विज्ञापन

प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययन: ब्रह्माण्ड हाइड्रोजनबाट मायावी २१-सेमी रेखा पत्ता लगाउन प्रयोगमा पुग्नुहोस् 

ब्रह्माण्ड हाइड्रोजनको हाइपरफाइन संक्रमणको कारणले बनेको 26 सेमी रेडियो संकेतहरूको अवलोकनले प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययनको लागि वैकल्पिक उपकरण प्रदान गर्दछ। शिशु ब्रह्माण्डको तटस्थ युगको लागि जब कुनै प्रकाश उत्सर्जन गरिएको थिएन, 26 सेन्टीमिटर रेखाहरू सम्भवतः केवल झ्याल हुन्। यद्यपि, प्रारम्भिक ब्रह्माण्डमा ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित यी रेडशिफ्ट रेडियो सिग्नलहरू अत्यन्त कमजोर छन् र अहिलेसम्म मायालु छन्। 2018 मा, EDGE प्रयोगले 26 सेमी संकेतहरू पत्ता लगाउने रिपोर्ट गर्यो तर निष्कर्षहरू स्वतन्त्र रूपमा पुष्टि हुन सकेन। मुख्य मुद्दा आकाशबाट अन्य संकेतहरूसँग उपकरण व्यवस्थित र प्रदूषण थियो। RECH प्रयोग भनेको अवरोध हटाउनको लागि अद्वितीय विधि प्रयोग गर्नु हो। यो आशा छ कि यस अनुसन्धान समूहले निकट भविष्यमा यी मायावी संकेतहरू विश्वसनीय रूपमा पत्ता लगाउन सक्षम हुनेछ। यदि सफल भयो भने, REACH प्रयोगले प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययनमा '26 सेमी रेडियो खगोल विज्ञान' लाई अग्रस्थानमा ल्याउन सक्छ र प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको रहस्यहरू पत्ता लगाउन हामीलाई धेरै मद्दत गर्न सक्छ। 

जब यो प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययनको कुरा आउँछ, भर्खरै सुरू गरिएको जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (JWST) को नाम हाम्रो दिमागमा पप अप हुन्छ। JWST, अत्यन्त सफल हबल टेलिस्कोपको उत्तराधिकारी, एक अन्तरिक्ष-आधारित, इन्फ्रारेड वेधशाला हो जुन बिग ब्याङ्ग पछि ब्रह्माण्डमा बनेको प्रारम्भिक ताराहरू र आकाशगंगाहरूबाट अप्टिकल/इन्फ्रारेड संकेतहरू खिच्न सुसज्जित छ।1। यद्यपि, प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको तटस्थ युगबाट संकेतहरू उठाउने सन्दर्भमा JWST सँग केही सीमितताहरू छन्।  

तालिका: महाविस्फोट पछि ब्रह्माण्डको इतिहासमा युगहरू  

(स्रोत: ब्रह्माण्डको दर्शन - २१ सेमी पृष्ठभूमि। मा उपलब्ध छ http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/images/21-cm-background.jpg)  

बिग ब्याङ्ग पछि 380 k वर्ष सम्म, ब्रह्माण्ड आयनीकृत ग्यासले भरिएको थियो र पूर्ण रूपमा अपारदर्शी थियो। 380k - 400 मिलियन वर्षको बीचमा, ब्रह्माण्ड तटस्थ र पारदर्शी भएको थियो। बिग ब्याङ्ग पछि ४० करोडको शुरुवात भएको यो चरण पछि पुनरायोनीकरणको युग सुरु भयो।  

प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको तटस्थ युगको समयमा, जब ब्रह्माण्ड तटस्थ ग्यासहरूले भरिएको थियो र पारदर्शी थियो, कुनै अप्टिकल संकेत उत्सर्जन गरिएको थिएन (त्यसैले यसलाई अँध्यारो युग भनिन्छ)। संघीकृत सामग्रीले प्रकाश उत्सर्जन गर्दैन। यसले तटस्थ युगको प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययनमा चुनौती खडा गर्छ। यद्यपि, हाइपरफाइन ट्रान्जिसन (समानान्तर स्पिनबाट थप स्थिर एन्टि-समानान्तर स्पिनसम्म) को परिणामस्वरूप चिसो, तटस्थ ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित 21 सेमी तरंगदैर्ध्य (1420 मेगाहर्ट्ज अनुरूप) को माइक्रोवेभ विकिरणले अनुसन्धानकर्ताहरूलाई अवसर प्रदान गर्दछ। यो २१ सेन्टिमिटर माइक्रोवेभ विकिरण पृथ्वीमा पुगेपछि रेड शिफ्ट हुनेछ र २०० मेगाहर्जदेखि १० मेगाहर्ज फ्रिक्वेन्सीमा रेडियो तरंगको रूपमा अवलोकन गरिनेछ।2,3.  

21 सेमी रेडियो खगोल विज्ञान: २१ सेन्टिमिटर ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन संकेतहरूको अवलोकनले प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको विशेष गरी तटस्थ युग चरणको अध्ययनको लागि वैकल्पिक दृष्टिकोण प्रदान गर्दछ जुन कुनै पनि प्रकाश उत्सर्जनबाट रहित थियो। यसले हामीलाई समयसँगै पदार्थको वितरण, कालो ऊर्जा, कालो पदार्थ, न्यूट्रिनो द्रव्यमान, र मुद्रास्फीति जस्ता नयाँ भौतिक विज्ञानको बारेमा पनि जानकारी दिन सक्छ।2.  

यद्यपि, प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड चरणमा ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित 21-सेमी संकेतहरू मायालु छन्। यो अत्यन्तै कमजोर हुने अपेक्षा गरिएको छ (आकाशबाट निस्कने अन्य रेडियो सिग्नलहरू भन्दा लगभग एक लाख गुणा कमजोर)। फलस्वरूप, यो दृष्टिकोण अझै बाल्यकालमा छ।  

2018 मा, अन्वेषकहरूले 78 मेगाहर्ट्जको फ्रिक्वेन्सीमा यस्तो रेडियो सिग्नल पत्ता लगाएको रिपोर्ट गरेका थिए जसको प्रोफाइल आदिम ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित 21-सेन्टीमिटर सिग्नलको अपेक्षासँग धेरै हदसम्म अनुरूप थियो।4। तर आदिम 21-सेमी रेडियो सिग्नलको यो पत्ता लगाउन स्वतन्त्र रूपमा पुष्टि गर्न सकिएन त्यसैले प्रयोगको विश्वसनीयता अहिलेसम्म स्थापित हुन सकेन। मुख्य मुद्दा अग्रभूमि रेडियो संकेत संग दूषित देखिन्छ।  

पछिल्लो कोसेढुङ्गा २१ जुलाई २०२२ मा ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन (REACH) को विश्लेषणको लागि रेडियो प्रयोगको रिपोर्ट हो। REACH ले यी कमजोर मायावी ब्रह्माण्ड रेडियो संकेतहरू पत्ता लगाउन नयाँ प्रयोगात्मक दृष्टिकोण प्रयोग गर्नेछ यसरी 21-सेन्टीमिटर ब्रह्माण्डीय संकेतहरूको पुष्टिको लागि नयाँ आशा प्रदान गर्दछ।  

ब्रह्माण्ड हाइड्रोजन (REACH) को विश्लेषणको लागि रेडियो प्रयोग आकाश-औसत 21-सेमी प्रयोग हो। यसले डाटामा अवशिष्ट व्यवस्थित संकेतहरूसँग सम्बन्धित उपकरणहरूले सामना गर्ने समस्याहरू व्यवस्थापन गरेर अवलोकनहरू सुधार गर्ने लक्ष्य राख्छ। यसले ब्यासियन तथ्याङ्कहरू प्रयोग गरेर अग्रभूमिहरू र ब्रह्माण्ड सम्बन्धी सङ्केतहरूको साथसाथै प्रणालीगत पत्ता लगाउन र संयुक्त रूपमा व्याख्या गर्नमा केन्द्रित छ। प्रयोगमा दुई फरक एन्टेनाहरू, एक अल्ट्रा-वाइडब्यान्ड प्रणाली (रेडसिफ्ट दायरा 7.5 देखि 28 सम्म) र इन-फिल्ड मापनमा आधारित रिसीभर क्यालिब्रेटरको साथ एक साथ अवलोकनहरू समावेश छन्।  

प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययनका साथसाथै नयाँ आधारभूत भौतिकीमा प्रवेश गर्ने सम्भावनाको लागि उत्कृष्ट उपकरण (र जेम्स वेबजस्ता अन्तरिक्ष-आधारित पर्यवेक्षकहरू जस्तै लागत प्रभावकारी पनि) मध्ये एक हुन सक्ने सम्भावनालाई ध्यानमा राखेर यो विकास महत्त्वपूर्ण छ।  

*** 

सन्दर्भ:  

  1. Prasad U., 2021.James Webb Space Telescope (JWST): प्रारम्भिक ब्रह्माण्डको अध्ययन गर्न समर्पित पहिलो अन्तरिक्ष वेधशाला। वैज्ञानिक युरोपेली। ६ नोभेम्बर २०२१ पोस्ट गरिएको। मा उपलब्ध छ http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/james-webb-space-telescope-jwst-the-first-space-observatory-dedicated-to-the-study-of-early-universe/ 
  1. प्रिचार्ड जेए र लोएब ए, 2012। 21 औं शताब्दीमा 21 सेमी ब्रह्माण्ड विज्ञान। फिजिक्स ७५ ०८६९०१ मा प्रगति रिपोर्ट। मा उपलब्ध छ https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/75/8/086901. arXiv मा प्रिप्रिन्ट उपलब्ध छ https://arxiv.org/abs/1109.6012  pdf संस्करण  https://arxiv.org/pdf/1109.6012.pdf 
  1. अक्सफोर्ड विश्वविद्यालय। ब्रह्माण्ड विज्ञानको दर्शन - 21 सेमी पृष्ठभूमि। मा उपलब्ध छ http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/21cm-background.html 
  1. बोम्यान, जे., रोजर्स, ए., मोन्साल्वे, आर. एट अल। आकाश-औसत स्पेक्ट्रममा 78 मेगाहर्ट्जमा केन्द्रित एक अवशोषण प्रोफाइल। प्रकृति ५५५, ६७–७० (२०१८)। https://doi.org/10.1038/nature25792 
  1. de Lera Acedo, E., de Villiers, DIL, Razavi-Ghods, N. et al। रेडशिफ्ट z ≈ 21–7.5 बाट 28-सेमी हाइड्रोजन संकेत पत्ता लगाउनको लागि REACH रेडियोमिटर। नेट एस्ट्रोन (२०२२)। https://doi.org/10.1038/s41550-022-01709-9  
  1. Eloy de Lera Acedo 2022. REACH रेडियोमिटरको साथ शिशु ब्रह्माण्डको रहस्यको पर्दाफास गर्दै। मा अनलाइन उपलब्ध छ  https://astronomycommunity.nature.com/posts/u 

*** 

उमेश प्रसाद
उमेश प्रसाद
विज्ञान पत्रकार | संस्थापक सम्पादक, वैज्ञानिक यूरोपीय पत्रिका

हाम्रो समाचार पत्रको सदस्यता

सबै पछिल्ला समाचारहरू, प्रस्तावहरू र विशेष घोषणाहरूको साथ अपडेट हुन।

सब भन्दा लोकप्रिय लेख

E-Tattoo लगातार रक्तचाप निगरानी गर्न

वैज्ञानिकहरूले शतप्रतिशत अल्ट्राथिन, छातीमा ल्यामिनेट गरिएको नयाँ डिजाइन गरेका छन्...

COVID-19 कन्टेनमेन्ट योजना: सामाजिक दूरी बनाम सामाजिक नियन्त्रण

'क्वारेन्टाइन' वा 'सामाजिक दूरी' मा आधारित कन्टेन्ट योजना...

प्रयोगशालामा निएन्डरथल मस्तिष्क बढ्दै

निएन्डरथल मस्तिष्कको अध्ययनले आनुवंशिक परिमार्जनहरू प्रकट गर्न सक्छ जुन ...
- विज्ञापन -
94,678प्रशंसकजस्तै
47,718अनुयायीपालना
1,772अनुयायीपालना
30सदस्यहरूसदस्यता