‹ News Blitz Science & Technology Settled

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസം കണ്ടെത്താൻ CHIME പുരാതന ഹൈഡ്രജൻ കണ്ടെത്തുന്നു

English हिंदी ಕನ್ನಡ മലയാളം தமிழ் తెలుగు

First brief 2 Oct, 2:38 pm IST Updated 2 Oct, 2:38 pm IST 0 developments 1 min read

CHIME radio telescope in Canada — Z22 · CC BY-SA 4.0

Where it stands

കാനഡയിലെ ഒരു റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പ് അതിന്റെ സ്വന്തം നിരീക്ഷണങ്ങൾ മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് വിദൂര ഹൈഡ്രജന്റെ വലിയ തോതിലുള്ള പാറ്റേൺ കണ്ടെത്തി. പ്രപഞ്ചത്തിന് ഏകദേശം 5 ബില്യൺ വർഷം പഴക്കമുള്ള സമയത്ത് നിന്നാണ് ഈ സിഗ്നൽ വരുന്നത്. അടുത്തുള്ള വളരെ ശക്തമായ റേഡിയോ പ്രസരണത്തിൽ നിന്ന് ആ മങ്ങിയ സിഗ്നലിനെ വേർതിരിക്കാൻ ഗവേഷകർ CHIME ടെലിസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ചു. അളവ് എങ്ങനെ ചെയ്തു എന്നതാണ് പുരോഗതി. മുമ്പത്തെ ജോലികൾ പ്രത്യേക ഗാലക്സി സർവേകളുമായി CHIME നിരീക്ഷണങ്ങളെ താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ സിഗ്നൽ തിരിച്ചറിഞ്ഞിരുന്നു. കണ്ടെത്തൽ സ്ഥാപിക്കാൻ പുതിയ വിശകലനത്തിന് ഇനി ആ ബാഹ്യ താരതമ്യം ആവശ്യമില്ല. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗത്തുടനീളം ദ്രവ്യത്തെ മാപ്പ് ചെയ്യുന്നതിന് ഇത് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കൂടുതൽ സ്വതന്ത്രമായ മാർഗം നൽകുന്നു. ഇന്ത്യയിലെ രാമൻ റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടുമായി ബന്ധമുള്ള ഗവേഷകരും ഇതിന് സംഭാവന നൽകി. കാലക്രമേണ പ്രപഞ്ച വികാസം എങ്ങനെ മാറി എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഭാവി പഠനങ്ങളെ ഈ ഫലം പിന്തുണയ്ക്കും. ഇത് ഇരുണ്ട ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്വഭാവം തിരിച്ചറിയുന്നില്ല, ഇത് ബഹിരാകാശത്ത് ഹൈഡ്രജന്റെ ആദ്യ കണ്ടെത്തലല്ല. ഈ നേട്ടം ഒരു പുതിയ അളവെടുക്കൽ ശേഷിയാണ്, പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള എല്ലാ ചോദ്യങ്ങൾക്കുമുള്ള ഉത്തരമല്ല.

Background

ഹൈഡ്രജൻ ലളിതമായ ഒരു രാസ മൂലകമാണ്, പ്രപഞ്ചത്തിൽ വ്യാപകമാണ്. ന്യൂട്രൽ ഹൈഡ്രജന് ഒരു മങ്ങിയ റേഡിയോ സിഗ്നൽ പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും. ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാധാരണ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ എടുക്കുന്നതിന് പകരം റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പുകൾ അത്തരം സിഗ്നലുകൾ ശേഖരിക്കുന്നു. പ്രകാശവും റേഡിയോ തരംഗങ്ങളും ഭൂമിയിലെത്താൻ സമയമെടുക്കുന്നു. അതിനാൽ വളരെ വിദൂര സ്രോതസ്സ് നിരീക്ഷിക്കുന്നത് മുൻകാല കാലഘട്ടത്തെ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, അല്ലാതെ ഈ നിമിഷത്തെ അതിന്റെ അവസ്ഥയല്ല. പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുമ്പോൾ, സഞ്ചരിക്കുന്ന തരംഗങ്ങൾ നീളുന്നു. ഈ മാറ്റം അളക്കുന്നത് വ്യത്യസ്ത ദൂരങ്ങളുമായും പ്രപഞ്ച ചരിത്രത്തിന്റെ മുൻ ഘട്ടങ്ങളുമായും സിഗ്നലുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞരെ സഹായിക്കുന്നു. വലിയ പ്രദേശങ്ങളിലുടനീളമുള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ സംയോജിത റേഡിയോ തിളക്കത്തെക്കുറിച്ചാണ് CHIME പഠിക്കുന്നത്. മങ്ങിയ ഓരോ ഗാലക്സിയും പ്രത്യേകം തിരിച്ചറിയേണ്ടതില്ല. സിഗ്നൽ എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു എന്ന് മാപ്പ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ദ്രവ്യം കൂടുതലോ കുറവോ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് എവിടെയാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് പഠിക്കാൻ കഴിയും. പ്രപഞ്ച സമയത്ത് ഈ പാറ്റേണുകൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസത്തിനായുള്ള വിശദീകരണങ്ങൾ പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കും. നമ്മുടെ സ്വന്തം ഗാലക്സിയും ഉപകരണങ്ങളും വളരെ ശക്തമായ സിഗ്നലുകൾ ചേർക്കുന്നു എന്നതാണ് ബുദ്ധിമുട്ട്. ഗവേഷകർ അളക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന വിദൂര ഹൈഡ്രജനെ മായ്ക്കാതെ തന്നെ ആ ഫലങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുകയും നീക്കം ചെയ്യുകയും വേണം. അതുകൊണ്ടാണ് സ്വതന്ത്രമായ കണ്ടെത്തൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നത്: ടെലിസ്കോപ്പിനും വിശകലനത്തിനും സ്വയം ആവശ്യമുള്ള സിഗ്നൽ വീണ്ടെടുക്കാൻ കഴിയുമോ എന്ന് ഇത് പരിശോധിക്കുന്നു.

How it developed

28 September 2026; research result released

How it started
പഴയ നിരീക്ഷണങ്ങൾ പുതുതായി പരിശോധിച്ച ഒരു അളവെടുപ്പ് നൽകുന്നു

2019-ൽ ശേഖരിച്ച 94 രാത്രികളിലെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ടീം വിശകലനം ചെയ്തു. മങ്ങിയ പാറ്റേൺ ഒരു ഉപകരണമോ മുൻവശത്തെ ഫലമോ അല്ലെന്ന് പരിശോധിക്കാൻ പരിശോധനയും മൂല്യനിർണ്ണയവും ആവശ്യമായിരുന്നു. 2026 സെപ്റ്റംബറിൽ ദി ആസ്ട്രോഫിസിക്കൽ ജേർണലിലാണ് ഫലം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. ബ്രിട്ടീഷ് കൊളംബിയയിലെ പെന്റിക്‌ടണിന് സമീപമുള്ള ഒരു നിശ്ചിത റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പാണ് CHIME. ഭൂമി തിരിയുമ്പോൾ ഇത് വടക്കൻ ആകാശത്ത് നിരീക്ഷണം നടത്തുന്നു. ഇതിന്റെ വിശാലമായ കാഴ്ച ഒറ്റപ്പെട്ട വസ്തുക്കളെ മാത്രമല്ല വലിയ തോതിലുള്ള പാറ്റേണുകൾ പരിശോധിക്കാൻ ഗവേഷകരെ സഹായിക്കുന്നു. ഭാവിയിലെ വിശകലനത്തിനായി ടീമിന് കുറച്ചുകൂടി വർഷങ്ങളിലെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ലഭ്യമാണ്. ആ ഡാറ്റ പ്രപഞ്ച ചരിത്രത്തിന്റെ മറ്റ് കാലഘട്ടങ്ങളിലേക്ക് ഈ അളവ് വ്യാപിപ്പിച്ചേക്കാം. ആ സാധ്യത ഭാവി പ്രവർത്തനമായി തുടരുന്നു; ഈ പ്രത്യേക വിശകലനം ഇതിനകം പ്രകടമാക്കിയ കാര്യങ്ങളുമായി അതിനെ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കരുത്.

Dunlap Institute, University of Toronto Department of Science and Technology / PIB CHIME Collaboration

Why it matters for UPSC

GS3 · Radio astronomy and cosmology

GS3-ന്, റേഡിയോ ജ്യോതിശാസ്ത്രം, പ്രകാശത്തിന്റെ പരിമിതമായ വേഗത, പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് തരംഗങ്ങൾ നീളുന്നത് എന്നിവയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുക. എന്തുകൊണ്ടാണ് മുൻവശത്തെ ഉദ്‌വമനം നീക്കം ചെയ്യേണ്ടതെന്ന് വിശദീകരിക്കുക. പ്രപഞ്ച ഘടന അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗത്തെ ഡാർക്ക് എനർജി എന്താണെന്ന് തെളിയിക്കുന്ന കണ്ടെത്തലിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുക.

Key terms

ന്യൂട്രൽ ഹൈഡ്രജൻ (Neutral hydrogen)ഒരു ഇലക്ട്രോൺ അതിന്റെ പ്രോട്ടോണുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ, അത് മൊത്തത്തിൽ വൈദ്യുതപരമായി ന്യൂട്രൽ ആക്കുന്നു. ഈ ഗവേഷണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന റേഡിയോ സിഗ്നൽ പുറപ്പെടുവിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും. ന്യൂട്രൽ എന്ന വാക്ക് അതിന്റെ വൈദ്യുത അവസ്ഥയെ വിവരിക്കുന്നു, അതിന്റെ താപനിലയെയോ ചുറ്റുപാടുമായി അത് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടോ എന്നതിനെയോ അല്ല.

റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പ് (Radio telescope)ബഹിരാകാശത്തു നിന്നുള്ള റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്ന ഉപകരണം. ഈ തരംഗങ്ങൾ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ അതേ വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്, എന്നാൽ നീളമുള്ള തരംഗദൈർഘ്യമുണ്ട്. അതിനാൽ ഒരു റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പിന് സാധാരണ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫോട്ടോ കാണിക്കാത്ത സിഗ്നലുകൾ പഠിക്കാൻ കഴിയും.

ഹൈഡ്രജൻ തീവ്രത മാപ്പിംഗ് (Hydrogen intensity mapping)ബഹിരാകാശത്തിന്റെ വലിയ പ്രദേശങ്ങളിലുടനീളമുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉദ്‌വമനത്തിന്റെ സംയോജിത ശക്തി അളക്കുന്നു. ഓരോ ഗാലക്സിയും പ്രത്യേകം കാറ്റലോഗ് ചെയ്യുന്നതിനുപകരം, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ മൊത്തം സിഗ്നലിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ പഠിക്കുന്നു. ആ വ്യതിയാനങ്ങൾ ദ്രവ്യത്തിന്റെ വലിയ തോതിലുള്ള വിതരണം കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

കോസ്മോളജിക്കൽ റെഡ്ഷിഫ്റ്റ് (Cosmological redshift)പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുമ്പോൾ യാത്രയ്ക്കിടയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെയോ റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെയോ നീളം കൂടുന്നത്. വരുന്ന തരംഗങ്ങൾക്ക് അവ പുറപ്പെടുവിച്ചപ്പോഴത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ തരംഗദൈർഘ്യമുണ്ട്. ഉചിതമായ മാതൃക ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷണങ്ങളെ ദൂരവുമായും പ്രപഞ്ച ചരിത്രവുമായും ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ വിവരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഫോർഗ്രൗണ്ട് എമിഷൻ (Foreground emission)നമുക്കടുത്തുള്ള ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വികിരണം, പഠിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന വിദൂര സിഗ്നലിനെ മറയ്ക്കാൻ കഴിയും. നമ്മുടെ സ്വന്തം ഗാലക്സി ശക്തമായ റേഡിയോ ഉദ്‌വമനം ഉണ്ടാക്കുന്നു. അപൂർണ്ണമായ ഒരു തിരുത്തലിന് അഴുക്ക് അവശേഷിപ്പിക്കാനോ അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യമുള്ള സിഗ്നലിന്റെ ചിലത് നീക്കം ചെയ്യാനോ കഴിയുമെന്നതിനാൽ ഇതിന്റെ സ്വാധീനം നീക്കം ചെയ്യുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

ഡാർക്ക് എനർജി (Dark energy)പ്രപഞ്ച വികാസത്തിന്റെ നിരീക്ഷിച്ച ത്വരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അജ്ഞാത കാരണത്തിന് നൽകിയ പേര്. വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ ദ്രവ്യത്തെ മാപ്പുചെയ്യുന്നത് അതിനുള്ള വിശദീകരണങ്ങൾ പരിശോധിക്കാൻ സഹായിക്കും. CHIME ഫലം ഒരു അളവെടുപ്പ് രീതി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു; ഇരുണ്ട ഊർജ്ജം എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഇത് സ്ഥാപിക്കുന്നില്ല.

ക്രോസ്-കോറിലേഷൻ (Cross-correlation)ഒരു പങ്കിട്ട സിഗ്നൽ കണ്ടെത്തുന്നതിന് രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഡാറ്റാസെറ്റുകളിലെ പാറ്റേണുകൾ താരതമ്യം ചെയ്യുക. ഹൈഡ്രജൻ പാറ്റേൺ തിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് മുമ്പത്തെ CHIME വർക്ക് ഗാലക്സി സർവേകൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. CHIME ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് മാത്രം പാറ്റേൺ കണ്ടെത്തുന്നത് ആ പുറത്തുനിന്നുള്ള താരതമ്യത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുന്നു.

Sources (3)

Dunlap Institute, University of Toronto · official · CHIME directly detects distant hydrogen using its own radio observations2 Oct, 2:00 pm
Department of Science and Technology / PIB · official · Indian researchers contribute to CHIME hydrogen detection2 Oct, 2:00 pm
CHIME Collaboration · official · An Overview of CHIME, the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment2 Oct, 2:00 pm