शिकागो विश्वविद्यालय के स्नातक छात्रों की एक टीम ने स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे (एसडीएसएस) से प्राप्त आंकड़ों का उपयोग करते हुए ब्रह्मांड के सबसे पुराने ज्ञात तारों में से एक की पहचान की है। यह तारा विशेष रूप से असामान्य है क्योंकि इसकी उत्पत्ति मिल्की वे आकाशगंगा में नहीं हुई थी। इसके बजाय, यह एक निकटवर्ती सहयोगी आकाशगंगा में बना और बाद में हमारी आकाशगंगा में आ गया।

यह खोज विश्वविद्यालय के "खगोल भौतिकी में फील्ड कोर्स" के दस छात्रों द्वारा की गई थी, जिसका नेतृत्व एसडीएसएस-वी के उप परियोजना वैज्ञानिक प्रोफेसर एलेक्स जी ने स्नातक शिक्षण सहायकों हिलेरी एंडलेस और पियरे थिबोडोक्स के साथ मिलकर किया था।

प्राचीन तारों की खोज के लिए एसडीएसएस डेटा का उपयोग करना

एसडीएसएस 75 से अधिक संस्थानों को शामिल करने वाला एक दीर्घकालिक अंतर्राष्ट्रीय सहयोग है। पिछले 25 वर्षों से, यह खगोलीय डेटा की विशाल मात्रा को एकत्रित करने और जनता के साथ साझा करने पर केंद्रित है। अपने वर्तमान चरण में, रोबोटिक प्रणालियाँ लाखों खगोलीय पिंडों से स्पेक्ट्रा एकत्र करती हैं, जिससे वैज्ञानिकों को यह अध्ययन करने में मदद मिलती है कि तारे, ब्लैक होल और आकाशगंगाएँ समय के साथ कैसे विकसित होती हैं।

अपने पाठ्यक्रम के हिस्से के रूप में, छात्रों ने सीधे एसडीएसएस डेटा के साथ काम किया। कई हफ्तों तक, उन्होंने नवीनतम डेटासेट से हजारों तारों की समीक्षा की और असामान्य तारों की खोज की। इस प्रारंभिक खोज से, उन्होंने लास कैम्पानास वेधशाला की यात्रा के दौरान विस्तृत अनुवर्ती अवलोकन के लिए 77 तारों का चयन किया।

दूरबीन अवलोकन के दौरान एक महत्वपूर्ण सफलता

छात्र वसंत अवकाश के दौरान चिली में कार्नेगी साइंस की लास कैम्पानास वेधशाला गए, जहाँ उन्होंने मैगेलन दूरबीनों पर मैगेलन इनमोरी क्योसेरा एचेल (MIKE) उपकरण का उपयोग किया। 21 मार्च, 2025 की पहली रात को, उन्होंने अपने चयनित लक्ष्यों का अवलोकन शुरू किया। उनके द्वारा जांचा गया दूसरा तारा, जिसे SDSSJ0715-7334 के नाम से जाना जाता है, तुरंत ही अलग दिखाई देने लगा।

"हमें यह पहली ही रात मिल गया, और इसने कोर्स के लिए हमारी योजनाओं को पूरी तरह से बदल दिया," जी ने कहा।

प्रारंभ में, प्रत्येक तारे के अवलोकन के लिए 10 मिनट का समय निर्धारित किया गया था। हालाँकि, इस पिंड के महत्व को पहचानते हुए, टीम ने अगली रात इसके अध्ययन के लिए तीन घंटे समर्पित किए।

"मैं पूरी रात उस कैमरे को देखती रही ताकि यह सुनिश्चित कर सकूं कि वह काम कर रहा है," खोज में शामिल छात्रों में से एक नताली ओरेंटिया ने कहा।

किसी दूसरी आकाशगंगा से आया एक "प्राचीन अप्रवासी"

इस तारे की संरचना से इसकी असाधारणता का पता चलता है। यह लगभग पूरी तरह से हाइड्रोजन और हीलियम से बना है, जो दर्शाता है कि इसका निर्माण ब्रह्मांडीय इतिहास के बहुत प्रारंभिक दौर में हुआ था। यह इसे अब तक देखे गए सबसे प्राचीन और शुद्ध तारों में से एक बनाता है।

इसकी कक्षा के आगे के विश्लेषण से पता चला कि इसकी उत्पत्ति मिल्की वे की सबसे बड़ी सहयोगी आकाशगंगा, लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड में हुई थी और बाद में अरबों साल पहले यह हमारी आकाशगंगा में आ गई। इस यात्रा और इसकी आयु के कारण, जी ने इसे "प्राचीन अप्रवासी" कहा।

जी ने कहा, "यह प्राचीन प्रवासी हमें प्रारंभिक ब्रह्मांड की स्थितियों की अभूतपूर्व झलक देता है। एसडीएसएस जैसी बड़ी डेटा परियोजनाएं छात्रों को इन महत्वपूर्ण खोजों में सीधे तौर पर शामिल होने का अवसर प्रदान करती हैं।"

रिकॉर्ड-निम्न धात्विकता और इसका अर्थ

खगोल विज्ञान में, हाइड्रोजन और हीलियम से भारी तत्वों को "धातु" कहा जाता है, और किसी तारे में उनकी मात्रा को उसकी "धात्विकता" के रूप में जाना जाता है। SDSSJ0715-7334 में सूर्य में पाए जाने वाले धातुओं का केवल 0.005 प्रतिशत ही मौजूद है, जो इसे अब तक देखे गए सबसे कम धातु वाला तारा बनाता है, जो पिछले रिकॉर्ड धारक से दोगुने से भी अधिक कम धातु वाला है।

टीम के एक अन्य छात्र हा डो ने कहा, "हमने तारे में मौजूद कई तत्वों का विश्लेषण किया और उन सभी की मात्रा काफी कम पाई गई।"

यह अत्यंत कम धातु तत्व इसकी अत्यधिक आयु का संकेत है। भारी तत्व सुपरनोवा विस्फोटों में बनते हैं, इसलिए इन तत्वों से रहित तारे का निर्माण अधिकांश विस्फोटों से पहले हुआ होगा। यह इसे ब्रह्मांड में तारों की सबसे प्रारंभिक पीढ़ियों में से एक बनाता है।

तारे की उत्पत्ति और गति का पता लगाना

तारे के इतिहास को बेहतर ढंग से समझने के लिए, टीम ने यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गाईया मिशन से प्राप्त डेटा का उपयोग किया। इससे उन्हें इसकी दूरी मापने और आकाशगंगा में इसकी गति का पता लगाने में मदद मिली।

अरबों वर्षों में इसकी गति का पता लगाकर, उन्होंने पुष्टि की कि यह तारा हमारी आकाशगंगा में प्रवेश करने से पहले लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड में उत्पन्न हुआ था।

लगभग बिना कार्बन वाला एक दुर्लभ रासायनिक संकेत

आगे के विश्लेषण से एक और चौंकाने वाला तथ्य सामने आया। जी ने कक्षा को तारे के विभिन्न गुणों का अध्ययन करने के लिए समूहों में विभाजित किया। ओरेंटिया और डो ने इसके कार्बन तत्व को मापने का प्रयास किया, जो इतना कम निकला कि उसका पता नहीं लगाया जा सका।

जी ने कहा, "इस तारे में कार्बन की मात्रा इतनी कम है कि इससे पता चलता है कि ब्रह्मांडीय धूल के प्रारंभिक छिड़काव ने इसे बनाने में योगदान दिया होगा। इस तरह की निर्माण प्रक्रिया पहले केवल एक बार ही देखी गई है।"

एक ऐसी खोज जो भविष्य के खगोलविदों को प्रेरित करती है

अपने करियर की शुरुआत में ही इतनी महत्वपूर्ण खोज में भाग लेने से छात्रों की भविष्य की योजनाओं पर प्रभाव पड़ा है। ओरेंटिया और डो दोनों खगोल विज्ञान में स्नातकोत्तर अध्ययन जारी रखने की इच्छा रखते हैं।

"इस तरह की किसी चीज में वास्तव में योगदान दे पाना बहुत रोमांचक है," डो ने कहा।

एसडीएसएस-वी की निदेशक जूना कोल्मेयर ने कहा, "इन छात्रों ने न केवल सबसे शुद्ध तारे की खोज की है, बल्कि भौतिकी के प्रति अपने अटूट अधिकार की भी खोज की है। एसडीएसएस और गाईया जैसे सर्वेक्षण पृथ्वी पर हर उम्र के छात्रों के लिए इसे संभव बनाते हैं और यह उदाहरण दर्शाता है कि खोज के लिए अभी भी बहुत गुंजाइश है।"