडले: हा स्पेक्ट्रम यापूर्वी कधीही पाहिल्या गेलेल्या विपरीत असल्याचे दिसून आले.
रेडिओ खगोलशास्त्र –
रेडिओ खगोलशास्त्राच्या उत्तुंग दिवसाआधीच, एडविन हबलच्या कार्यामुळे शास्त्रज्ञांना आधीच खात्री पटली आहे की आपली आकाशगंगा ही सतत विस्तारत असलेल्या विश्वामध्ये वास्तव्य करणार्‍या तारकीय प्रणालींपैकी फक्त एक आहे आणि बर्‍याच मोठ्या अवकाशीय स्तरावर त्यातील दोन वस्तूंच्या परस्पर दूर जाण्याचा वेग त्यांच्यामधील अंतराच्या प्रमाणात आहे.
स्पेक्ट्रमच्या लांब तरंगलांबीच्या टोकापर्यंत वैयक्तिक रासायनिक घटकांच्या किरणोत्सर्गाच्या वैशिष्ट्यपूर्ण रेषा हलवून (याला “रेडशिफ्ट” असेही म्हणतात, आणि लॅटिन अक्षर z द्वारे दर्शविले जाते) – “उडून जाण्याचा” वेग वर्णक्रमीय पद्धतींनी मोजला जाऊ शकतो.
३C २७३ च्या स्पेक्ट्रममध्ये, ही शिफ्ट इतकी मोठी होती की, हायड्रोजन किरणोत्सर्गाच्या रेषा, ज्या सामान्यतः अल्ट्राव्हायोलेट श्रेणीतील असतात, त्याच्या दृश्यमान भागाकडे “क्रॉल” झाल्या.
३C ४८ साठी, हा आकडा आणखी जास्त होता आणि जवळपास ४ अब्ज प्रकाशवर्षांच्या अंतराशी संबंधित होता. खगोलशास्त्रज्ञांना इतक्या दूरच्या वस्तू कधीच भेटल्या नाहीत…
हबल स्पेस टेलिस्कोप : क्वासार ३C २७३
- क्वासार ३C २७३ चे छायाचित्र, हबल स्पेस टेलिस्कोपच्या प्रगत दृश्य कॅमेरा ACS च्या मदतीने घेतले आहे. क्वासारचा सर्वात उजळ भाग एका विशेष अपारदर्शक स्क्रीनने (कोरोनाग्राफ) “अस्पष्ट” होता.
- यामुळे आम्हाला त्याचा शेजारील अनियमित आकाराचा नेबुला पाहण्याची संधी मिळाली . बर्‍याच खात्यांनुसार, ही खरोखर एक दूरची आकाशगंगा आहे, जी तिच्या केंद्रस्थानी असलेल्या एका अतिमॅसिव्ह ब्लॅक होलला “पोषण” देण्यासाठी “पुरवठा” करते.
- डावीकडे — ३C २७३ ची प्रतिमा, जमिनीवर आधारित दुर्बिणीने घेतलेली (उजव्या प्रतिमेचे फ्रेम केलेले फील्ड) RC स्त्रोत: थॉमसन, IoA, केंब्रिज, UK; सीडी मॅके, आयओए, केंब्रिज, यूके; एई राइट, एटीएनएफ, पार्केस, ऑस्ट्रेलिया.
एवढ्या अंतरावर दिसणारी चमक (आपल्या आकाशगंगेतील अनेक ताऱ्यांपेक्षाही मोठी चमक) उत्सर्जित करण्यासाठी, किरणोत्सर्गाचा स्रोत आश्चर्यकारकपणे शक्तिशाली असणे आवश्यक आहे.
- उदाहरणार्थ, आधीच नमूद केलेले क्वासार ३C २७३ आपल्या सूर्यापेक्षा चार ट्रिलियन पट अधिक तेजस्वी आहे.
- “सामान्य” तार्‍याद्वारे (अगदी प्रचंड आणि गरम तारा देखील) इतकी ऊर्जा उत्सर्जित होते याची कल्पना करणे अशक्य होते.
- आम्हाला ऊर्जा सोडण्याची अधिक कार्यक्षम यंत्रणा शोधावी लागली, उदाहरणार्थ, विश्वाच्या काही भागांमध्ये प्रतिपदार्थाच्या स्थानिक संचयनाची उपस्थिती, जी वस्तुमानाचे ऊर्जेत पूर्ण रूपांतर करून “सामान्य” पदार्थासह सतत नष्ट करते. शेवटी, शास्त्रज्ञांना सर्वोत्कृष्ट स्पष्टीकरण सापडले: हे सुपरमासिव्ह ब्लॅक होलवर मोठ्या प्रमाणात पदार्थांचे पडणे होते.
मोठ्या संख्येने शक्तिशाली ऑप्टिकल आणि रेडिओ टेलिस्कोपच्या आगमनाने, z च्या मोठ्या मूल्यांसह ज्ञात रेडिओ स्त्रोतांची संख्या – अशा प्रकारे आपण “क्वासार” नावाच्या वस्तूंच्या मुख्य वैशिष्ट्यांचे वर्णन करू शकतो – वेगाने वाढू लागली आणि यामुळे, या वर्गामध्ये काही वेगळेपणा आवश्यक आहे.
- उदाहरणार्थ, एका विशेष श्रेणीमध्ये एक स्रोत समाविष्ट आहे जो मूळतः एक परिवर्तनीय तारा मानला गेला होता आणि त्याला BL Lacerta म्हणून नियुक्त केले गेले होते.
- जेव्हा आणखी काही समान वस्तू सापडल्या, तेव्हा त्यांना “ब्लाझार” म्हटले गेले. त्याच वेळी, निरीक्षणाचे तंत्र सुधारले.
- १९८२ मध्ये, क्वासार ३C ४८ मधील दोन “पाकळ्या” प्रथम अनेक रेडिओ अँटेनाद्वारे संश्लेषित केलेल्या प्रतिमेमध्ये दिसल्या.
- आम्हाला आता माहित आहे की, हे तथाकथित जेट आहेत, पदार्थाचा उच्च-वेगाचा प्रवाह जो एका अतिमॅसिव्ह ब्लॅक होलमध्ये पडतो आणि नंतर सभोवतालच्या अॅक्रिशन डिस्कशी परस्परसंवादाच्या परिणामी अंतराळात परत फेकला जातो.
तत्सम संरचना (परंतु आकाराने लहान) त्या वेळी इतर, जवळच्या आकाशगंगांमध्ये, त्यांच्या मध्यवर्ती प्रदेशांमध्ये लाखो सूर्यांच्या वस्तुमानासह कृष्णविवरे आढळून आली होती. क्वासार रेडिएशनचा “ब्लॅक-होल” Black Hole यंत्रणेचा हा एक मुख्य पुरावा बनला आहे.
हबल स्पेस टेलिस्कोप आणि क्वासार PKS ११२७-१४५ –
- डावीकडील क्वासार PKS ११२७-१४५ आणि त्याच्या सभोवतालची प्रतिमा आहे, जी हबल स्पेस टेलिस्कोपद्वारे ऑप्टिकल श्रेणीमध्ये प्राप्त केली आहे.
- खरं तर, खालच्या उजव्या कोपर्यात चार “किरण” असलेला सर्वात तेजस्वी “तारा” म्हणून क्वासार दिसतो.
- तो सुमारे १० अब्ज प्रकाश-वर्ष दूर आहे.
- हे छायाचित्र अनेक जवळच्या आकाशगंगा देखील दर्शविते, जे चंद्र एक्स-रे दुर्बिणीने घेतलेल्या योग्य प्रतिमेत स्वतःला दाखवत नाहीत. त्याऐवजी, या श्रेणीतील क्वासार आणि त्यातील एक जेट दृश्याच्या क्षेत्रात प्रबळ बनतात.
१९९० हबल स्पेस टेलिस्कोप –
१९९० मध्ये, हबल स्पेस टेलिस्कोपने त्याचे कार्य सुरू केले आणि लवकरच ३C २७३ क्वासारच्या चमकदार “कोर” भोवती असलेल्या एका लहान, अनियमित आकाराच्या नेबुलाचे छायाचित्रण करून या रहस्यमय वस्तूंचे स्वरूप समजून घेण्याच्या दिशेने आणखी एक पाऊल उचलले.
हे स्पष्ट झाले की ते खूप दूरच्या आकाशगंगेचे केंद्रक आहे जे निर्मितीच्या प्रक्रियेत आहे. नंतर, अधिकाधिक क्वासार शोधले गेले आणि त्यांच्यापैकी काहींच्या स्पेक्ट्रामधील रेडशिफ्टने सूचित केले की ते आपल्यापासून खूप अंतरावर आहेत.
सध्याचा “रेकॉर्ड होल्डर” — ULAS J१३४२ + ०९२८ २०१७ Boötes च्या नक्षत्रात — z = ७.५४ आहे, म्हणजे त्यातून निघणारा प्रकाश आपल्यापर्यंत १३ अब्ज वर्षांहून अधिक काळ गेला आणि आपण त्याचे निरीक्षण अशा वेळी करतो जेव्हा फक्त ६९० दशलक्ष वर्षे झाली होती.
आपल्या विश्वाच्या जन्मापासून निघून गेले. अर्थात, या सर्व काळात क्वासार “स्थिर” राहिला नाही, परंतु पुढे जात राहिला, म्हणून आता त्याचे अंतर जवळजवळ ३० अब्ज प्रकाश वर्षे आहे.
आपली खगोलशास्त्रीय उपकरणे जितकी संवेदनशील झाली तितके अधिक क्वासार सापडले. हे स्पष्ट झाले की, विश्वाच्या उत्क्रांतीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यासाठी ही खरोखर एक वैशिष्ट्यपूर्ण घटना आहे. बहुधा सर्व मोठ्या आकाशगंगा (आपल्या आकाशगंगेसह) त्यांच्या निर्मितीदरम्यान “अर्धसदृश” अवस्थेतून जात असण्याची शक्यता आहे, जेव्हा त्यांच्या मध्यवर्ती सुपरमासिव्ह ब्लॅकहोलने आजूबाजूच्या मोठ्या प्रमाणात पदार्थ शोषले आणि झपाट्याने वाढले आणि मुख्य “आकर्षण” बिंदू बनले भविष्यातील तारकीय प्रणाली.
क्वासार ट्विन्स –
क्वासारचा अभ्यास इतर मनोरंजक शोधांसह होता. उदाहरणार्थ, त्यांच्यापैकी काहींच्या जवळ पूर्णपणे समान स्पेक्ट्रम आणि ब्राइटनेस वक्र असलेले “जुळे” होते, जे ठराविक कालावधीसाठी भूतकाळात “शिफ्ट” होते. अशा “क्वासार ट्विन्स” मध्ये एक जवळची विशाल आकाशगंगा आहे.
शास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले आहे की, या प्रकरणात आपण गुरुत्वाकर्षणाच्या लेन्सिंगच्या प्रभावाचा सामना करत आहोत – किरणोत्सर्ग स्त्रोत आणि निरीक्षक यांच्यातील एका मोठ्या वस्तूच्या गुरुत्वाकर्षणाद्वारे प्रकाश किरणांचे विकृतीकरण.
परिणामी, क्वासारद्वारे उत्सर्जित होणारे फोटॉन आपल्यापर्यंत थोड्या वेगळ्या लांबीच्या दोन मार्गांमध्ये प्रवास करतात, दोन जवळजवळ एकसारख्या प्रतिमा तयार करतात. तथापि, अशा आणखी प्रतिमा असू शकतात.
१९८५ मध्ये, जॉन हुच्रा यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांच्या गटाने पेगासस तारामंडलातील दूरच्या तारा प्रणालीचे छायाचित्रण केले, क्वासारच्या चार “प्रतिबिंबांनी” वेढलेले आहे ज्यावर तो चुकून प्रक्षेपित झाला होता. कारण, हा परिणाम आइनस्टाइनच्या सापेक्षतेच्या सिद्धांताने वर्तवला होता, या श्रेणीतील वस्तूंना (जे आता एक क्लासिक केस बनले आहे) आइन्स्टाईन क्रॉस Einstein Cross म्हणतात.
आईन्स्टाईनचा क्रॉस – क्वासार Q२२३७ + ०३० –
ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंगमुळे क्वासारच्या गुणधर्मांबद्दल अधिक जाणून घेणे, त्यांच्यापासूनचे अंतर अधिक अचूकपणे परिभाषित करणे आणि “नैसर्गिक लेन्स” नसताना, उपलब्ध खगोलीय उपकरणांच्या आवाक्याबाहेरील कमकुवत वस्तू ओळखणे शक्य होते.
अनेक दुर्बिणी, पार्थिव आणि अंतराळ दोन्ही, सध्या या रहस्यमय रेडिओ स्रोतांच्या अभ्यासात गुंतलेल्या आहेत (स्पेस दुर्बिणी स्पेक्ट्रमच्या अल्ट्राव्हायोलेट, इन्फ्रारेड आणि एक्स-रे श्रेणींमध्ये निरीक्षण करण्यास परवानगी देतात, ज्यासाठी पृथ्वीचे वातावरण पारदर्शक नाही).
ज्ञात क्वासारची एकूण संख्या आधीच २००,००० ओलांडली आहे आणि ती वाढतच आहे. आपल्या विश्वाच्या उत्क्रांती आणि त्याच्या संरचनेशी संबंधित इतर प्रश्नांची उत्तरे देताना ते आणखी अनेक रहस्ये लपवतात.
- उदाहरणार्थ, त्यांच्या मदतीने, इंटरगॅलेक्टिक न्यूट्रल गॅसचे तथाकथित रिआयोनायझेशन केव्हा पूर्ण झाले हे शास्त्रज्ञ आता शोधण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.
- प्रथम तारे, ग्रह प्रणाली आणि आकाशगंगा यांच्या निर्मितीच्या यंत्रणेचे मॉडेलिंग करताना ही माहिती खूप महत्वाची आहे.
- गुरुत्वाकर्षण लहरींची नोंद करण्यासाठी विशेष वेधशाळा (ज्यापैकी पहिले अमेरिकन LIGO आणि युरोपियन कन्या होते) हे येथे एक अतिरिक्त शक्तिशाली साधन आहे, जे सुपरमॅसिव्ह कृष्णविवरांचे परस्परसंवाद आणि टक्कर यांचे परिणाम “पाहू” शकतात.
खगोलशास्त्रज्ञांनी नुकतेच या तंत्रावर प्रभुत्व मिळवण्यास सुरुवात केली आहे, परंतु हे स्पष्ट आहे की ते आपल्याला अनेक शोध देखील देऊ शकतात. खगोलशास्त्रज्ञांनी नुकतेच या तंत्रावर प्रभुत्व मिळवण्यास सुरुवात केली आहे, परंतु हे स्पष्ट आहे की ते आपल्याला अनेक शोध देखील देऊ शकतात.
हे सुद्धा वाचा :-