वैज्ञानिकों ने लगभग 10 अरब वर्ष पहले की गुप्त ऊर्जा की प्रकृति की जांच के लिए एक नवीन तकनीक का उपयोग किया है।
उन्हें आशा है कि इससे वे उस अजीब बल के स्पष्टीकरण के करीब पहुंच जाएंगे जो ब्रह्मांड को तीव्र गति से अलग कर रहा है।
यह विधि अंतरिक्ष में हाइड्रोजन गैस बादलों के फैलाव का मानचित्रण करने के लिए क्वासर नामक चमकीले लेकिन दूरस्थ पिंडों पर निर्भर करती है।
इन बादलों के 3D वितरण का उपयोग समय के साथ गुप्त ऊर्जा के प्रभाव का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।
इस दृष्टिकोण का वर्णन करने वाला एक विद्वत्तापूर्ण पेपर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स पत्रिका में प्रस्तुत किया गया है तथा arXiv.org प्रीप्रिंट साइट पर पोस्ट किया गया है।
इसे BOSS (बैरियन ऑसिलेशन स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वे) टीम द्वारा तैयार किया गया है, जो आकाश के अवलोकन के लिए अमेरिका के न्यू मैक्सिको स्थित 2.5 मीटर स्लोअन फाउंडेशन टेलीस्कोप का उपयोग करती है।
अंतरराष्ट्रीय समूह के नए डेटा को सिद्धांत के साथ बहुत सटीक रूप से फिट बताया जा रहा है, जो इस विचार की पुष्टि करता है कि नवजात ब्रह्मांड में डार्क एनर्जी की प्रमुख भूमिका नहीं थी। उस समय, गुरुत्वाकर्षण वास्तव में हावी था, जिसने ब्रह्मांडीय विस्तार को धीमा कर दिया था। बाद में ही डार्क एनर्जी सामने आई।
"हम डार्क एनर्जी के बारे में बहुत कम जानते हैं, लेकिन हमारा एक विचार यह है कि यह अंतरिक्ष का ही एक गुण है - जब आपके पास अधिक स्थान होता है, तो आपके पास अधिक ऊर्जा भी होती है," बीओएसएस टीम के सदस्य डॉ. मैथ्यू पिएरी ने बताया।
पोर्ट्समाउथ यूनिवर्सिटी, यूके के शोधकर्ता ने बीबीसी न्यूज़ को बताया, "तो, डार्क एनर्जी ऐसी चीज़ है जो समय के साथ बढ़ती है। जैसे-जैसे ब्रह्मांड फैलता है, यह हमें ज़्यादा जगह और इसलिए ज़्यादा ऊर्जा देता है, और कुछ बिंदु पर डार्क एनर्जी गुरुत्वाकर्षण से नियंत्रण ले लेती है और मंदी को खत्म करके त्वरण को बढ़ाती है।"
यह खोज कि ब्रह्मांड में सब कुछ अब तेजी से अलग हो रहा है, 20वीं सदी की सबसे बड़ी सफलताओं में से एक थी। लेकिन वैज्ञानिकों ने पाया है कि इस असाधारण घटना को समझाने के लिए उन्हें नए भौतिकी की तलाश करनी पड़ रही है।
कुछ जानकारी प्राप्त करने के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जा रहा है। इनमें से एक तकनीक तथाकथित बैरियन ध्वनिक दोलनों से संबंधित है।
ये दबाव से प्रेरित तरंगों को संदर्भित करते हैं जो बिग-बैंग के बाद के ब्रह्मांड से गुजरीं और जो बाद में पर्याप्त स्तर तक ठंडी होने पर पदार्थ के वितरण में जम गईं।
आज, ये दोलन आकाशगंगाओं के विस्तार में एक "पसंदीदा पैमाने" के रूप में खुद को दर्शाते हैं - 500 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर ऐसे पिंडों की संख्या में थोड़ी अधिकता।
यह एक ऐसा अवलोकन है जिसका उपयोग ब्रह्मांड की ज्यामिति को मापने के लिए एक प्रकार के मानक मापक के रूप में किया जा सकता है।
बॉस टीम ने प्रारंभिक ब्रह्मांड में हाइड्रोजन गैस के बादलों के वितरण को “बैक-लाइट” करने और मानचित्रित करने के लिए 48,000 दूरस्थ क्वासरों का उपयोग कियाबॉस टीम ने पृथ्वी से लगभग छह अरब प्रकाश वर्ष दूर फैली आकाशगंगाओं की एक बड़ी मात्रा का उपयोग करके पहले ही ऐसा कर लिया है। लेकिन अधिक दूरी पर - और इसलिए ब्रह्मांडीय समय में गहराई पर - ये मानक आकाशगंगाएँ स्लोअन दूरबीन के लिए देखने के लिए बहुत धुंधली हैं।
इसके बजाय, BOSS टीम ने ब्रह्मांड का मानचित्रण करने में मदद के लिए क्वासर (अर्ध-तारकीय रेडियो स्रोत) का उपयोग किया है।
क्वासर दूर-दूर तक फैली आकाशगंगाएँ हैं जहाँ एक विशाल केंद्रीय ब्लैक होल भारी मात्रा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्सर्जित कर रहा है। ये स्लोअन को दिखाई देते हैं।
डार्क एनर्जी और डार्क मैटर के रहस्य
- विशाल दूरी पर कार्यरत गुरुत्वाकर्षण, खगोलविदों को जो दिखाई देता है, उसे स्पष्ट नहीं कर पाता है
- उदाहरण के लिए, आकाशगंगाओं को अलग-अलग उड़ जाना चाहिए; उन्हें एक साथ रखने के लिए वहां कोई अन्य द्रव्यमान अवश्य होना चाहिए
- इस प्रकार खगोलभौतिकीविदों ने “डार्क मैटर” की परिकल्पना की है – जो हमारे लिए अदृश्य है लेकिन स्पष्ट रूप से आकाशगंगा के पैमाने पर कार्य करता है
- अधिकतम दूरी पर, ब्रह्माण्ड का विस्तार तीव्र हो रहा है
- इस प्रकार हमारे पास "डार्क एनर्जी" भी है जो गुरुत्वाकर्षण के विपरीत विस्तार को संचालित करने का कार्य करती है
- वर्तमान सिद्धांत यह मानता है कि ब्रह्मांड का 73% हिस्सा डार्क एनर्जी है, 23% डार्क मैटर है, और केवल 4% ही उस तरह का पदार्थ है जिसे हम अच्छी तरह से जानते हैं
- बीबीसी यूनिवर्स: डार्क मैटर
- बीबीसी यूनिवर्स: डार्क एनर्जी
जैसे ही क्वासरों का प्रकाश अंतरिक्ष से होकर पृथ्वी की ओर बढ़ता है, वह हाइड्रोजन गैस के बादलों से होकर गुजरता है।
प्रकाश का कुछ भाग एक विशेष तरीके से अवशोषित हो जाता है, तथा अवशोषण का पैटर्न यह बताता है कि गैस का घनत्व दूरबीन की दृष्टि रेखा के साथ दूरी के साथ कैसे बदलता है।
लगभग 50,000 निकट अन्तराल वाले क्वासरों का अवलोकन करके, BOSS टीम अब 3 अरब प्रकाश वर्ष दूर तक फैले हाइड्रोजन गैस बादलों के वितरण का विस्तृत 11D मानचित्र बनाने में सक्षम हो गई है, तथा बिग बैंग के दो अरब वर्ष बाद के युग को रिकार्ड करने में भी सक्षम हो गई है।
पोर्ट्समाउथ के सहकर्मी प्रोफेसर बॉब निकोल ने कहा, "प्रत्येक दृष्टि रेखा में कई सौ बादल हो सकते हैं, और इसलिए 48,000 क्वासरों के साथ हमारे पास इन बादलों की संख्या लाखों में है।"
"फिर हम उनकी 3D स्थिति लेते हैं और देखते हैं कि वे किस प्रकार समूहीकृत हैं, और हम कहते हैं, 'क्या इस समूहीकरण में कोई पसंदीदा पैमाना है?'" और, आश्चर्य की बात है कि ऐसा है, ठीक वैसे ही जैसे निकटवर्ती आकाशगंगाओं के समूहीकरण में भी एक पसंदीदा पैमाना होता है।"
बॉस मानचित्र वैज्ञानिकों को विभिन्न ब्रह्माण्डीय युगों में विस्तार की गति की जांच करने की अनुमति देते हैं, जिससे उन्हें यह निर्धारित करने में मदद मिलती है कि गुरुत्वाकर्षण और गुप्त ऊर्जा सिद्धांत की भविष्यवाणी के अनुसार व्यवहार कर रहे हैं या नहीं।
डॉ. पिएरी ने कहा, "हम मूल रूप से इस रोलर-कोस्टर सादृश्य की पुष्टि कर रहे हैं।" "बिग बैंग से, ब्रह्मांड का विस्तार धीमा हो रहा था, और फिर हम लगभग सात अरब साल पहले पहाड़ी पर पहुँच गए, और यह ऐसा था जैसे किसी ने पैडल पर पैर रखा और त्वरण हुआ।"
BOSS अभी तक अपने काम का केवल एक तिहाई ही पूरा कर पाया है। अगले कुछ वर्षों में इसका लक्ष्य डेढ़ लाख आकाशगंगाओं और 160,000 से ज़्यादा क्वासरों के स्थानों का मानचित्र बनाना है।
- 1998 में नोबेल पुरस्कार विजेता शोध से पहले, यह माना जाता था कि गुरुत्वाकर्षण बिग बैंग के बाद ब्रह्मांड के विस्तार को धीमा कर रहा था
- अब वैज्ञानिकों का कहना है कि विस्तार – धीमा होने के बजाय – और तेज़ हो रहा है, जिससे आकाशगंगाएँ और भी तेज़ गति से एक दूसरे से दूर हो रही हैं
- बॉस टीम ने ब्रह्मांडीय इतिहास के 10 अरब से अधिक वर्षों के विस्तार में डार्क एनर्जी की भूमिका का पता लगाया है
(बीबीसी)
