एक अद्वितीय और महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपलब्धि में, वैज्ञानिकों ने एक 13 अरब साल पुराना माइक्रोवेव संकेत खोजा है, जिसे ब्रह्मांडीय सवेरे के रूप में जाना जाता है। यह वह समय है जब बिग बैंग के बाद पहले तारे और आकाशगंगाएँ बनना शुरू हुई थीं। इस उपलब्धि की विशेषता यह है कि इस संकेत को अंतरिक्ष से नहीं, बल्कि चिली के उत्तर में एंडीज पर्वत श्रृंखला में स्थित उच्च ऊंचाई वाले पृथ्वी-आधारित दूरबीनों का उपयोग करके दर्ज किया गया है। इस खोज को CLASS (कॉस्मोलॉजी लैज एंगुलर स्केल सर्वेयर) परियोजना के खगोल भौतिकविदों ने किया है, जिसे अमेरिकी राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया है।

ये कमजोर सिग्नल, जो ध्रुवीकृत माइक्रोवेव विकिरण के रूप में हैं, प्रारंभिक ब्रह्मांड के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं और यह दर्शाते हैं कि पहले ब्रह्मांडीय संरचनाओं ने बिग बैंग के बाद बचे हुए प्रकाश को कैसे प्रभावित किया। यह पहली बार है जब ऐसी फीकी और प्राचीन सिग्नल को पृथ्वी से देखा गया है। यह सफल प्रयास जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय (JHU) के प्रोफेसर टोबियास मैरिज के नेतृत्व में किया गया। यह उपलब्धि इस धारणाओं को चुनौती देती है कि ऐसे संकेत केवल अंतरिक्ष दूरबीनों का उपयोग करके ही दर्ज किए जा सकते हैं, क्योंकि पृथ्वी पर स्थित अवलोकन स्थलों के सामने कई तकनीकी और पर्यावरणीय बाधाएँ आती हैं।

ब्रह्मांडीय सवेरे का संदर्भ उस समयावधि से है जब बिग बैंग के बाद लगभग 50 मिलियन से एक बिलियन वर्ष के बीच पहला तारे, आकाशगंगाएँ और काले छिद्र बनने लगे। यह ब्रह्मांड के लिए एक नई सुबह के समान था। इस घटना से पहले, ब्रह्मांड एक अंधेरे और तटस्थ स्थिति में था, जिसमें कोई प्रकाश का स्रोत नहीं था। सबसे पुराने तारे, जिन्हें जनसंख्या III तारे कहा जाता है, ने नाभिकीय संलयन शुरू किया और तीव्र पराबैंगनी विकिरण उत्सर्जित किया, जिसने ब्रह्मांड को रोशन करना शुरू किया और पुनः आयनीकरण की प्रक्रिया की शुरुआत की।

इस युग के दौरान, छोटे, असंगठित आकाशगंगाएँ बनने लगीं, और प्रारंभिक काले छिद्र संभवतः विशाल तारों के पतन से बने। ये घटनाएँ ब्रह्मांड की प्रकृति को मौलिक रूप से बदल गईं। इस समय के प्रकाश का अध्ययन करने से, जैसे कि ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि पर ध्रुवीकृत माइक्रोवेव संकेत, वैज्ञानिक यह जान सकते हैं कि पहले प्रकाश स्रोतों ने ब्रह्मांड के ढांचे को कैसे आकार दिया। ब्रह्मांडीय सवेरे ने अंधकार से प्रकाश में परिवर्तन को चिह्नित किया और यह आधुनिक आकाशगंगाओं, जिसमें हमारी आकाशगंगा भी शामिल है, के बनने में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

वैज्ञानिक जो माइक्रोवेव संकेत खोज रहे हैं, वे अत्यंत फीके होते हैं। यह सामान्य ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की तुलना में लगभग एक मिलियन गुना कमजोर है। ये ध्रुवीकृत माइक्रोवेव संकेत मापने में केवल कुछ मिलीमीटर के तरंग दैर्ध्य में होते हैं और पृथ्वी के हस्तक्षेप जैसे रेडियो प्रसारण, रडार संकेत, उपग्रहों, और यहां तक कि वातावरण की स्थितियों जैसे आर्द्रता या तापमान परिवर्तनों द्वारा आसानी से दबा दिए जाते हैं।

शोधकर्ताओं के अनुसार, यहां तक कि आदर्श परिस्थितियों में भी, इन संकेतों का पता लगाने के लिए अत्यधिक संवेदनशील और सटीक तरीके से कैलिब्रेटेड उपकरणों की आवश्यकता होती है। CLASS दूरबीनों को इस कार्य के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया था और चिली के उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्रों में रणनीतिक रूप से रखा गया, जहां पतली और शुष्क हवा ब्रह्मांड का स्पष्ट दृश्य प्रदान करती है।

“लोगों ने सोचा कि यह पृथ्वी से संभव नहीं था,” प्रो. टोबियास मैरिज ने कहा। “खगोल विज्ञान एक तकनीकी-सिमा वाला क्षेत्र है, और ब्रह्मांडीय सवेरे से माइक्रोवेव संकेत मापने में प्रसिद्ध रूप से कठिन होते हैं। पृथ्वी पर अवलोकन अंतरिक्ष की तुलना में अतिरिक्त चुनौतियों का सामना करते हैं। इन बाधाओं को पार करना इस माप को महत्वपूर्ण उपलब्धि बनाता है।” CLASS टीम ने अपने डेटा को NASA के विल्किंसन माइक्रोवेव एनिसोट्रॉपी प्रोब (WMAP) और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी की प्लांक दूरबीन जैसे पिछले अंतरिक्ष अभियानों के परिणामों के साथ क्रॉस-रेफरencing करके इन चुनौतियों का सामना किया। हस्तक्षेप की पहचान और समाप्त करने के बाद, उन्होंने ध्रुवीकृत प्रकाश से एक सुसंगत संकेत को अलग करने में सक्षम थे। यह पुष्टि करता है कि यह प्रारंभिक ब्रह्मांड से आया है।

जब प्रकाश सतहों या कणों पर टकराता है, तो वह ध्रुवीकृत हो जाता है, जिससे तरंगें एक विशेष दिशा में संरेखित हो जाती हैं। एक सरल उदाहरण है सूर्य की रोशनी का कार की छत पर परावर्तन, जो एक चमक पैदा करता है—जिसे ध्रुवीकृत धूप के चश्मे के साथ कम किया जा सकता है। इसी तरह, प्राचीन ब्रह्मांडीय प्रकाश जो प्रारंभिक पदार्थ के साथ बातचीत करता है, वह ध्रुवीकृत हो जाता है।

“इस नए सामान्य संकेत का उपयोग करके, हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि जो हम देख रहे हैं उसका कितना हिस्सा ब्रह्मांडीय चमक है, जैसे कि ब्रह्मांडीय सवेरे की हुड से प्रकाश परावर्तित हो रहा है,” अध्ययन के सह-लेखकों में से एक डॉ. युंयांग ली ने समझाया, जो जॉन्स हॉपकिन्स और शिकागो विश्वविद्यालय से जुड़े हुए हैं। CLASS परियोजना ने ब्रह्मांड की उत्पत्ति को समझने के लिए एक शक्तिशाली नई खिड़की खोल दी है। इन संकेतों का अध्ययन वैज्ञानिकों को यह देखने में मदद कर सकता है कि पहले प्रकाश स्रोतों ने पदार्थ के साथ कैसे बातचीत की। वे यह ट्रेस कर सकते हैं कि प्रारंभिक तारे आकाशगंगाओं के निर्माण को कैसे उत्तेजित करते हैं। ये प्रक्रियाएँ बड़े पैमाने की संरचनाओं को आकार देती हैं जो आज भी ब्रह्मांड को परिभाषित करती हैं। यह शोध नए खोजों के लिए दरवाजे खोलता है। यह वैज्ञानिकों को प्रारंभिक और सबसे रहस्यमय भागों का अन्वेषण करने के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है।

यह सिद्ध करता है कि उन्नत पृथ्वी-आधारित प्रौद्योगिकी, जब स्मार्ट विधियों और अनुकूल स्थलों के साथ संयोजित की जाती है, तो अंतरिक्ष दूरबीनों के मुकाबले ब्रह्मांडीय इतिहास के पहले अध्यायों को ट्रेस करने में प्रतिस्पर्धा कर सकती है। यह शोध पृथ्वी-आधारित खगोल विज्ञान की क्षमताओं को मान्यता देता है और तारों के जन्म, आकाशगंगाओं के निर्माण और ब्रह्मांड के विकास पर गहन अध्ययन के लिए मार्ग प्रशस्त करता है।