প্রথম তারা এবং গ্যালাক্সি গঠনের সাথে মহাবিশ্ব কীভাবে অন্ধকার থেকে আলোতে রূপান্তরিত হয়েছিল তা বোঝা মহাবিশ্বের বিকাশের একটি মূল টার্নিং পয়েন্ট, যা মহাজাগতিক ভোর হিসাবে পরিচিত। যাইহোক, এমনকি সবচেয়ে শক্তিশালী টেলিস্কোপগুলির সাথেও, আমরা সরাসরি এই প্রথম তারকাদের পর্যবেক্ষণ করতে পারি না, সুতরাং তাদের সম্পত্তিগুলি নির্ধারণ করা জ্যোতির্বিদ্যার অন্যতম বৃহত্তম চ্যালেঞ্জ।
এখন, কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের নেতৃত্বাধীন জ্যোতির্বিদদের একটি আন্তর্জাতিক দল দেখিয়েছে যে আমরা একটি নির্দিষ্ট রেডিও সিগন্যাল অধ্যয়ন করে প্রাথমিকতম তারকাদের জনসাধারণ সম্পর্কে শিখতে সক্ষম হব – হাইড্রোজেন পরমাণু দ্বারা নির্মিত তারা -গঠনের অঞ্চলগুলির মধ্যে ফাঁকগুলি পূরণ করে – বিগ ব্যাংয়ের মাত্র একশ মিলিয়ন বছর পরে তৈরি।
21-সেন্টিমিটার সিগন্যাল নামে পরিচিত প্রথম তারকারা এবং তাদের অবশিষ্টাংশগুলি কীভাবে এই সংকেতকে প্রভাবিত করে তা অধ্যয়ন করে গবেষকরা দেখিয়েছেন যে ভবিষ্যতের রেডিও টেলিস্কোপগুলি আমাদের খুব প্রাথমিক মহাবিশ্ব বুঝতে সহায়তা করবে এবং কীভাবে এটি বেশিরভাগ হাইড্রোজেনের প্রায় একজাতীয় ভর থেকে আজ আমরা দেখছি অবিশ্বাস্য জটিলতায় রূপান্তরিত হয়েছে। তাদের ফলাফল জার্নালে রিপোর্ট করা হয় প্রকৃতি জ্যোতির্বিজ্ঞান।
“কেমব্রিজের ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোনমি থেকে সহ-লেখক অধ্যাপক আনাস্তাসিয়া ফিয়ালকভ বলেছেন,” এই মহাবিশ্বের প্রথম আলো অন্ধকার থেকে কীভাবে উদ্ভূত হয়েছিল তা শেখার এটি একটি অনন্য সুযোগ। ” “একটি ঠান্ডা, অন্ধকার মহাবিশ্ব থেকে তারকাদের দ্বারা ভরা একের মধ্যে রূপান্তর এমন একটি গল্প যা আমরা কেবল বুঝতে শুরু করি” “
মহাবিশ্বের সবচেয়ে প্রাচীন তারকাদের অধ্যয়নটি 21-সেন্টিমিটার সিগন্যালের অজ্ঞান আভাটির উপর নির্ভর করে, এটি 13 বিলিয়ন বছর আগে থেকে একটি সূক্ষ্ম শক্তি সংকেত। প্রারম্ভিক তারা এবং ব্ল্যাক হোলগুলি থেকে বিকিরণ দ্বারা প্রভাবিত এই সংকেতটি মহাবিশ্বের শৈশবে একটি বিরল উইন্ডো সরবরাহ করে।
ফিয়ালকভ রিচ অফ থিওরি গ্রুপের নেতৃত্ব দেয় (মহাজাগতিক হাইড্রোজেনের বিশ্লেষণের জন্য রেডিও পরীক্ষা)। পৌঁছনো একটি রেডিও অ্যান্টেনা এবং এটি দুটি প্রধান প্রকল্পগুলির মধ্যে একটি যা আমাদের মহাজাগতিক ভোর এবং পুনর্নির্মাণের যুগ সম্পর্কে শিখতে সহায়তা করতে পারে, যখন প্রথম তারকারা মহাবিশ্বে নিরপেক্ষ হাইড্রোজেন পরমাণু পুনর্নির্মাণ করেছিলেন।
যদিও পৌঁছনো, যা রেডিও সংকেতগুলি ধারণ করে, এখনও তার ক্রমাঙ্কন পর্যায়ে রয়েছে, এটি প্রাথমিক মহাবিশ্ব সম্পর্কে ডেটা প্রকাশ করার প্রতিশ্রুতি দেয়। এদিকে, বর্গকিলোমিটার অ্যারে (এসকেএ) – নির্মাণাধীন অ্যান্টেনার একটি বিশাল অ্যারে – আকাশের বিস্তৃত অঞ্চল জুড়ে মহাজাগতিক সংকেতগুলিতে ওঠানামা ম্যাপ করবে।
উভয় প্রকল্পই মহাবিশ্বের প্রাথমিকতম তারকাদের জনসাধারণ, লুমিনোসিটিস এবং বিতরণে তদন্তের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমান গবেষণায়, ফিয়ালকভ – যিনি এসকেএর সদস্যও – এবং তার সহযোগীরা এমন একটি মডেল তৈরি করেছিলেন যা পৌঁছনো এবং এসকেএ উভয়ের জন্য 21 -সেন্টিমিটার সিগন্যালের জন্য ভবিষ্যদ্বাণী তৈরি করে এবং দেখা যায় যে সংকেতটি প্রথম তারকাদের জনগণের প্রতি সংবেদনশীল।
“আমরা প্রথম তারকাদের জনগণের 21-সেন্টিমিটার সিগন্যালের নির্ভরতা ধারাবাহিকভাবে মডেল করার প্রথম গ্রুপ, প্রথম তারকারা মারা গেলে উত্পাদিত এক্স-রে বাইনারিগুলি থেকে অতিবেগুনী স্টারলাইট এবং এক্স-রে নির্গমনগুলির প্রভাব সহ,” কসম্রোলজির জন্য কেমব্রিজের কাভলি ইনস্টিটিউটের সদস্যও বলেছেন। “এই অন্তর্দৃষ্টিগুলি সিমুলেশনগুলি থেকে উদ্ভূত হয়েছে যা মহাবিশ্বের আদিম অবস্থাকে সংহত করে, যেমন বিগ ব্যাং দ্বারা উত্পাদিত হাইড্রোজেন-হেলিয়াম রচনা।”
তাদের তাত্ত্বিক মডেলটি বিকাশের ক্ষেত্রে, গবেষকরা অধ্যয়ন করেছেন যে 21-সেন্টিমিটার সিগন্যাল কীভাবে প্রথম তারকাদের গণ বিতরণে প্রতিক্রিয়া দেখায়, যা জনসংখ্যা তৃতীয় তারা হিসাবে পরিচিত। তারা দেখতে পেল যে পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি এই সংযোগটিকে অবমূল্যায়ন করেছে কারণ তারা এক্স -রে বাইনারিগুলির সংখ্যা এবং উজ্জ্বলতার জন্য অ্যাকাউন্ট করেনি – একটি সাধারণ তারা এবং একটি ধসে পড়া তারা দিয়ে তৈরি বাইনারি সিস্টেমগুলি – জনসংখ্যার তৃতীয় তারকাদের মধ্যে এবং কীভাবে তারা 21 -সেন্টিমিটার সিগন্যালকে প্রভাবিত করে।
জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের মতো অপটিক্যাল টেলিস্কোপগুলির বিপরীতে, যা প্রাণবন্ত চিত্রগুলি ক্যাপচার করে, রেডিও জ্যোতির্বিজ্ঞান বিবর্ণ সংকেতগুলির পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণের উপর নির্ভর করে। পৌঁছনো এবং এসকেএ পৃথক তারকাদের চিত্র করতে সক্ষম হবে না, তবে পরিবর্তে তারা, এক্স-রে বাইনারি সিস্টেম এবং গ্যালাক্সির পুরো জনসংখ্যা সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করবে।
“প্রথম তারকাদের গল্পের সাথে রেডিও ডেটা সংযোগ করতে কিছুটা কল্পনা লাগে তবে এর প্রভাবগুলি গভীর,” ফিয়ালকভ বলেছেন।
এসকেএ উন্নয়নমূলক ক্রিয়াকলাপের কেমব্রিজের রিচ টেলিস্কোপ এবং পিআইয়ের প্রধান তদন্তকারী সহ-লেখক ডাঃ এলয় ডি লেরা এসেডো বলেছেন, “মহাবিশ্বের প্রথম তারকাদের প্রকৃতি সম্পর্কে আমাদের বোঝার জন্য আমরা যে ভবিষ্যদ্বাণীগুলির প্রতিবেদন করছি তার বিশাল প্রভাব রয়েছে।” “আমরা প্রমাণ দেখিয়েছি যে আমাদের রেডিও টেলিস্কোপগুলি সেই প্রথম তারকাদের ভর এবং এই প্রাথমিক আলোগুলি কীভাবে আজকের তারকাদের থেকে খুব আলাদা হতে পারে সে সম্পর্কে আমাদের বিশদ বলতে পারে।
“পৌঁছানোর মতো রেডিও টেলিস্কোপগুলি শিশু মহাবিশ্বের রহস্যগুলি আনলক করার প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে এবং দক্ষিণ আফ্রিকার কারু থেকে আমরা যে রেডিও পর্যবেক্ষণগুলি করছি তা গাইড করার জন্য এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলি প্রয়োজনীয়।”
গবেষণাটি বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি সুবিধাগুলি কাউন্সিল (এসটিএফসি) দ্বারা যুক্তরাজ্যের গবেষণা ও উদ্ভাবনের অংশ (ইউকেআরআই) অংশে সমর্থন করেছিল। আনাস্তাসিয়া ফিয়ালকভ কেমব্রিজের ম্যাগডালেন কলেজের ফেলো। এলয় ডি লেরা এসেডো একজন এসটিএফসি আর্নেস্ট রাদারফোর্ড ফেলো এবং কেমব্রিজের সেলভিন কলেজের ফেলো।