इस छवि के बीच में, पीले रंग की एक गर्म छाया में प्रकाश के फजी दिखने वाले बल्ब एक छोटे से उज्ज्वल स्थान के चारों ओर फैले हुए हैं, एक पतली प्रकाश चक्र के भीतर स्थित है जो इसके चारों ओर निकटता से खींचा जाता है। सर्कल एक आइंस्टीन रिंग है। | फोटो क्रेडिट: ईएसए/यूक्लिड/यूक्लिड कंसोर्टियम/नासा
एक सदी से भी अधिक समय पहले, अल्बर्ट आइंस्टीन ने भविष्यवाणी की थी कि बड़े आकाशगंगाओं और आकाशगंगाओं के समूह जैसी विशाल वस्तुएं विशाल लेंस की तरह काम करें दूर की वस्तुओं से प्रकाश झुककर अंतरिक्ष में।
जैसा कि पृथ्वी पर एक पर्यवेक्षक से देखा गया है, अग्रभूमि में इस तरह के लेंस के साथ एक पृष्ठभूमि वस्तु का एक दुर्लभ संरेखण एक दृश्य तमाशा हो सकता है। लेंसिंग के कारण, ऑब्जर्वर आर्क जैसी संरचनाएं देखता है, जो अग्रभूमि लेंस को स्कर्ट करता है। कभी -कभी इन आर्क्स को एक गोलाकार पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है, जिसे आइंस्टीन रिंग कहा जाता है।
अल्टिएरी की अंगूठी
हाल ही में, यूक्लिड स्पेस मिशन यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) ने गैलेक्सी एनजीसी 6505 में एक आइंस्टीन रिंग को पृथ्वी से सिर्फ 590 मिलियन हल्के से देखा। यह एक लंबी दूरी की तरह लग सकता है, लेकिन खगोलीय पैमाने पर आकाशगंगा हमारे ब्रह्मांडीय पिछवाड़े में सतत रूप से है।
ब्रूनो अल्टिएरी नामक एक खगोलविद ने पहली बार सितंबर 2023 में इस आइंस्टीन रिंग को देखा, जो यूक्लिड द्वारा कैप्चर की गई धुंधली छवि में था, जिसे ईएसए ने दो महीने पहले ही लॉन्च किया था।
छवि को डिजाइन द्वारा अनफोक्यूज किया गया था क्योंकि मिशन के शुरुआती दिनों में, वैज्ञानिक परीक्षण करने के लिए डेटा ले रहे थे कि क्या यूक्लिड के सभी सिस्टम ठीक से काम कर रहे थे। आकाशगंगा की बाद की छवियों ने केंद्रित छवियों को प्राप्त किया, जिसका उपयोग करके वैज्ञानिकों ने रिंग की उपस्थिति की पुष्टि की। इसके बाद से वैज्ञानिक के सम्मान में अल्टिएरी की अंगूठी का उपनाम दिया गया है, जो उस पर ठोकर खाई।
प्रकाश का एक विचित्र
आइंस्टीन ने भविष्यवाणी की कि बड़े पैमाने पर वस्तुओं के आसपास के क्षेत्र में जाने पर प्रकाश एक सीधे रास्ते पर यात्रा नहीं करेगा। उन्होंने तर्क दिया कि एक बड़ी वस्तु स्पेसटाइम को विकृत करती है – अंतरिक्ष और उसके चारों ओर समय का कपड़ा – जैसे कि एक झूला की वक्रता उस में बैठे व्यक्ति के द्रव्यमान द्वारा निर्धारित की जाती है।
यह विचार आइंस्टीन के सापेक्षता के प्रसिद्ध सामान्य सिद्धांत का आधार बनता है, जिसे अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जॉन व्हीलर ने निम्नलिखित शब्दों में पूरी तरह से अभिव्यक्त किया है: “मैटर स्पेसटाइम को बताता है कि वक्र कैसे किया जाता है, और घुमावदार स्पेसटाइम मैटर को बताता है कि कैसे स्थानांतरित किया जाए”।
अग्रभूमि में विशाल वस्तु, जिसे एक गुरुत्वाकर्षण लेंस कहा जाता है, विकृत करता है और पृष्ठभूमि स्रोतों से आने वाले प्रकाश को उसी तरह से बढ़ाता है, जिस तरह से एक आवर्धक कांच एक पृष्ठभूमि वस्तु द्वारा बिखरे हुए प्रकाश के मार्ग को विकृत करता है, जैसे कागज के एक टुकड़े पर छोटे अक्षर।
इसने कहा, एक गुरुत्वाकर्षण लेंस एक आवर्धक कांच के रूप में पूरी तरह से आकार नहीं है और पृष्ठभूमि ऑब्जेक्ट की कई छवियों का उत्पादन कर सकता है। छवियों की संख्या लेंस और पर्यवेक्षक के बीच सापेक्ष दूरी पर निर्भर करती है, लेंस और पृष्ठभूमि ऑब्जेक्ट के बीच, और लेंस के साथ बाद के संरेखण।
इस विचित्र कॉस्मिक घटना को मजबूत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग कहा जाता है। कई छवियां लेंस के चारों ओर विभिन्न प्रकार के कॉन्फ़िगरेशन में दिखाई दे सकती हैं, और इसमें पदार्थ के वितरण के आधार पर थोड़ा अलग आकार और आकार मान सकती हैं।
एक आइंस्टीन रिंग मजबूत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का एक विशेष मामला है। खगोलविदों ने 1998 में पहली आइंस्टीन की अंगूठी की खोज की, जब आइंस्टीन ने अपने अस्तित्व की भविष्यवाणी की। एक आइंस्टीन रिंग तब बनाई जाती है जब एक गुरुत्वाकर्षण लेंस एक दूर की पृष्ठभूमि ऑब्जेक्ट से आने वाली रोशनी को विकृत करता है, जैसे कि एक तारा या आकाशगंगा, इस तरह से कि अग्रभूमि में बनाई गई कई छवियां लेंस के चारों ओर एक गोलाकार पैटर्न बनाती हैं। इसके लिए दूर की वस्तु, लेंस और पर्यवेक्षक के बीच एक निकट-परिपूर्ण संरेखण की आवश्यकता होती है।
आंखों का एक नया सेट
सभी आइंस्टीन के छल्ले में महान वैज्ञानिक मूल्य हैं, लेकिन अल्टिएरी की अंगूठी अतिरिक्त-विशेष है क्योंकि वैज्ञानिकों ने इसे पास के गैलेक्सी, एनजीसी 6505 में एक अच्छी तरह से अध्ययन किया है। वैज्ञानिकों ने अब तक समान दूरी पर केवल पांच अन्य गुरुत्वाकर्षण लेंस पाए हैं। Altieri की अंगूठी एक और आकाशगंगा 4.5 बिलियन हल्के की विकृत छवियों से बना है।
चूंकि एनजीसी 6505 19 वीं शताब्दी के बाद से खगोलविदों के लिए जाना जाता है, इसलिए रिंग की खोज से पता चलता है कि पुराने लक्ष्यों में नए दूरबीनों को बदलना अभी भी मूल्यवान नया ज्ञान प्राप्त कर सकता है।
आइंस्टीन के छल्ले का अध्ययन भी ब्रह्मांड के विस्तार में नई अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है, और सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत का परीक्षण करने और दूर की वस्तुओं की जांच करने के अवसर प्रदान कर सकता है जो अन्यथा अस्पष्ट हैं।
वे खगोलविदों को अंधेरे पदार्थ की प्रकृति को समझने में भी मदद कर सकते हैं, इस मामले का एक रहस्यमय रूप जिसमें ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान-ऊर्जा बजट का लगभग 30% शामिल है, अभी तक अनिर्धारित नहीं है क्योंकि यह सामान्य मामले के साथ बातचीत नहीं करता है कि आप और मैं किसके और मैं हैं। बना रहे हैं। अंधेरे पदार्थ की उपस्थिति को केवल उस गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से अनुमान लगाया जा सकता है जो इसके आसपास के मामले पर होता है – या अपने चारों ओर प्रकाश को झुकने से।
एक तरह का, शायद
सितंबर 2023 में अल्टिएरी की अंगूठी की खोज के बाद, यूक्लिड वैज्ञानिकों ने अन्य दूरबीनों का उपयोग करके अधिक अंतर्दृष्टि के लिए इस प्रणाली की जांच की। इस तरह, उदाहरण के लिए, मार्च 2024 में प्राप्त केक कॉस्मिक वेब इमेजर (केसीडब्ल्यूआई) के डेटा ने छवियों के लेंस प्रकृति की पुष्टि की।
कनाडा-फ्रांस-हवाई टेलीस्कोप और डार्क एनर्जी स्पेक्ट्रोस्कोपिक इंस्ट्रूमेंट के अभिलेखागार के आंकड़ों के साथ, वैज्ञानिकों ने सितारों के कुल द्रव्यमान और एनजीसी 6505 और लेंस्ड गैलेक्सी की दूरी की भी पुष्टि की। उन्होंने पाया कि उत्तरार्द्ध एक पुरानी आकाशगंगा है जो अब सितारों का निर्माण नहीं कर रहा है।
जबकि यूक्लिड के जीवन में इतनी जल्दी अल्टिएरी की अंगूठी की खोज मिशन के लिए रोमांचक है, इसके वैज्ञानिकों ने सावधानी बरती प्रकाशित कागज में खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी 10 फरवरी को: “… Altieri के लेंस की असाधारण प्रकृति का मतलब है कि यह संभावना नहीं है कि Euclid को एक और लेंस मिलेगा” लगभग 680 मिलियन प्रकाश-वर्ष की तुलना में “एक अंगूठी के साथ जैसा कि यहाँ देखा गया है”।
यूक्लिड ने 14 फरवरी, 2024 को औपचारिक रूप से आकाश को स्कैन करना शुरू किया, और ब्रह्मांड में 100,000 नए गुरुत्वाकर्षण लेंस की खोज करने की उम्मीद है। लेंस की खोज करने की इसकी संभावना पृथ्वी के इतने करीब है, हालांकि, देखने के लिए उपलब्ध ब्रह्मांड की छोटी मात्रा के कारण पतली रहती है।
इसने कहा, अल्टिएरी की अंगूठी की खोज ने यूक्लिड की क्षमता पर प्रकाश डाला और यह भूमिका यह अंधेरे मामले की हमारी समझ को आगे बढ़ाने में निभाई जा सकती है।
स्मृति महाजन एक खगोलशास्त्री और विज्ञान संचारक हैं जो खगोल विज्ञान के माध्यम से एसटीईएम शिक्षा को बढ़ावा देते हैं।
प्रकाशित – 18 फरवरी, 2025 04:10 PM IST
