ल्यूमिना सिमुलेशन से खुलेगा प्रारंभिक ब्रह्मांड का रहस्य
ब्रह्मांड के शुरुआती दो अरब वर्षों में तारों, आकाशगंगाओं और गैसों का विकास कैसे हुआ, इसे समझने के लिए अंतरराष्ट्रीय शोधकर्ताओं ने ‘ल्यूमिना’ नामक विशाल सिमुलेशन तैयार किया है। यह हाइड्रोजन और हीलियम के पुनःआयनीकरण की प्रक्रिया को एक साथ दर्शाता है। अध्ययन का नेतृत्व हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के इंस्टीट्यूट फॉर थ्योरी एंड कंप्यूटेशन के ओलिवर ज़ियर ने किया। शोध 26 अक्टूबर 2026 को ‘मंथली नोटिसेज ऑफ द रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी’ में प्रकाशित हुआ।
ब्रह्मांडीय बदलावों का विस्तृत मॉडल
ल्यूमिना लगभग 1.5 अरब प्रकाश-वर्ष तक फैले क्षेत्र का मॉडल बनाता है। इसका आयतन पहले के तुलनीय सिमुलेशनों से 100 गुना से अधिक है, जबकि इसकी सूक्ष्मता लगभग 30 गुना बेहतर बताई गई है। इसकी खासियत यह है कि यह एक ओर बड़ी ब्रह्मांडीय संरचनाओं का अध्ययन करता है, तो दूसरी ओर अलग-अलग आकाशगंगाओं को भी स्पष्ट रूप से दिखा सकता है।
सिमुलेशन के संकेतों के अनुसार, शुरुआती तारों से निकले विकिरण ने मुख्य रूप से हाइड्रोजन के पुनःआयनीकरण को बढ़ावा दिया। दूसरी ओर, सक्रिय अतिविशाल ब्लैक होल हीलियम के पुनःआयनीकरण के प्रमुख स्रोत बने। इस प्रक्रिया में विकिरण ने परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन अलग किए। इससे ब्रह्मांड में प्रकाश के अधिक दूर तक पहुंचने का रास्ता बना। ल्यूमिना शोधकर्ताओं को दोनों तत्वों में आए बदलावों को एक साथ देखने का अवसर देता है।
विशाल गणना क्षमता और दूरबीनों से तुलना
इस सिमुलेशन को तैयार करने के लिए अमेरिका के टेनेसी स्थित ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला में मौजूद ‘फ्रंटियर’ सुपरकंप्यूटर का उपयोग किया गया। इसमें 15,000 से अधिक ग्राफिक्स प्रसंस्करण इकाइयों ने लगभग तीन वर्ष तक गणना की। इतनी बड़ी गणना क्षमता के कारण मॉडल में छोटे स्तर की आकाशगंगाओं और व्यापक ब्रह्मांडीय संरचना, दोनों को शामिल किया जा सका।
शोधकर्ता ल्यूमिना की भविष्यवाणियों की तुलना दूरबीनों से प्राप्त अवलोकनों से कर सकते हैं। इसमें जेम्स वेब अंतरिक्ष दूरबीन के आंकड़े भी शामिल हो सकते हैं। इस तरह मॉडल के जरिए ब्रह्मांड के विकास से जुड़े विचारों की जांच होगी और यह समझने में मदद मिलेगी कि शुरुआती तारों तथा ब्लैक होल ने अपने आसपास के पदार्थ को किस तरह बदला।
खबर से जुड़े जीके तथ्य
- तटस्थ हाइड्रोजन की 21-सेंटीमीटर रेडियो रेखा इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन की स्पिन अवस्थाओं के बीच ऊर्जा-अंतर से जुड़ी है। इसका उपयोग ब्रह्मांड के अंधकार युग और पुनःआयनीकरण की जांच में किया जा सकता है।
- दूरस्थ क्वासरों का प्रकाश जब तटस्थ हाइड्रोजन के बड़े क्षेत्रों से गुजरता है, तो उनके वर्णक्रम में ‘गन–पीटरसन गर्त’ दिखाई दे सकता है। यह पुनःआयनीकरण की प्रगति का संकेत देता है।
- फ्रंटियर सुपरकंप्यूटर ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला में स्थित है। ल्यूमिना की गणना में इसकी 15,000 से अधिक ग्राफिक्स प्रसंस्करण इकाइयों का उपयोग हुआ।
- पुनःआयनीकरण में विकिरण परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन अलग करता है। ल्यूमिना हाइड्रोजन और हीलियम में इस बदलाव का एक साथ मॉडल प्रस्तुत करता है।
ल्यूमिना का महत्व उसके विशाल आकार के साथ-साथ अलग-अलग पैमानों पर ब्रह्मांडीय विकास को जोड़कर देखने की क्षमता में है। दूरबीनों के अवलोकनों से इसकी तुलना शुरुआती ब्रह्मांड के इतिहास को समझने में मदद कर सकती है।