यूक्लिड ने एक साल में पिछली सभी खोजों से ज़्यादा ब्रह्मांडीय लेंस खोज निकाले

यूरोप के यूक्लिड अंतरिक्ष दूरबीन ने आसमान के मानचित्रण के करीब एक साल में पिछले सभी खोजों से ज़्यादा मज़बूत गुरुत्वाकर्षक लेंस खोजे हैं। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) द्वारा प्रकाशित इसके पहले बड़े डेटा रिलीज़ में लगभग पंद्रह हज़ार उच्च-विश्वास वाले लेंस उम्मीदवार शामिल हैं। इनमें से प्रत्येक में, अग्रभूमि आकाशगंगा का गुरुत्वाकर्षण एक दूर की आकाशगंगा के प्रकाश को चाप, वलय या दोहरी छवियों में मोड़ देता है।

यह इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि एक लेंस एक तराज़ू की तरह काम करता है। झुकने की मात्रा यह दिखाती है कि अग्रभूमि आकाशगंगा में कितना द्रव्यमान है, जिसमें वह डार्क मैटर भी शामिल है जिसे कोई दूरबीन सीधे नहीं देख सकती। अब तक, खगोलविदों ने इन प्रणालियों का अध्ययन एक-एक दुर्लभ खोज के रूप में किया था। इतने बड़े कैटलॉग के साथ, वे उनका एक जनसंख्या के रूप में अध्ययन कर सकते हैं, और उसी रिलीज़ में डार्क यूनिवर्स के मैपिंग के व्यापक कार्य में नौ सौ मिलियन से अधिक आकाशगंगाएँ जोड़ी गई हैं।

यह रिलीज़, जिसे DR1-Foundation कहा जाता है, आसमान के लगभग 1,900 वर्ग डिग्री क्षेत्र को कवर करता है, जो पूर्ण चंद्रमा के क्षेत्रफल से लगभग 9,500 गुना अधिक है। इसमें एक अरब से अधिक कैटलॉग की गई वस्तुएँ, 60 मिलियन से अधिक क्वासर उम्मीदवार, 160 मिलियन से अधिक स्रोतों के स्पेक्ट्रा और लगभग 1.7 मिलियन गीगाबाइट डेटा शामिल है। यह यूक्लिड द्वारा सर्वेक्षण किए जाने वाले क्षेत्र के केवल 14% को ही कवर करता है।

“स्ट्रॉन्ग लेंसिंग डार्क यूनिवर्स में अद्वितीय अंतर्दृष्टि प्रदान करती है, जो हमें अलग-अलग आकाशगंगाओं, उनके अदृश्य डार्क मैटर सहित, को ‘तौलने’ और यह पता लगाने की अनुमति देती है कि ब्रह्मांड कैसे विस्तार कर रहा है,” यूनिवर्सिटी ऑफ पोर्ट्समाउथ की नताली लाइन्स (Natalie Lines) ने कहा, जो यूक्लिड कंसोर्टियम की सदस्य और लेंस कैटलॉग पेपर की पहली लेखिका हैं।

यूक्लिड ने 900 मिलियन आकाशगंगाओं में से 15,000 लेंस कैसे चुने

लेंस दुर्लभ हैं। लगभग कई हज़ार आकाशगंगाओं में से केवल एक ही पृष्ठभूमि स्रोत के साथ इतनी निकटता से संरेखित होती है कि वह एक लेंस के रूप में कार्य कर सके, और कई लेंस वाली छवियाँ पृथ्वी के वायुमंडल के धुंधलापन के कारण हल करने के लिए बहुत छोटी होती हैं। यूक्लिड अंतरिक्ष से 1.2 मीटर के दर्पण और दो उपकरणों के साथ अवलोकन करता है: VIS, एक दृश्य-प्रकाश कैमरा जो तेज़ छवियाँ उत्पन्न करता है, और NISP, जो निकट-अवरक्त छवियाँ लेता है और प्रकाश को स्पेक्ट्रा में विभाजित करता है।

खोज रिलीज़ में लगभग 900 मिलियन स्रोतों से शुरू हुई और उन 68 मिलियन को रखा गया जो पहले कैटलॉग कट से गुज़रे। पाँच मशीन-लर्निंग मॉडल ने उन वस्तुओं को स्कोर किया। सबसे आशाजनक वस्तुएँ Zooniverse प्लेटफ़ॉर्म पर होस्ट किए गए Space Warps प्रोजेक्ट पर लगभग 7,000 नागरिक वैज्ञानिकों के पास गईं, जिन्होंने 300,000 वस्तुओं के 4.5 मिलियन से अधिक वर्गीकरण किए। अंत में, 67 लेंसिंग विशेषज्ञों ने 30,000 से अधिक प्रणालियों का निरीक्षण किया और उन्हें ग्रेड दिया।

ग्रेड मायने रखते हैं। 15,072 उच्च-विश्वास वाले उम्मीदवारों में से, 6,073 ग्रेड A हैं, जिसे टीम “निश्चित लेंस” का लेबल देती है, और 8,999 ग्रेड B हैं, जिसे “संभावित लेंस” का लेबल दिया गया है। अन्य 9,010 ग्रेड C “संभव” प्रणालियाँ अलग से प्रकाशित की गई हैं। फिर सॉफ़्टवेयर ने प्रत्येक ग्रेड A और B प्रणाली को एक लेंस मॉडल के साथ पुन: उत्पन्न करने का प्रयास किया, और 9,500 से अधिक लेंसों के लिए टीम ने दूरियों और अग्रभूमि आकाशगंगा के भौतिक गुणों का अनुमान लगाया।

उन अग्रभूमि आकाशगंगाओं में से अधिकांश विशाल हैं और अब नए तारे नहीं बनाती हैं। वे 0.68 के एक विशिष्ट रेडशिफ्ट पर स्थित हैं, जो इस बात का माप है कि ब्रह्मांड के विस्तार ने उनके प्रकाश को कितना खींचा है, जो ज़मीन-आधारित दूरबीनों से पहले के लेंस नमूनों की तुलना में अधिक दूर है।

दुर्लभ खोजों से हज़ारों की जनगणना तक

पहला स्ट्रॉन्ग लेंस, एक क्वासर जो आसमान में दो बार दिखाई दिया, लगभग 50 साल पहले पहचाना गया था। तब से, सबसे बड़े ज़मीन-आधारित सर्वेक्षणों, जो एक साथ पृथ्वी से दिखाई देने वाले अधिकांश आसमान को कवर करते हैं, ने यूक्लिड कंसोर्टियम के अनुसार, इस आकाशगंगा-के-पीछे-आकाशगंगा प्रकार के लगभग 3,000 लेंस पाए थे। यूक्लिड के 15,072 उच्च-विश्वास वाले उम्मीदवार पिछले सभी कैटलॉगों को मिलाकर भी अधिक हैं।

उनमें से प्रत्येक एक ही दूरबीन और एक ही विधि से पाया गया। जब लेंस कई अलग-अलग सर्वेक्षणों और चयन विधियों से आते हैं, तो उनकी तुलना करना कठिन होता है। एक एकल समान नमूना शोधकर्ताओं को सांख्यिकीय प्रश्न पूछने की अनुमति देता है, जैसे कि विशाल आकाशगंगाओं के आसपास डार्क मैटर एक आकाशगंगा से दूसरी में कैसे बदलता है, जिसका उत्तर कुछ सौ बेमेल प्रणालियाँ नहीं दे सकतीं।

आसमान कवरेज का पैमाना भी नया है। इस रिलीज़ में क्षेत्र हबल स्पेस टेलीस्कोप ने 35 वर्षों में जितना देखा है, उससे लगभग दस गुना अधिक आसमान है, कंसोर्टियम के अनुसार। यूक्लिड के पहले के रिलीज़ में लगभग 60 वर्ग डिग्री पर कुछ दिनों के अवलोकन शामिल थे। ESA के यूक्लिड प्रोजेक्ट वैज्ञानिक वेलेरिया पेटोरिनो (Valeria Pettorino) ने इस छलांग को “पैमाने में बदलाव” बताया।

कैटलॉग में दुर्लभ प्रकार भी शामिल हैं जो पहले एक-बार की खोजें हुआ करते थे। इसमें 84 डबल-सोर्स-प्लेन लेंस उम्मीदवार सूचीबद्ध हैं, जिसमें एक अग्रभूमि आकाशगंगा अलग-अलग दूरियों पर दो पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं को लेंस करती है, डिस्क आकाशगंगाओं द्वारा निर्मित 1,000 से अधिक उम्मीदवार लेंस, और कई सौ लेंस वाले क्वासर और सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक शामिल हैं। यूक्लिड से पहले, पहली दो श्रेणियों के कुछ ही ज्ञात उदाहरण थे।

रिलीज़ में लेंस से कहीं अधिक है

डेटा के साथ प्रकाशित अन्य पेपर इसकी सीमा दिखाते हैं। एक टीम ने पहली बार 15 धुंधली तारकीय प्रणालियों को अलग-अलग तारों में हल किया, उनमें से पाँच नई खोजें हैं। नई खोजों में से एक, उर्सा माइनर II (Ursa Minor II), मिल्की वे के प्रभामंडल में लगभग 65,000 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित है और इसमें तारों में सूर्य के द्रव्यमान का केवल लगभग 40 गुना है, जो इसे ज्ञात सबसे कम चमकीली तारकीय प्रणालियों में से एक बनाता है।

एक दूसरे अध्ययन ने 40 मिलियन से अधिक तारा-निर्माण करने वाली आकाशगंगाओं के आकार को मापा, जो जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के साथ तुलनीय अध्ययनों की तुलना में 440 से 52,800 गुना बड़ा नमूना है। कम द्रव्यमान वाली आकाशगंगाओं के बीच, इसने पुष्टि की कि लम्बी, सिगार के आकार की आकाशगंगाएँ ब्रह्मांड की उम्र बढ़ने के साथ दुर्लभ हो जाती हैं, जबकि चपटी डिस्क हावी होती हैं।

DR1-Foundation क्या तय नहीं करता

यूक्लिड का मुख्य लक्ष्य डार्क एनर्जी को मापना है, जो ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार का अज्ञात कारण है, और ब्रह्मांडीय इतिहास में डार्क मैटर का मानचित्रण करना है। यह रिलीज़ अभी तक ऐसा नहीं करती है। कॉस्मोलॉजी के लिए आवश्यक माप, जिसमें वीक-लेंसिंग मैप और गैलेक्सी क्लस्टरिंग शामिल हैं, अभी भी उत्पादन में हैं और पूर्ण पहले डेटा रिलीज़ के साथ आएंगे।

लेंस स्वयं अभी भी उम्मीदवार हैं। केवल ग्रेड A प्रणालियों को निश्चित माना जाता है, और खोज टीम लिखती है कि विशेषज्ञ ग्रेडिंग व्यक्तिपरक बनी हुई है, इसलिए उन्होंने व्यक्तिगत निरीक्षकों के पूर्वाग्रहों को ठीक किया। खोज कुछ वास्तविक लेंसों से भी चूक गई। टीम का अनुमान है कि उसने क्षेत्र में निश्चित प्रणालियों का लगभग 73% पाया, बाकी संभवतः धुंधले या अधिक अस्पष्ट हैं। व्यक्तिगत प्रणालियों की पुष्टि के लिए अनुवर्ती अवलोकनों की आवश्यकता होगी, जिसमें स्पेक्ट्रा भी शामिल है।

वैज्ञानिक पेपर प्रीप्रिंट हैं। डेटा के साथ जारी आठ विज्ञान पेपर और 18 तकनीकी पेपर जर्नल Astronomy & Astrophysics के एक विशेष अंक के लिए हैं और अभी तक सहकर्मी समीक्षा पूरी नहीं हुई है।

आसमान कवरेज भी आंशिक है। नियोजित सर्वेक्षण के 14% पर, नमूना पूरे आसमान का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता है, और कंसोर्टियम के वैज्ञानिकों ने प्रसंस्करण की जाँच करते समय कुछ ऐसे क्षेत्र पाए जिनकी डेटा गुणवत्ता बाकी से भिन्न है।

“यह यूक्लिड द्वारा अंततः देने के इच्छुक का केवल 14% है, लेकिन हम पहले से ही देख सकते हैं कि दस साल से अधिक पहले वैज्ञानिक प्रयासों की सीमा के बारे में जो वादे किए गए थे, वे सच होने लगे हैं,” फ्रेंच अल्टरनेटिव एनर्जीज एंड एटॉमिक एनर्जी कमीशन (CEA) के खगोलभौतिकीविद् और यूक्लिड कंसोर्टियम के प्रमुख मार्क सॉवेज (Marc Sauvage) ने कहा।

यूक्लिड के पहले डेटा रिलीज़ के बारे में प्रश्न

यूक्लिड के DR1-Foundation रिलीज़ में क्या है?

लगभग 13 महीने के अवलोकन जो आसमान के 1,900 वर्ग डिग्री को कवर करते हैं: लगभग 10,000 विज्ञान छवियाँ, एक अरब से अधिक वस्तुओं के कैटलॉग जिनमें 900 मिलियन से अधिक आकाशगंगाएँ शामिल हैं, 160 मिलियन से अधिक स्रोतों के स्पेक्ट्रा, लगभग 15,000 स्ट्रॉन्ग लेंस उम्मीदवार और 60 मिलियन से अधिक क्वासर उम्मीदवार। कुल मिलाकर यह लगभग 1.7 मिलियन गीगाबाइट है।

स्ट्रॉन्ग गुरुत्वाकर्षक लेंस क्या है?

यह तब बनता है जब एक विशाल अग्रभूमि आकाशगंगा अपने पीछे एक दूर की आकाशगंगा के प्रकाश को मोड़ती है, जिससे पृष्ठभूमि आकाशगंगा चाप, एक वलय या कई प्रतियों के रूप में दिखाई देती है। झुकने की मात्रा अग्रभूमि आकाशगंगा के कुल द्रव्यमान को प्रकट करती है, जिसमें उसका डार्क मैटर भी शामिल है, और आवर्धन खगोलविदों को पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं का अध्ययन करने देता है जो अन्यथा बहुत धुंधली होंगी।

यूक्लिड ने अब तक कितनी आकाशगंगाओं का मानचित्रण किया है?

इस रिलीज़ में 900 मिलियन से अधिक आकाशगंगाओं को कैटलॉग किया गया है, जो नियोजित सर्वेक्षण क्षेत्र के लगभग 14% को कवर करता है। ESA को उम्मीद है कि पूरा मिशन लगभग 1.5 बिलियन आकाशगंगाओं को कैटलॉग करेगा।

क्या कोई यूक्लिड के डेटा का उपयोग कर सकता है?

हाँ। ESA ने रिलीज़ को सार्वजनिक कर दिया है और इसे अपने Euclid Data Space प्लेटफ़ॉर्म पर होस्ट करता है, जहाँ उपयोगकर्ता बिना डाउनलोड किए छवियों, कैटलॉग और स्पेक्ट्रा का अन्वेषण, विज़ुअलाइज़ और विश्लेषण कर सकते हैं।

यूक्लिड डार्क एनर्जी को कब मापेगा?

इस रिलीज़ के साथ नहीं। ESA और यूक्लिड कंसोर्टियम ने पहले कॉस्मोलॉजी परिणामों की योजना बनाई है, जो वीक लेंसिंग और गैलेक्सी क्लस्टरिंग पर आधारित होंगे, मध्य-2027 में पूर्ण पहले डेटा रिलीज़ के लिए।

कॉस्मोलॉजी परिणाम मध्य-2027 में आने हैं

यूक्लिड जुलाई 2023 में लॉन्च हुआ और 14 फरवरी 2024 को नियमित सर्वेक्षण कार्य शुरू किया। इस रिलीज़ में अवलोकन वसंत 2024 और वसंत 2025 के बीच एकत्र किए गए थे, और ESA ने उन्हें 12 नवंबर 2026 को प्रकाशित किया। पूर्ण DR1, पहले कॉस्मोलॉजी परिणामों के साथ, मध्य-2027 में आने वाला है, और DR2, जिसमें लगभग तीन गुना अधिक आसमान होगा, 2029 के लिए योजनाबद्ध है।

पहला स्ट्रॉन्ग लेंस, ट्विन क्वासर (Twin Quasar), 1979 में पहचाना गया था। अपने छह-वर्षीय सर्वेक्षण के अंत तक, यूक्लिड से 100,000 से अधिक उच्च-विश्वास वाले लेंस उम्मीदवार मिलने की उम्मीद है, जिनमें से प्रत्येक एक आकाशगंगा के डार्क मैटर को तौलने के लिए एक प्राकृतिक तराज़ू है।

संदर्भ: Euclid Collaboration: Lines et al., “Euclid Data Release 1 (DR1). Euclid Lens Identification Pipeline and Scientific Exploration (ECLIPSE) A: Strong lens catalogue overview,” submitted to Astronomy & Astrophysics, 2026. arXiv:2611.15883. DOI: 10.48550/arXiv.2611.15883

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