Galaxies की Origin और Evolution
आसमान के इस दिलकश और रहस्यमय नज़ारे ने सदा ही हमे सोचने पर मजबूर किया है (see Below Image )।किसी जमाने मे जब हम रात को आसमान में देखते थे तो हमें यह अनगिनत तारे और एक दूधिया पट्टी जिसे Milky way या आकाशगंगा कहते हैं नजर आता था।
आज light pollution के कारण यह हमे नजर नही आता। आज हम इसे केवल धरती के कुछ सुदूर जगहों से ही देख सकते है। जहा artificial lighting नही होती है। इस नज़ारे ने सदा ही मानव को अचरज में डाला है। अलग-अलग काल में अलग-अलग लोगों ने अपने अपने समय की समझ के अनुसार इस दूधिया पट्टी को समझाने का प्रयास किया है। मसलन पाँचवीं सदी ईसा पूर्व में Democrates ने सुझाया कि शायद milky way कई सारे तारों से मिलकर बना हुआ है। Aristotle के अनुसार Milky Way आसमान के ऊपरी हिस्से में स्थित है। जहां पर बाकी के आकाशिय खंड मौजूद हैं। उनके अनुसार यह Milky Way असल में बहुत सारे बड़े-बड़े तारे जो एक दूसरे के काफी करीब हैं, उनके ज्वलनशील स्वास्थ छोड़ने की वजह से हमें नजर आता हैं।
अगर आप ब्रह्मांड में देखें तो जो भी चीजें आपको नजर आएँगी वह ज़्यादातर galaxies मे हीं मौजूद हैं। आप जो भी celestial bodies देखते है चाहे तारे, ग्रह या फिर कोई अन्य खंड यह सभी galaxies में ही स्थित है।
Galaxies dust, gas, dark matter और कुछ लाख से लेकर कई अरब तारों के विशाल system है । जो gravity के कारण एक दूसरे से बंधे हुए है। यह माना जाता है की लगभग सभी बड़ी galaxies के केंद्र मे एक supermassive black hole होता है। हमारी अपनी galaxy milky way के अंदर 100-400 अरब तारे है। इन्ही में से एक हमारा सूर्य है। यह सभी Sagittarius A* का चक्कर लगाते है। जो हमारी galaxy के केंद्र मे स्थित एक supermassive black hole है। इसका mass लगभग 40 लाख सूर्यो के बराबर है।
ब्रह्मांड मे हम जितना गहरा देखते है, हमे और ज्यादा galaxies नज़र आती है। एक अनुमान के अनुसार हमे नज़र आने वाले ब्रह्मांड मे 2000 अरब जितनी galaxies मौजूद हो सकती है । इनमें से कुछ हमारी Milky way जैसी है और कुछ इससे बिलकुल अलग ।
Galaxies कैसे बनी यह समझने के लिए हमें पहले यह समझना पड़ेगा कि ब्रह्मांड की शुरुआत कैसे हुई ? क्योंकि इसका रहस्य कि, आखिर galaxies क्यों और कैसे बनी? यह ब्रह्मांड की शुरुआत से ही जुड़ा हुआ है।
जैसा कि आप जानते हैं। कि आज से 14 Arab वर्ष पहले एक धमाका हुआ था । जिसे Big-Bang कहते हैं। इसी धमाके से ब्रह्मांड की सुरुवात हुई। इस धमाके में बहुत सारी उर्जा उत्पन्न हुई। Big bang से उत्पन्न ज्यादातर ऊर्जा हमे dark energy के रूप में दिखाई देती है, जो ब्रह्मांड को expand कर रही है। जैसे-जैसे हमारा ब्रह्मांड और बड़ा और ठंडा होता गया dark energy के अतिरिक्त बाकी की ऊर्जा कणों के रूप में संघनित या Condense होने लगी। यह कण कई प्रकार के थे इनमें से कुछ ऐसे थे जिनसे हम और आप बने हैं यानी कि सामान्य matter. और बाकी ऐसे थे जिनसे बाकी की चीजें बानी। जो इस ब्रह्मांड में मौजूद है या जिनके होने की संभावना है। जैसे dark matter.
Big-bang के लगभग 3,00,0000 साल बाद hydrogen और helium के पहले atoms का बनना शुरू हुआ। इस समय के लगभग सभी hydrogen Atoms neutral थे। जिसकी वजह से वे Photons को absorb कर लेते थे। Photons के न होने की वजह से ब्रह्माण्ड में चारों ओर अंधेरा था। इसलिए इस समय को cosmic dark ages भी कहा जाता है ।
ब्रह्माण्ड में hydrogen के यह atoms किसी महासागर की तरह चारों ओर सामान रूप से फैले हुए थे। Density fluctuations के कारण इस महासागर मे कई जगहों पर high density regions या lumps बनने लगे, इन lumps के formation में केवल सामान्य matter का गुरुत्वाकर्षण काफी नहीं था। इसमें dark matter के गुरुत्वाकर्षण ने भी बहुत अहम किरदार अदा किया। भले ही dark matter हमसे यानि सामान्य matter से किसी भी और प्रकार से interact नही करता है। मगर इसकी भी gravity होती है। तो हम कह सकते हैं कि यह lumps केवल ordinary matter से नहीं बल्कि dark matter और ordinary matter दोनों से मिलकर बने थे। इन lumps की वजह से ब्रह्माण्ड में विशाल structures दिखाई देने लगते है । Lumps के इन प्राचीन structures से ही बाद मे galaxies बनती है ।
उन प्रक्रियाओं को जिनसे सुरुवाती galaxies बनी अभी तक सही से समझा नही जा सका है । Galaxies के formation को समझाने वाली कई theories है, इन Theories को दो categories मे बाँटा जा सकता है, top-down और bottom-up Theories.
2. Bottom-up theories का यह कहना है, की शुरुआती ब्रह्माण्ड के Lumps Galaxies आकर के नहीं थे बल्कि इससे काफ़ी छोटे थे। जिनसे पहले कुछ लाख तारों वाले ऐसे छोटे-छोटे clusters बने जिन्हे globular cluster कहते है। और बाद में इन Clusters के एक दूसरे में मिलने से galaxies बनी।
खैर चाहे जो भी हुआ हो आगे बढ़ते है।
इन Lumps के उनके अंदर contraction से पहले तारे बने । जब तक यह पहले तारे बने ब्रह्मांड 40 crore साल का हो चुका था। यह शुरूआती तारे लगभग पूरे के पूरे hydrogen और helium से बने हुए थे। क्यूकी इन Lumps में gases की कोई कमी नहीं थी इसलिए ये तारे बहुत massive थे। और जैसा की आप सब जानते हैं कि भारी तारे काफी जल्दी मर जाते हैं। यह तारे भी अपने fuel को जल्दी consume कर के ब्रह्माण्ड में चारों ओर heavy elements बिखेतरे हुए supernovae के रूप में समाप्त हो गए होंगे। यह hydrogen से भारी वो तत्व थे, जिनसे बाद मे धरती जैसे पथरीले गृह बने और जो जीवन के निर्माण के लिए आवश्यक थे।
जैसा की आप सब जानते हैं कि बेहद भारी तारे मरने पर black hole में तब्दील हो जाते हैं। इन शुरूआती तारों के मरने से बहुत सारे black hole बने। यह black-holes बाद में एक दूसरे में मिलकर बहुत बड़े Black Hole का रूप लेने लगे। यह वही supermassive black-holes है जो आज Globular Clusters और ज्यादातर galaxies के केंद्र मे पाए जाते है ।
हलाकि यह theory भी debated है। क्योंकि नई findings में कुछ ऐसी galaxies मिली है जो इतनी ज्यादा पुरानी है की वे big-bang से सिर्फ कुछ अरब वर्ष बाद ही बनी थी। इनमें भी quasar नज़र आ रहे थे । जो यह दर्शाता है की इनके केंद्र में उस समय भी एक supermassive black hole मौजूद था। पर यह संभव नहीं हो सकता की यह black-hole कोई stellar black-hole हो यानि की तारे के मरने से बने black-hole हो क्योंकि इतने कम समय अंदर इतने सरे तारे नहीं मर सकते की वे इतने बड़े black-hole का निर्माण कर सके। क्यूकी ब्रह्माण्ड के पहले तारे big bang से कुछ 40 करोड़ वर्ष बाद ही बनने शुरू हुए थे । इसके अलावा भी ऐसी बहुत सी observations है। जिन्हे यह hypothesis समझा नही पाती।
कुछ लोगो का यह मानना है की शुरुआती supermassive black-hole तारों के मरने से नहीं बने थे बल्कि यह शुरुआती ब्रह्माण्ड में मौजूद हालातों की वजह से बने primordial black-holes है। जो gravitational fluctuations के कारण बने होंगे। पर इन supermassive black-holes के formation की यह theory भी debated है। इनके formation को समझाने वाली और भी theories है। पर कोई भी universally accepted नहीं है। खैर हमारे लिए अभी यह जानना काफी है की यह supermassive black-holes जो Globular Clusters और galaxies के केंद्र में पाए जाते है उस समय भी मौजूद थे और galaxies के evolution में इनका भी एक महत्पूर्ण हाथ है।
बाद मे बने तारे शुरूआती तारों से छोटे थे और इनके बनने के बाद इनके इर्द-गिर्द बचे गैस और धूल के कणों से बाकी की चीजें जैसे ग्रह, उनके चाँद और अन्य खंड बने। अभी भी galaxies के निर्माण के कई प्रश्नों के उत्तर बाकी है।
ब्रह्माण्ड की शुरूआती galaxies आज की galaxies की तुलना में काफी छोटी थी। पर धीरे-धीरे यह छोटी-छोटी galaxies आपस में टकराने लगी और और भी बाड़ी galaxies का रूप लेने लगी। और धीरे-धीरे हमें ब्रह्मांड वैसा नजर आने लगता है। जिस रूप में आज हम इसे देखते हैं। हमारी milky way भी ऐसी कई सारी galaxies के Merger से बनी होगी। आज भी galaxies का एक दूसरे से टकराना रुका नहीं है। आज भी galaxies एक दूसरे से टकरा रही हैं। और और भी बड़ी galaxies का निर्माण कर रही हैं। आज से कुछ 5 Arab वर्ष बाद हमारी galaxy Milky way और Andromeda galaxy भी आपस में टकराएंगी जिससे वे और भी बड़े galaxy का निर्माण करेगी।
क्यूकी elliptical galaxies मे ज़्यादातर वृद्ध तारे होते है और इनमें spiral galaxies से कम gas होता है । ऐसा लगता है की galaxies के विभिन्न प्रकार असल मे किसी galaxy के जीवन के अलग-अलग पड़ावों को दर्शाते है। जैसे-जैसे spiral galaxies उम्र मे बढ़ती जाती है दूसरे galaxies से interact और merge होती है । वे अपने जाने पहचाने आकार को खो देती है । और elliptical galaxies बन जाती है। पर अभी भी galaxies के evolution को ठीक से समझा ही जा रहा है। शायद भविष्य मे galaxies के जीवन चक्र को और बेहतर समझा जा सकेगा ।
चलिए अब हम समझते हैं की क्या किसी galaxy का भी कभी अंत हो सकता है ?
ब्रह्मांड में हर किसी चीज का अंत होता है। जो चीज बनी है उसे मिटाना ही है और galaxies तो क्या स्वयं ब्रह्माण्ड भी इससे परे नहीं, आज हम जिन galaxies को देख रहे हैं यह सदा ऐसी नहीं रहेंगी। धीरे-धीरे इन galaxies के अंदर मौजूद gas खत्म हो जाएगा। और इनमें नए तारों का बनना बंद हो जाएगा। आज भी ऐसी बहुत सी galaxies हैं जिनके अंदर नए तारों का बनना बंद हो चुका है। और धीरे-धीरे, जैसे-जैसे, ब्रह्मांड की उम्र बढ़ती जाएगी पुराने तारे भी नष्ट होते जाएंगे। और फिर धीरे-धीरे ब्रह्मांड में जो भी चीजें मौजूद हैं वह सभी भी खत्म होती जाएंगी। ब्रह्मांड के फैलने के कारण धीरे-धीरे सब चीजें एक दूसरे से दूर होती जाएंगी और एक समय ऐसा आएगा जब तारों के बीच का आपसी ग्रूत्व भी ब्रह्माण्ड के फैलाव के सामने कमजोर पड जाएगा और तारे भी एक दूसरे से दूर हो जाएंगे और फिर इस ब्रह्मांड में galaxies नहीं होंगी। धीरे-धीरे यह तारे भी खत्म हो जाएंगे और फिर एक वक्त ऐसा आएगा जब तारों के न होने के कारण ब्रह्माण्ड मे अंधेरा छा जाएगा। ग्रह और बाकी की चीज़े कुछ और वक्त तक इन तारों के अवसेशों जैसे white dwarf, neutron stars और black-holes का चक्कर लगाती रहेंगी। धीरे-धीरे यह सबकुछ भी खत्म हो जाएगा । black holes भी evaporate हो जाएंगे और ब्रह्मांड मे सब कुछ खत्म हो जाएगा। एक वक्त के बाद ब्रह्माण्ड के फैलाव के कारण कण भी नष्ट हो जाएंगे और ब्रह्मांड मे कुछ भी नही बचेगा। पर डरने की जरूरत नही है। अभी ब्रह्माण्ड कई अरब वर्षो तक हमे जैसा दिखाई दे रहा है वैसा ही बना रहेगा।
अब चलिए हम समझते हैं कि आखिर हमें यह सब मालूम कैसे पड़ता है, कि गैलेक्सिस कैसे बनी ? यह किस प्रकार से evolve होती हैं ?
आखिर आप galactic scale पर देखे तो चीजें बहुत ही धीमी गति से होती है। galactic scale पर कोई घटना घटने में अरबों वर्ष लग जाते हैं। और मानव का जीवन इतना बड़ा नहीं होता है कि वे उन्हें अपनी आंखों से देख सके। पर यदि आप ब्रह्मांड में देखे तो यहा पर बहुत सारी galaxies मौजूद है। और वे हमसे अरबों प्रकाश-वर्ष दूर है। क्योंकि प्रकाश को वहा से हम तक आने में एक सीमित समय लगता है। इसलिए हम इन Galaxies को उस रूप में देख सकते हैं जिस रूप में ये उस समय थी जिस समय इनसे प्रकाश निकलना शुरू हुआ था । हम अंतरिक्ष में जितना दूर देखते हैं हम वक्त में उतना ही पीछे देख रहे होते हैं। और बेहतरीन telescopes की सहायता से अंतरिक्ष में और गहराई तक देखा जा सकता है। यानी हम अंतरिक्ष को उसके और युवा रूप में देख सकते हैं। यानी कि उस समय जब big-bang के कुछ करोड़ वर्ष ही बीते थे। और हम जान सकते है की तब ब्रह्मांड कैसा था। और ऐसी बहुत सारी galaxies को देख करके और उनमें similarities को समझ कर के हम यह समझ सकते हैं कि आखिर galaxies किस तरीके से evolve होती है ।
धन्यवाद ।
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