‘लोकी’चा शोध - नवी खगोलीय कडी

 

 

विश्वातील आपले निवासस्थान असलेल्या आकाशगंगेचा (मिल्की वे) जन्म एका क्षणात झालेला नाही. अब्जावधी वर्षांच्या कालखंडात अनेक लहान दीर्घिकांचे विलिनीकरण होत गेले आणि त्यातून आजची विशाल आकाशगंगा आकाराला आली. या निर्मितीप्रक्रियेचा मागोवा घेण्याच्या प्रयत्नात खगोलशास्त्रज्ञांना एक महत्त्वपूर्ण धागा सापडला असून, त्यांनी अशा 20 अतिप्राचीन तार्‍यांची ओळख पटविली आहे, जे कदाचित एका स्वतंत्र बटू दीर्घिकेतील होते. संशोधकांनी या प्राचीन दीर्घिकेला ‘लोकी’ असे नाव दिले आहे.

 

 

हा महत्त्वपूर्ण शोध निबंध प्रतिष्ठित ’मंथली नोटिसेस ऑफ द रॉयल अ‍ॅस्ट्रॉनॉमिकल सोसायटी’ या नियतकालिकात प्रसिद्ध झाला आहे. या संशोधनाचे नेतृत्व खगोलशास्त्रज्ञ डॉ. डेव्हिड सेस्टिटिओ यांनी केले. यापूर्वी त्यांनी काही प्राचीन तारकांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण हालचालींचा अभ्यास करून त्यांची निवड केली होती. मात्र त्या वेळी तारकांच्या रासायनिक संरचनेविषयी आवश्यक माहिती उपलब्ध नव्हती. आता अत्याधुनिक निरीक्षण तंत्रज्ञानाच्या साहाय्याने ही माहिती प्राप्त झाल्याने संशोधनाला अधिक भक्कम आधार मिळाला आहे.

 

 

तार्‍यांच्या जन्मकाळात विश्वात मुख्यतः हायड्रोजन आणि हेलियम हीच मूलद्रव्ये अस्तित्वात होती. या तार्‍यांच्या केंद्रभागात घडणार्‍या ’अणुसंलयन’ प्रक्रियेतून जड मूलद्रव्यांची निर्मिती झाली. नंतरच्या पिढीतील तार्‍यांमध्ये ही जड मूलद्रव्ये अधिक प्रमाणात आढळू लागली. त्यामुळे विश्वाच्या सुरुवातीच्या काळात निर्माण झालेले तारे तुलनेने ‘मेटल-पुअर’ म्हणजेच त्यांच्यात धातू अतिशय कमी प्रमाणात सापडतात.

 

 

 

संशोधकांनी अभ्यासलेल्या 20 तार्‍यांमध्ये याच प्रकारची वैशिष्ट्ये आढळून आली. त्यांच्यात लोहासारख्या जड मूलद्रव्यांचे प्रमाण अत्यल्प आहे. ही बाब त्यांच्या अतिप्राचीन उत्पत्तीची साक्ष देते. तथापि, केवळ धातूंचे कमी प्रमाण हेच कोणत्याही तार्‍याच्या मूळ दीर्घिकेची ओळख पटविण्यासाठी पुरेसे नसते. आकाशगंगेत असे अनेक जुने आणि कमी प्रमाणात धातू असलेले तारे आढळतात.

यासाठी संशोधकांनी तार्‍यांची रासायनिक रचना, त्यांचे स्थान आणि त्यांच्या कक्षीय हालचालींचा एकत्रित अभ्यास केला. या 20 तार्‍यांची कक्षा अत्यंत विलक्षण असल्याचे आढळले. ते आकाशगंगेच्या ज्या भागात भ्रमण करतात तो प्रदेश सामान्यतः तुलनेने तरुण आणि धातुसंपन्न तारकांनी व्यापलेला असतो. अशा ठिकाणी इतक्या जुन्या व धातू अत्यल्प असलेल्या तार्‍यांची उपस्थिती संशोधकांसाठी महत्त्वपूर्ण संकेत ठरली.

 

 

डॉ. सेस्टिटिओ यांच्या मते, या तारकांची अचूक कक्षीय गती आणि रासायनिक माहिती यांचा संगम त्यांच्या समान उत्पत्तीबाबत अधिक विश्वासार्ह पुरावा देतो. पूर्वी त्यांच्या हालचालींचा अभ्यास झाला होता; मात्र रासायनिक विश्लेषणामुळे आता या तारकांचा एकमेकांशी असलेला संबंध अधिक स्पष्ट झाला आहे.

 

 

या संशोधनासाठी वैज्ञानिकांनी विविध अत्याधुनिक तंत्रांचा वापर केला. उच्च-रिझोल्युशन स्पेक्ट्रोस्कोपीच्या साहाय्याने तार्‍यांच्या रासायनिक संरचनेचा अभ्यास करण्यात आला. त्याचबरोबर त्यांच्या कक्षीय हालचालींचे विश्लेषण करण्यात आले आणि संगणकीय सैद्धांतिक प्रतिमानांचा वापर करून निरीक्षणांची पडताळणी करण्यात आली. विविध पद्धतींचे एकत्रीकरण हेच या संशोधनाचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य मानले जात आहे.

 

 

तार्‍यांचे रासायनिक गुणधर्म तपासताना संशोधकांना आणखी एक महत्त्वाचा धागा मिळाला. या तारकांमध्ये सुपरनोव्हा, हायपरनोव्हा आणि न्यूट्रॉन तार्‍यांशी संबंधित मूलद्रव्यीय समृद्धीचे संकेत आढळले. मात्र श्वेत बटू तार्‍यांच्या स्फोटांमधून निर्माण होणार्‍या घटकांचे कोणतेही स्पष्ट पुरावे मिळाले नाहीत. यावरून या तारकांची मूळ दीर्घिका अत्यंत अल्पायुषी, पण ऊर्जावान स्वरूपाची असावी, असा निष्कर्ष संशोधकांनी काढला आहे.

 

 

‘लोकी’सारख्या बटू दीर्घिकांचा शोध घेणे केवळ एखाद्या प्राचीन खगोलीय अवशेषाचा मागोवा घेणे नाही; तर तो आपल्या आकाशगंगेच्या इतिहासाचे पान उलगडण्याचा प्रयत्न आहे. कारण आकाशगंगेतील सर्वात जुने आणि कमी प्रमाणात धातू असलेले तारे हे विश्वाच्या प्रारंभिक अवस्थेविषयी मौल्यवान माहिती जतन करून ठेवतात. त्यांच्यामार्फत आकाशगंगेची निर्मिती, मूलद्रव्यांची उत्क्रांती आणि विश्वातील पहिल्या काही तार्‍यांचे स्वरूप यांसारख्या मूलभूत प्रश्नांची उत्तरे शोधण्यास मदत मिळते.

संशोधकांच्या मते, ‘लोकी’ ही अशा अनेक हरवलेल्या दीर्घिकांपैकी केवळ एक असू शकते. आकाशगंगेच्या बाह्य भागात विखुरलेल्या आणि विलीन झालेल्या लहान दीर्घिकांचे अवशेष शोधणे तुलनेने सोपे असते. मात्र आकाशगंगेच्या गर्दीच्या प्रदेशात अशा अवशेषांचा शोध घेणे अत्यंत आव्हानात्मक ठरते. कारण तेथे मोठ्या प्रमाणावर तरुण आणि धातुसंपन्न तारे अस्तित्वात असल्याने प्राचीन तारकांची ओळख पटविणे कठीण जाते.

 

 

तथापि, भविष्यातील खगोलीय संशोधनासाठी चित्र अत्यंत आशादायक आहे. लवकरच कार्यरत होणार्‍या बहुवस्तू स्पेक्ट्रोस्कोपिक वेधशाळांमुळे हजारो तारकांची रासायनिक माहिती एकाच वेळी उपलब्ध होणार आहे. त्यामुळे आकाशगंगेच्या निर्मितीत योगदान दिलेल्या अनेक दीर्घिकांचा शोध घेणे शक्य होईल.

 

 

‘लोकी’चा हा शोध आपल्या आकाशगंगेच्या जन्मकथेतील एक नवे प्रकरण उघडतो. अब्जावधी वर्षांपूर्वी अस्तित्वात असलेल्या एका लहानशा दीर्घिकेचे अवशेष आजही आपल्या सभोवताली फिरत आहेत, ही जाणीव विश्वाच्या अफाट इतिहासाची आणि त्यातील आपल्या स्थानाची नव्याने जाणीव करून देते.