पुण्याच्या PHDच्या विद्यार्थिनीने शोधली नवी गॅलक्सी, हा शोध का आहे महत्त्वाचा?

पुण्यातल्या संशोधकांनी एका नव्या दीर्घिकेचा म्हणजे गॅलक्सी चा शोध लावलाय. या दीर्घिकेला - अलकनंदा नाव देण्यात आलंय.

आपल्या गॅलक्सीला आकाशगंगा, मंदाकिनी किंवा Milky-Way या नावांनी ओळखलं जातं आणि या नव्या अलकनंदा दीर्घिकेचं आपल्या आकाशगंगेशी साधर्म्य आहे.

नॅशनल सेंटर फॉर रेडिओ ॲस्ट्रोफिजिक्स (एनसीआरए) मधील पीएचडीची विद्यार्थीनी राशी जैन हिने वरिष्ठ खगोलशास्त्रज्ञ प्रा. योगेश वाडदेकर यांच्या मार्गदर्शनाखाली ही दीर्घिका शोधली असून ही आत्तापर्यंतची सर्वात दूरची सर्पिलाकार दीर्घिका असल्याचं ते सांगतात.

नासाच्या जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपच्या सहाय्याने हा अभ्यास करण्यात आला. भारतीय शास्त्रज्ञांनी या दीर्घिकेला 'अलकनंदा' हे नाव दिलं आहे.

हिमालयात असलेल्या अलकनंदा आणि मंदाकिनी या दोन नद्यांवरून हे नामकरण करण्यात आलं आहे. भारतीयांनी आपल्या दीर्घिकेला ( मिल्की-वे किंवा आकाशगंगा) 'मंदाकिनी' हे नाव दिले आहे.

अलकनंदा नामकरण कसं करण्यात आलं?

'अलकनंदा' ही 'मंदाकिनी'ची भगिनी नदी मानली जाते. त्यावरून हे नामकरण करण्यात आलं आहे.

याबाबतचे संशोधन युरोपमधील खगोलशास्त्र जर्नल ॲस्ट्रॉनॉमी अँड ॲस्ट्रोफिजिक्स मध्ये प्रकाशित झाले आहे.

विश्वाचे वय आताच्या वयाच्या केवळ 10%, म्हणजे फक्त दीड अब्ज वर्ष असताना, पूर्णपणे विकसित झालेल्या या दीर्घिकेमुळे दीर्घिकांच्या उत्पती बाबतच्या समजुतींचा फेरविचार करण्याची गरज शास्त्रज्ञांनी व्यक्त केली आहे.

या दीर्घिकेत प्रचंड वेगाने ताऱ्यांची निर्मिती होत आहे. यात आपल्या सुर्याच्या वजनाच्या 10 अब्ज पट तारे आहेत. दरवर्षी या दीर्घिकेत 63 सूर्यांइतक्या वस्तूमानाच्या ताऱ्यांची निर्मिती होत आहे.

आकाशगंगेच्या तुलनेत ताऱ्यांच्या निर्मितीचे हे प्रमाण 20 ते 30 पटींनी जास्त आहे. प्रचंड वस्तूमान असणारी ही दीर्घिका परिपूर्ण रचना असलेली आहे.

तिचा कोनीय आकार सुमारे 1.5 आर्कसेकंद म्हणजे खूप लहान आहे. सोप्या भाषेत सांगायचं तर हे 1 रुपयाचं नाणं 3 किलोमीटर अंतरावरून जितकं लहान दिसेल तेवढं लहान आहे.

'अलकनंदा' या सर्पिलाकार दीर्घिकेचा प्रकाश आपल्यापर्यंत पोहोचण्यासाठी 12 अब्ज वर्षांपेक्षा जास्त वेळ लागला आहे.

संशोधक राशी जैन सांगतात, "आपण ही आकाशगंगा बिग बँगनंतर केवळ 1.5 अब्ज वर्षांनी जशी दिसत होती तशी पाहत आहोत. इतक्या प्राचीन काळात इतकी सुबकपणे तयार झालेली सर्पिल आकाशगंगा सापडणे अत्यंत अनपेक्षित आहे, यावरून कळते की आपल्या विश्वात अत्यंत विकसित रचना आपण कल्पना केली त्यापेक्षा खूप आधी निर्माण होत होत्या."

विश्वाची निर्मिती सुमारे 13.8 अब्ज वर्षांपूर्वी झाल्याचे मानले जाते. बिग बँगनंतर काही अब्ज वर्षांच्या टप्प्यांमध्ये दीर्घिका आकाराला आल्या.

त्यानंतर वायूंच्या या महाकाय ढगांमध्ये ताऱ्यांची निर्मिती सुरू झाली.

दीर्घिका किंवा गॅलक्सी म्हणजे तारे, ग्रह, तसेच प्रचंड प्रमाणात वायू आणि धूळ यांच्या ढगांनी बनलेली रचना, जी गुरुत्वाकर्षणाने एकत्र बांधलेली असते.

सर्वात मोठ्या गॅलक्सीमध्ये ट्रिलियनहून अधिक तारे असू शकतात आणि त्यांचा विस्तार दशलक्ष प्रकाशवर्षांपेक्षा जास्त असू शकतो. सर्वात लहान गॅलक्सीमध्ये काही हजार तारे असतात आणि त्यांचा विस्तार केवळ काहीशे प्रकाशवर्षांपर्यंत असतो.

बहुतेक मोठ्या गॅलक्सींच्या केंद्रस्थानी सूर्याच्या वस्तुमानापेक्षा अब्ज पटीने जड अशा महाकाय कृष्णविवर (supermassive black holes) असतात.

अलकनंदा दीर्घिकेची रचना आपल्या आकाशगंगेसारखीच

गॅलक्सी विविध आकारांच्या असतात. प्रामुख्याने स्पायरल आणि एलिप्टिकल, तसेच कमी व्यवस्थित रचनेच्या अनियमित (irregular) गॅलक्सीही आढळतात.

बहुतेक गॅलक्सी 10 अब्ज ते 13.6 अब्ज वर्षे जुनी आहेत. खगोलशास्त्रज्ञांच्या मते, ज्ञात असलेली सर्वात तरुण गॅलक्सी सुमारे 50 कोटी वर्षांपूर्वी तयार झाली.

नव्याने सापडलेल्या अलकनंदा दीर्घिकेची रचना आपल्या आकाशगंगेसारखी आहे. यात मध्यभागी फुगवटा असून तिला दोन भुजा आहेत.

या दीर्घिकेचा व्यास साधारण 30 हजार प्रकाशवर्ष इतका आहे. नासाच्या जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपच्या माध्यमातून टिपलेल्या इन्फ्रारेड लहरींच्या सहाय्याने विश्वाच्या सुरुवातीच्या काळातील घडामोडींचा अभ्यास केला जातो.

दीर्घिका तयार होण्यासाठी किती वेळ लागतो?

दक्षिण गोलार्धातील आकाशात दिसणाऱ्या स्कल्प्टर या तारकासमूहातील एबेल 2,744 या दीर्घिका समूहाच्या जेम्स वेब टेलिस्कोपने टिपलेल्या चित्रांमध्ये शास्त्रज्ञांना अलकनंदा ही वैशिष्ट्यपूर्ण दीर्घिका सापडली.

सुरुवातीच्या विश्वातील गॅलक्सी खूप अस्ताव्यस्त आणि तुकड्या तुकड्यात असतील असा शास्त्रज्ञांचा समज होता.

तसंच अलकनंदासारखी सर्पिलाकार दीर्घिका तयार होण्यासाठी काही अब्ज वर्ष लागत असल्याचंही समजलं जात होतं. पण अलकनंदा दीर्घिकेच्या शोधाने हा समज बदलला आहे.

वाडदेकर सांगतात, "या दीर्घिकेने काहीशे दशलक्ष वर्षात 10 अब्ज सूर्यांइतके तारे तयार केले आणि त्याचवेळी मोठी डिस्क आणि स्पायरल हात म्हणजेच सर्पिलाकार तयार केला. विश्वाच्या विकासाच्या गणितात हा खूपच वेगाने झालेला विकास आहे. यामुळे आता असं दिसतं की सुरुवातीचं विश्व आपण समजत होतो त्यापेक्षा खूप प्रगल्भ होतं."

हे नेमकं कसं झालं?

हे नेमकं कसं झालं याबाबत शास्त्रज्ञ दोन शक्यता व्यक्त करतात. गॅलक्सीच्या डिस्कमध्ये फिरणाऱ्या "डेन्सिटी वेव्ह्ज"मुळे गुरुत्वीय अस्थिरता निर्माण होते.

या लहरी डिस्कमधून फिरताना तिथल्या वायू-धुळीला एकत्र ओढतात आणि त्यामुळे स्पायरल हात तयार होतात व टिकून राहतात. हे सामान्यतः शांत, थंड आणि हळूहळू वाढणाऱ्या गॅलक्सीमध्ये घडते.

दुसरी शक्यता म्हणजे जवळच्या छोट्या गॅलक्सींसोबतचा गुरुत्वीय ओढ्यामुळे (टायडल प्रभाव).

गॅलक्सीमध्ये स्पायरल रचना तयार होऊ शकते. पण या प्रकारच्या स्पायरल रचना फार काळ टिकत नाहीत. काळानुसार त्या विरघळून जातात.

'अलकनंदा' दीर्घिकेचा शोध हा दीर्घिकांबाबतच्या यापुढच्या संशोधनाला वेगळी दिशा देणारा ठरणार आहे.

बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन.