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विज्ञान और प्रौद्योगिकीGS3
GS3

मीरकैट टेलीस्कोप का उपयोग करके आकाशगंगा के ठंडे हाइड्रोजन गैस की मैपिंग

स्रोत:इंडियन एक्सप्रेस ↗

क्यों मायने रखता है

यह वैश्विक मेगा-साइंस परियोजनाओं में भारत के नेतृत्व और विशाल खगोलीय डेटासेट को संभालने की उसकी क्षमता का एक ठोस उदाहरण प्रदान करता है, जो अंतरिक्ष विज्ञान और प्रौद्योगिकी में भारत की उपलब्धियों पर आधारित Mains के प्रश्नों के लिए अत्यधिक प्रासंगिक है।

सारांश

पुणे स्थित इंटर-यूनिवर्सिटी सेंटर फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स (IUCAA) के शोधकर्ताओं ने दक्षिण अफ्रीका के MeerKAT रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग करके मिल्की वे की ठंडी हाइड्रोजन गैस का अभूतपूर्व विवरण के साथ सफलतापूर्वक मानचित्रण किया है। MeerKAT Absorption Line Survey (MALS) के तहत, वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन की 21-cm स्पेक्ट्रल लाइन का उपयोग ठंडी गैस अवस्थाओं का पता लगाने के लिए किया, जो अंततः तारों के निर्माण के लिए आवश्यक आणविक बादलों (molecular clouds) में संघनित हो जाती हैं। उत्पन्न विशाल डेटा को IUCAA में संसाधित और संग्रहीत किया जाता है, जो रेडियो खगोल विज्ञान में भारत की उन्नत कंप्यूटिंग क्षमताओं और अंतरराष्ट्रीय Square Kilometre Array (SKA) परियोजना के लिए मार्ग प्रशस्त करने में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका को प्रदर्शित करता है।

मुख्य बिंदु

  • IUCAA, पुणे के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने दक्षिण अफ्रीका में MeerKAT रेडियो टेलीस्कोप का उपयोग करके मिल्की वे (Milky Way) में ठंडी हाइड्रोजन गैस का एक विस्तृत मानचित्र तैयार किया है।
  • MeerKAT Absorption Line Survey (MALS) प्रोजेक्ट हाइड्रोजन की 21-cm स्पेक्ट्रल लाइन पर निर्भर करता है, जिसका अवशोषण सिग्नल (absorption signal) गैस के अधिक ठंडे चरणों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है।
  • ठंडी परमाण्विक हाइड्रोजन एक महत्वपूर्ण पूर्ववर्ती है जो अंततः आणविक गैस में परिवर्तित हो जाती है, जो आकाशगंगाओं में तारा निर्माण के लिए प्राथमिक ईंधन के रूप में कार्य करती है।
  • MALS प्रोजेक्ट के लिए डेटा प्रोसेसिंग और विशाल स्टोरेज इंफ्रास्ट्रक्चर पूरी तरह से IUCAA में होस्ट किए गए हैं, जो भारत की महत्वपूर्ण विश्लेषणात्मक क्षमता को दर्शाता है और आगामी Square Kilometre Array (SKA) के लिए आधार तैयार करता है।

महत्वपूर्ण शब्द

स्क्वायर किलोमीटर एरे ऑब्जर्वेटरी (SKAO)

एक अंतरराष्ट्रीय अंतर-सरकारी संगठन जो ऑस्ट्रेलिया और दक्षिण अफ्रीका में दुनिया का सबसे बड़ा रेडियो टेलीस्कोप बना रहा है। भारत इसका एक सदस्य है, जो इसमें महत्वपूर्ण वित्त पोषण और टेलीस्कोप के सॉफ्टवेयर "मैनेजर" सिस्टम का योगदान दे रहा है।

UPSC context

GS प्रश्नपत्र III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); अंतर्राष्ट्रीय मेगा-साइंस परियोजनाओं और भारत के तकनीकी योगदानों पर केंद्रित है।

Source
21-सेमी स्पेक्ट्रल रेखा

तटस्थ हाइड्रोजन परमाणुओं द्वारा 'स्पिन-फ्लिप' ट्रांजिशन (spin-flip transition) के दौरान उत्सर्जित विकिरण। रेडियो खगोल विज्ञान (radio astronomy) में, इसका उपयोग धूल के उन बादलों के माध्यम से ठंडी गैस के वितरण का मानचित्रण करने के लिए किया जाता है जो दृश्य प्रकाश (visible light) को अवरुद्ध करते हैं।

UPSC context

GS पेपर III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); खगोलीय मानचित्रण तकनीकों और मौलिक भौतिकी को समझने के लिए प्रासंगिक।

Source
मीरकैट अवशोषण रेखा सर्वेक्षण (MALS)

भारत के IUCAA के नेतृत्व में MeerKAT टेलीस्कोप का उपयोग करने वाली एक बड़े पैमाने की अंतर्राष्ट्रीय परियोजना। यह आकाशगंगा के विकास और तारा निर्माण का अध्ययन करने के लिए हाइड्रोजन और OH अवशोषण रेखाओं (absorption lines) की खोज करती है।

UPSC context

GS पेपर III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); उच्च-स्तरीय खगोलीय सर्वेक्षणों और डेटा प्रोसेसिंग में भारत के नेतृत्व को दर्शाता है।

Source
इंटर-यूनिवर्सिटी सेंटर फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिज़िक्स (IUCAA)

विश्वविद्यालय अनुदान आयोग (UGC) के तहत पुणे में स्थित एक स्वायत्त संस्थान। यह भारतीय विश्वविद्यालयों में खगोल विज्ञान अनुसंधान को बढ़ावा देता है और SKA तथा LIGO-India जैसी वैश्विक परियोजनाओं में भागीदारी का समन्वय करता है।

UPSC context

GS पेपर III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); भारत के प्रमुख अनुसंधान संस्थानों के ज्ञान का परीक्षण करता है।

Source
दक्षिण अफ्रीकी रेडियो खगोल विज्ञान वेधशाला (SARAO)

दक्षिण अफ्रीका की राष्ट्रीय संस्था जो MeerKAT टेलीस्कोप सहित रेडियो खगोल विज्ञान (radio astronomy) बुनियादी ढांचे का प्रबंधन करती है। यह अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान सहयोग और Square Kilometre Array के विकास को सुगम बनाती है।

UPSC context

GS पेपर II और III; अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक सहयोग और अंतरिक्ष अनुसंधान के लिए वैश्विक बुनियादी ढांचे से संबंधित है।

Source

प्रारंभिक ट्रैप

आगामी Square Kilometre Array (SKA) विशेष रूप से दक्षिण अफ्रीका में स्थित एक ऑप्टिकल टेलीस्कोप मेगा-प्रोजेक्ट है।

SKA एक रेडियो टेलीस्कोप नेटवर्क है (ऑप्टिकल नहीं) जो केवल एक देश में नहीं, बल्कि दक्षिण अफ्रीका और ऑस्ट्रेलिया में सह-स्थित है। साथ ही, भारत इसका एक औपचारिक सदस्य है।

संबंधित अवधारणाएँ

Science and Technology - Space

स्क्वायर किलोमीटर एरे (SKA) परियोजना क्या है?

  • रेडियो टेलीस्कोप नेटवर्क: विश्व का सबसे संवेदनशील रेडियो टेलीस्कोप नेटवर्क बनाने के लिए एक अंतर-सरकारी मेगा-साइंस प्रोजेक्ट, जो ब्रह्मांड का अभूतपूर्व विस्तार से मानचित्रण करेगा।
  • दोहरे स्थान: बुनियादी ढांचा दो प्राथमिक साइटों पर वितरित है: दक्षिण अफ्रीका (mid-frequency array) और ऑस्ट्रेलिया (low-frequency array)।
  • भारतीय सदस्यता: भारत हाल ही में एक पूर्ण सदस्य के रूप में शामिल हुआ है, जिसमें भारतीय संस्थान टेलीस्कोप के जटिल सॉफ्टवेयर और कंप्यूटिंग सिस्टम के डिजाइन का नेतृत्व कर रहे हैं।
Science and Technology - Physics/Astronomy

खगोल विज्ञान में 21-cm हाइड्रोजन रेखा का क्या महत्व है?

  • स्पिन फ्लिप उत्सर्जन: यह एक विशिष्ट रेडियो तरंग है जो तब उत्सर्जित होती है जब एक तटस्थ हाइड्रोजन परमाणु (neutral hydrogen atom) में एक इलेक्ट्रॉन स्पिन-फ्लिप ट्रांज़िशन (hyperfine transition) से गुजरता है।
  • धूल भेदन: दृश्य प्रकाश के विपरीत, 21-सेमी रेडियो तरंगें अपारदर्शी ब्रह्मांडीय धूल के बादलों से आसानी से गुजर जाती हैं, जिससे खगोलविदों के लिए छिपी हुई गैलेक्टिक संरचनाओं को देखना संभव हो जाता है।
  • तारा नर्सरी का मानचित्रण: यह दूरबीनों को ठंडी परमाण्विक हाइड्रोजन (cold atomic hydrogen) का पता लगाने में सक्षम बनाता है, जो एक आवश्यक ब्रह्मांडीय अग्रदूत (cosmic precursor) है और गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में संघनित होकर नए तारों के निर्माण के लिए ईंधन प्रदान करती है।

अंतर-विषय पैटर्न

  • मेगा-साइंस कूटनीति और भारतीय कंप्यूटिंग

    SKA, ITER, LIGO और TMT में भारत की भागीदारी, एक निष्क्रिय पर्यवेक्षक से मुख्य तकनीकी योगदानकर्ता की ओर एक रणनीतिक बदलाव को दर्शाती है, जो आधारभूत विज्ञान को वैश्विक प्रौद्योगिकी कूटनीति के साथ जोड़ती है।

  • रेडियो खगोल विज्ञान + बिग डेटा प्रोसेसिंग

    IUCAA में MALS सर्वेक्षण के लिए विशाल डेटासेट का प्रसंस्करण अंतरिक्ष अन्वेषण की मेगा-परियोजनाओं और भारत द्वारा स्वदेशी एक्सास्केल (exascale) सुपरकंप्यूटिंग क्षमताओं की दिशा में बढ़ते प्रयासों के बीच बढ़ते अभिसरण को रेखांकित करता है।

SKA के दोहरे स्थानों (ऑस्ट्रेलिया/दक्षिण अफ्रीका), गैस मैपिंग में 21-सेमी हाइड्रोजन रेखा की भूमिका और भारत की सदस्यता पर बहु-कथनीय प्रश्न।

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