क्रैब नेबुला, चीनी और अन्य खगोलविदों द्वारा वर्ष 1054 में पृथ्वी से 6,500 प्रकाश वर्ष दूर देखे गए एक चमकीले सुपरनोवा विस्फोट का परिणाम है, जो 3 जून, 2024 को जेम्स वेब टेलीस्कोप द्वारा ली गई एक छवि में देखा गया है। इसके केंद्र में है एक न्यूट्रॉन तारा, सुपरनोवा द्वारा निर्मित एक अति सघन तारा। यह छवि चंद्रा के एक्स-रे डेटा के साथ-साथ वेब स्पेस टेलीस्कोप के इन्फ्रारेड डेटा को दिखाती है। | फोटो साभार: रॉयटर्स
1998 में सुपरनोवा नामक सुदूर विस्फोटित तारों से प्रकाश को देखकर खगोलविदों ने पता लगाया कि ब्रह्मांड का विस्तार ही नहीं हो रहा है – इसका विस्तार तेजी से हो रहा है. लेकिन इस तेजी के पीछे क्या है?
डार्क एनर्जी दर्ज करें. यह आधुनिक भौतिकी के सबसे विवादास्पद और दिलचस्प गायब पहेली टुकड़ों में से एक है – ऊर्जा का एक रहस्यमय रूप जो पूरे अंतरिक्ष में समान रूप से व्याप्त माना जाता है। आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान के वर्तमान सबसे स्वीकृत मॉडल में, डार्क एनर्जी ही ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार को संचालित करती है।
लेकिन क्या होगा यदि कोई अन्य स्पष्टीकरण हो जिसमें डार्क एनर्जी शामिल न हो? ए डेटा का उपयोग करके हालिया अध्ययन सुपरनोवा से संकेत मिलता है कि वास्तव में एक हो सकता है, और इसे टाइमस्केप मॉडल कहा जाता है।
यह खोज ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ को गंभीर रूप से चुनौती दे सकती है, तो आइए गहराई से जानें।
डार्क एनर्जी क्या है?
आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान की रीढ़ लैम्ब्डा-कोल्ड डार्क मैटर (लैम्ब्डा-सीडीएम) मॉडल है। यह एक ऐसे ब्रह्मांड का वर्णन करता है जहां एक डार्क एनर्जी – जिसे Λ, ग्रीक अक्षर लैम्ब्डा से दर्शाया जाता है – ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार के पीछे प्रेरक तंत्र है।
इस मॉडल के तहत, आकाशगंगाएँ भारी कणों से बने एक अदृश्य डार्क मैटर वेब के प्रभाव में एक साथ नृत्य कर रही हैं जो किसी भी चीज़ के साथ बातचीत नहीं करता है। इस ठंडे काले पदार्थ के प्रभाव को केवल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से ही देखा जा सकता है।
ब्रह्माण्ड के कुल ऊर्जा बजट में डार्क एनर्जी का हिस्सा लगभग 70% है, लेकिन इसकी सटीक प्रकृति भौतिकी के सबसे महान रहस्यों में से एक है।
कुछ व्याख्याओं से पता चलता है कि डार्क एनर्जी हो सकती है निर्वात की ऊर्जा से जुड़ा हुआजबकि अन्य अध्ययनों ने इसे नया, विकसित होने वाला बताने का प्रयास किया है ऊर्जा क्षेत्र अंतरिक्ष में फैला हुआ.
और एक हालिया अध्ययन से अंतर्राष्ट्रीय DESI सहयोग जो ब्रह्मांड के विस्तार का संकेत देता है डार्क एनर्जी कमजोर हो सकती है अधिक समय तक।
यह भी संभव है कि गुरुत्वाकर्षण का हमारा वर्तमान सिद्धांत (आइंस्टीन का सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत) अधूरा है। शायद ब्रह्माण्ड संबंधी पैमानों पर गुरुत्वाकर्षण संपर्क का वर्णन करने के लिए एक विस्तार की आवश्यकता है – लाखों से अरबों प्रकाश वर्ष के क्रम पर दूरी।
टाइमस्केप मॉडल क्या है?
पदार्थ – डार्क मैटर, गैस, आकाशगंगाएँ, तारा समूह और सुपर क्लस्टर – पूरे ब्रह्मांड में समान रूप से फैले हुए नहीं हैं।
लेकिन लैम्ब्डा-सीडीएम मॉडल के लिए, हम मानते हैं कि ब्रह्मांड सजातीय और आइसोट्रोपिक है। इसका मतलब यह है कि, ब्रह्मांडीय पैमाने पर, पदार्थ का वितरण सुचारू और एक समान दिखाई देता है। किसी भी प्रकार की रुकावट और अंतराल जो हमें मिल सकता है उसे पूरी चीज़ के विशाल पैमाने के कारण महत्वहीन माना जा सकता है।
इसके विपरीत, टाइमस्केप मॉडल पदार्थ के असमान वितरण को ध्यान में रखता है। यह हमारे जटिल ब्रह्मांडीय वेब का सुझाव देता है – जो आकाशगंगाओं, समूहों, तंतुओं और विशाल ब्रह्मांडीय रिक्तियों से बना है – सीधे प्रभावित करता है कि हम ब्रह्मांड के विस्तार की व्याख्या कैसे करते हैं।
इसका मतलब यह होगा कि ब्रह्मांड समान रूप से नहीं फैल रहा है।
टाइमस्केप मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड की विस्तार दर अलग-अलग क्षेत्रों में भिन्न होती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे कितने घने हैं।
टाइमस्केप मॉडल में मुख्य पैरामीटर “शून्य अंश” है: यह विस्तारित रिक्तियों द्वारा कब्जा किए गए स्थान के अनुपात को मापता है।
गुरुत्वाकर्षण निर्देश देता है कि रिक्त स्थान सघन क्षेत्रों की तुलना में तेजी से फैलते हैं – उनके पास उन्हें रोकने के लिए कम पदार्थ होते हैं, जिससे स्थान अधिक स्वतंत्र रूप से फैल सकता है। यह एक औसत प्रभाव पैदा करता है जो लैम्ब्डा-सीडीएम में डार्क एनर्जी के कारण होने वाले त्वरित विस्तार की नकल कर सकता है।
संक्षेप में, टाइमस्केप मॉडल सुझाव देता है कि यह केवल हो सकता है के जैसा लगना हमें लगता है कि ब्रह्माण्ड का विस्तार तेजी से हो रहा है। विस्तार की गति इस बात पर निर्भर करती है कि आप ब्रह्मांड में कहां हैं।
अध्ययन में क्या पाया गया?
नए अध्ययन के लेखकों ने टाइप Ia सुपरनोवा के सबसे बड़े संग्रहों में से एक को देखा, जिसे पैंथियन+ डेटासेट कहा जाता है। ये सुपरनोवा एक विश्वसनीय मानक हैं ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों का परीक्षण करने के लिए उपयोग किया जाता है।
टीम ने दो प्रमुख मॉडलों की तुलना की: मानक लैम्ब्डा-सीडीएम (ब्रह्मांड का हमारा “वेनिला” नुस्खा), और टाइमस्केप मॉडल।
आस-पास के चमकीले सुपरनोवा को देखते समय, टाइमस्केप मॉडल ने हमारे मानक मॉडल की तुलना में चीजों को बेहतर ढंग से समझाया। हालाँकि यह केवल सांख्यिकीय था, सांख्यिकीय विश्लेषण में “बहुत मजबूत” प्राथमिकता दिखाई गई थी।
यहां तक कि जब उन्होंने अधिक दूर के सुपरनोवा की जांच की, जहां चीजों को अधिक समान रूप से फैलाया जाना चाहिए, तब भी टाइमस्केप सामान्य मॉडल की तुलना में थोड़ा बेहतर था।
टेकअवे? टाइमस्केप मॉडल, जो इस बात पर ध्यान केंद्रित करता है कि ब्रह्मांड के “गुच्छे और अंतराल” ब्रह्मांड को बढ़ते हुए देखने के तरीके को कैसे बदलते हैं, हमारे ब्रह्मांड के विस्तार की वास्तविक प्रकृति को पकड़ने में बेहतर हो सकता है। यह विशेष रूप से निकटवर्ती ब्रह्मांड के लिए ऐसा होगा – हमारे पास बहुत सारे रिक्त स्थान और तंतु हैं, जो इस बात को प्रभावित करेंगे कि हम विस्तार को कैसे देखते हैं।
तो फिर सबूत कितना मजबूत है?
महत्वपूर्ण चेतावनियाँ हैं. विश्लेषण विशिष्ट वेगों को ध्यान में नहीं रखता है – आकाशगंगाओं की छोटी, यादृच्छिक गतियाँ जो सुपरनोवा माप को प्रभावित कर सकती हैं। उनका भी हिसाब नहीं है माल्मक्विस्ट पूर्वाग्रहजब चमकीले सुपरनोवा को डेटा में शामिल किए जाने की अधिक संभावना होती है क्योंकि उनका पता लगाना आसान होता है।
त्रुटि के ये संभावित स्रोत उनके परिणामों को बुरी तरह प्रभावित कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, अध्ययन में नवीनतम का उपयोग नहीं किया गया DES5yr डेटासेट सुपरनोवा का. यह पैंथियन+ की तुलना में अपने डेटा संग्रह में अधिक सुसंगत और समान है, जो संभावित रूप से इसे तुलना के लिए अधिक विश्वसनीय बनाता है।
सुपरनोवा के अलावा अन्य चीजें भी हैं जो वर्तमान में लैम्ब्डा-सीडीएम मॉडल को बढ़ावा दे रही हैं, विशेष रूप से बेरियन ध्वनिक दोलन और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग. भविष्य के काम के लिए उन्हें टाइमस्केप मॉडल में एकीकृत करने की आवश्यकता होगी।
लेकिन इस नए अध्ययन के साथ, टाइमस्केप मॉडल लैम्ब्डा-सीडीएम का एक दिलचस्प विकल्प प्रदान करता है। लब्बोलुआब यह है कि हमारे ब्रह्मांड का त्वरण पदार्थ के असमान वितरण के कारण एक भ्रम है, जिसमें बड़े ब्रह्मांडीय रिक्त स्थान सघन क्षेत्रों की तुलना में तेजी से फैल रहे हैं।
यदि इसकी पुष्टि हो जाती है, तो यह ब्रह्मांड विज्ञान में एक क्रांतिकारी बदलाव का प्रतिनिधित्व करेगा।
यह लेख क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत द कन्वर्सेशन से पुनः प्रकाशित किया गया है। मूल लेख पढ़ें यहाँ.
प्रकाशित – 09 जनवरी, 2025 04:31 अपराह्न IST
