Regular UPSC news, every day
‹ News Blitz Science & Technology Settled

విశ్వం యొక్క విస్తరణను కనుగొనడానికి CHIME పురాతన హైడ్రోజన్‌ను గుర్తించింది

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

కెనడాలోని ఒక రేడియో టెలిస్కోప్ తన స్వంత పరిశీలనలను మాత్రమే ఉపయోగించి సుదూర హైడ్రోజన్ యొక్క భారీ నమూనాను కనుగొంది. విశ్వం సుమారు 5 బిలియన్ సంవత్సరాల వయస్సులో ఉన్న కాలం నుండి ఈ సిగ్నల్ వస్తుంది. పరిశోధకులు ఆ మందకమైన సిగ్నల్‌ను సమీపంలోని బలమైన రేడియో ఉద్గారాల నుండి వేరు చేయడానికి CHIME టెలిస్కోప్‌ను ఉపయోగించారు. కొలత ఎలా తీసుకోబడిందనే దానిలో పురోగతి ఉంది. CHIME పరిశీలనలను వేర్వేరు గెలాక్సీ సర్వేలతో పోల్చడం ద్వారా మునుపటి పని హైడ్రోజన్ సిగ్నల్‌ను గుర్తించింది. ఆవిష్కరణను నిర్ధారించడానికి కొత్త విశ్లేషణకు ఆ బాహ్య పోలిక అవసరం లేదు. విశ్వంలోని పెద్ద భాగంలో పదార్థాన్ని మ్యాప్ చేయడానికి ఇది శాస్త్రవేత్తలకు మరింత స్వతంత్ర మార్గాన్ని అందిస్తుంది. భారతదేశంలోని రామన్ రీసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌తో అనుబంధంగా ఉన్న పరిశోధకులు ఈ పనికి సహకరించారు. ఈ ఫలితం కాలక్రమేణా విశ్వ విస్తరణ ఎలా మారిందనే భవిష్యత్ అధ్యయనాలకు మద్దతు ఇస్తుంది. ఇది డార్క్ ఎనర్జీ స్వభావాన్ని గుర్తించలేదు, మరియు ఇది అంతరిక్షంలో హైడ్రోజన్ యొక్క మొదటి ఆవిష్కరణ కాదు. ఈ ఘనత కొత్త కొలత సామర్థ్యం, విశ్వం గురించిన ప్రతి ప్రశ్నకు సమాధానం కాదు.

Background

హైడ్రోజన్ అనేది ఒక సాధారణ రసాయన మూలకం మరియు విశ్వంలో విస్తృతంగా ఉంది. తటస్థ హైడ్రోజన్ మందకమైన రేడియో సిగ్నల్‌ను విడుదల చేస్తుంది. రేడియో టెలిస్కోప్‌లు సాధారణ దృశ్యకాంతి ఛాయాచిత్రాలను తీయడానికి బదులుగా అటువంటి సంకేతాలను సేకరిస్తాయి. కాంతి మరియు రేడియో తరంగాలు భూమికి చేరుకోవడానికి సమయం పడుతుంది. కాబట్టి చాలా దూరంలో ఉన్న మూలాన్ని గమనించడం ఈ క్షణంలో దాని స్థితిని కాకుండా మునుపటి యుగాన్ని వెల్లడిస్తుంది. విశ్వం విస్తరిస్తున్న కొద్దీ, ప్రయాణిస్తున్న తరంగాలు సాగుతాయి. ఆ మార్పును కొలవడం వల్ల ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు సిగ్నల్‌లను వివిధ దూరాలకు మరియు విశ్వ చరిత్రలో మునుపటి దశలకు లింక్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది. CHIME పెద్ద ప్రాంతాలలో హైడ్రోజన్ యొక్క మిశ్రమ రేడియో గ్లోను అధ్యయనం చేస్తుంది. ఇది ప్రతి మందకమైన గెలాక్సీని వ్యక్తిగతంగా గుర్తించాల్సిన అవసరం లేదు. సిగ్నల్ ఎలా మారుతుందో మ్యాపింగ్ చేయడం ద్వారా, పదార్థం ఎక్కువ లేదా తక్కువగా ఎక్కడ కేంద్రీకృతమై ఉందో శాస్త్రవేత్తలు అధ్యయనం చేయవచ్చు. విశ్వ కాలంలో ఈ నమూనాలను పోల్చడం విశ్వం యొక్క విస్తరణకు సంబంధించిన వివరణలను పరీక్షించడానికి సహాయపడుతుంది. ఇబ్బంది ఏమిటంటే, మన స్వంత గెలాక్సీ మరియు సాధనాలు చాలా బలమైన సంకేతాలను జోడిస్తాయి. పరిశోధకులు కొలవాలనుకుంటున్న సుదూర హైడ్రోజన్‌ను తుడిచివేయకుండానే ఆ ప్రభావాలను అర్థం చేసుకోవాలి మరియు తొలగించాలి. అందుకే స్వతంత్ర గుర్తింపు ముఖ్యమైనది: టెలిస్కోప్ మరియు విశ్లేషణ కావలసిన సిగ్నల్‌ను దానికదే తిరిగి పొందగలదా అని ఇది పరీక్షిస్తుంది.

How it developed

  1. 28 September 2026; research result released
    How it started

    పాత పరిశీలనలు కొత్తగా ధృవీకరించబడిన కొలతను ఇస్తాయి

    2019లో సేకరించిన 94 రాత్రుల పరిశీలనలను బృందం విశ్లేషించింది. మందకమైన నమూనా పరికరం లేదా ముందు భాగంలో ఉండే ప్రభావం కాదని ధృవీకరించడానికి పరీక్ష మరియు ధ్రువీకరణ అవసరం. ఈ ఫలితం సెప్టెంబర్ 2026లో ది ఆస్ట్రోఫిజికల్ జర్నల్‌లో ప్రచురించబడింది. CHIME అనేది బ్రిటిష్ కొలంబియాలోని పెంటిక్టన్ సమీపంలో ఉన్న స్థిర రేడియో టెలిస్కోప్. భూమి తిరుగుతున్నప్పుడు ఇది ఉత్తర ఆకాశాన్ని సర్వే చేస్తుంది. దీని విస్తృత వీక్షణ పరిశోధకులకు కేవలం వివిక్త వస్తువులు కాకుండా పెద్ద-స్థాయి నమూనాలను పరిశీలించడానికి సహాయపడుతుంది. భవిష్యత్తు విశ్లేషణ కోసం బృందానికి మరిన్ని సంవత్సరాల పరిశీలనలు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఆ డేటా విశ్వ చరిత్రలోని ఇతర కాలాలకు కొలతను విస్తరించవచ్చు. ఆ అవకాశం భవిష్యత్తు పనిగా మిగిలిపోయింది; ఈ నిర్దిష్ట విశ్లేషణ ఇప్పటికే ప్రదర్శించిన దానితో దానిని గందరగోళపరచకూడదు.

Why it matters for UPSC

GS3 · Radio astronomy and cosmology

GS3 కోసం, రేడియో ఖగోళ శాస్త్రం, కాంతి యొక్క పరిమిత వేగం మరియు విశ్వం విస్తరిస్తున్న కొద్దీ తరంగాలను సాగదీయడాన్ని కలపండి. ముందు భాగంలోని ఉద్గారాలను తొలగించడం ఎందుకు అవసరమో వివరించండి. విశ్వ నిర్మాణాన్ని కొలిచే కొత్త మార్గాన్ని డార్క్ ఎనర్జీ అంటే ఏమిటో రుజువు చేసే ఆవిష్కరణ నుండి వేరు చేయండి.

Key terms

తటస్థ హైడ్రోజన్ (Neutral hydrogen)ఒక హైడ్రోజన్ అణువు దాని ప్రోటాన్‌కు ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను బంధించి ఉంటుంది, దీనివల్ల ఇది మొత్తం విద్యుత్ తటస్థంగా మారుతుంది. ఇది ఈ పరిశోధనలో ఉపయోగించే రేడియో సిగ్నల్‌ను విడుదల చేయగలదు. తటస్థ అనే పదం దాని విద్యుత్ స్థితిని వివరిస్తుంది, దాని ఉష్ణోగ్రత లేదా అది దాని పరిసరాలతో సంకర్షణ చెందుతుందా అనేదాన్ని కాదు.
రేడియో టెలిస్కోప్ (Radio telescope)అంతరిక్షం నుండి రేడియో తరంగాలను సేకరించే పరికరం. ఈ తరంగాలు దృశ్య కాంతి ఉన్న అదే విద్యుదయస్కాంత స్పెక్ట్రమ్‌లో భాగం, కానీ ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి సాధారణ ఆప్టికల్ ఫోటోగ్రాఫ్ చూపించని సంకేతాలను రేడియో టెలిస్కోప్ అధ్యయనం చేయగలదు.
హైడ్రోజన్ ఇంటెన్సిటీ మ్యాపింగ్ (Hydrogen intensity mapping)అంతరిక్షంలోని పెద్ద ప్రాంతాలలో హైడ్రోజన్ ఉద్గారాల మిశ్రమ బలాన్ని కొలవడం. ప్రతి గెలాక్సీని వ్యక్తిగతంగా జాబితా చేయడానికి బదులుగా, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు మొత్తం సిగ్నల్‌లోని వ్యత్యాసాలను అధ్యయనం చేస్తారు. ఆ వ్యత్యాసాలు పదార్థం యొక్క భారీ పంపిణీని గుర్తించడంలో సహాయపడతాయి.
కాస్మోలాజికల్ రెడ్‌షిఫ్ట్ (Cosmological redshift)విశ్వం విస్తరిస్తున్నప్పుడు వాటి ప్రయాణ సమయంలో కాంతి లేదా రేడియో తరంగాల సాగతీత. వచ్చే తరంగాలు అవి విడుదలయ్యేప్పటి కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తగిన నమూనాతో పరిశీలనలను దూరం మరియు విశ్వ చరిత్రకు అనుసంధానించడానికి ఈ సమాచారాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
ముందు భాగపు ఉద్గారం (Foreground emission)మనకు సమీపంలో ఉన్న మూలాల నుండి వచ్చే రేడియేషన్, అధ్యయనం చేస్తున్న సుదూర సిగ్నల్‌ను అస్పష్టం చేస్తుంది. మన స్వంత గెలాక్సీ బలమైన రేడియో ఉద్గారాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అసంపూర్ణమైన సవరణ కాలుష్యాన్ని వదిలివేస్తుంది లేదా కావలసిన సిగ్నల్‌లో కొంత భాగాన్ని తీసివేయవచ్చు కాబట్టి దాని సహకారాన్ని తీసివేయడం కష్టం.
డార్క్ ఎనర్జీ (Dark energy)గమనించిన విశ్వ విస్తరణ వేగవంతంతో సంబంధం ఉన్న తెలియని కారణానికి ఇచ్చిన పేరు. వేర్వేరు సమయాల్లో పదార్థాన్ని మ్యాపింగ్ చేయడం దాని వివరణలను పరీక్షించడానికి సహాయపడుతుంది. CHIME ఫలితం ఒక కొలత పద్ధతిని మెరుగుపరుస్తుంది; డార్క్ ఎనర్జీ దేనితో తయారు చేయబడిందో ఇది నిర్ధారించదు.
క్రాస్-కొరిలేషన్ (Cross-correlation)భాగస్వామ్య సిగ్నల్‌ను కనుగొనడానికి రెండు వేర్వేరు డేటాసెట్‌లలోని నమూనాలను పోల్చడం. మునుపటి CHIME పని హైడ్రోజన్ నమూనాను గుర్తించడంలో సహాయపడటానికి గెలాక్సీ సర్వేలను ఉపయోగించింది. CHIME డేటా నుండి మాత్రమే నమూనాను గుర్తించడం వల్ల బయటి పోలికపై ఆధారపడటం తగ్గుతుంది.
Sources (3)
Sign in Today’s news
Current affairs Daily news Daily quiz News Blitz Shorts Economic Survey 2025-26 Subjects
Polity Economy Geography Environment History Science & Tech Intl. Relations Internal Security Art & Culture Social Issues
All subjects Exam info UPSC Syllabus Prelims syllabus Mains syllabus Exam pattern Eligibility & attempts OBC & EWS checker Resources Free downloads Booklist 2026 Previous year papers Video notes YouTube channel