उपग्रहों और भू-आधारित वेधशालाओं के साथ ब्रह्मांड का मानचित्रण करने से वैज्ञानिकों को न केवल इसकी संरचना, बल्कि इसकी संरचना की भी अच्छी समझ मिली है। और पिछले कुछ समय से, वे एक ऐसे मॉडल के साथ काम कर रहे हैं जिसमें कहा गया है कि ब्रह्मांड में 4.9% 'सामान्य' पदार्थ (अर्थात जिसे हम देख सकते हैं), 26.8% 'डार्क मैटर' (जो हम नहीं कर सकते) से बना है। और 68.3% 'डार्क एनर्जी'।
उन्होंने जो देखा है, उससे वैज्ञानिकों ने यह भी निष्कर्ष निकाला है कि ब्रह्मांड में सामान्य पदार्थ वेब जैसे फिलामेंट्स में केंद्रित है, जो कि मात्रा के हिसाब से ब्रह्मांड का लगभग 20% हिस्सा बनाते हैं। लेकिन हाल ही में किए गए एक अध्ययन इंसब्रुक विश्वविद्यालय में खगोल और कण भौतिकी संस्थान ऑस्ट्रिया में पाया गया है कि सामान्य पदार्थ की एक आश्चर्यजनक मात्रा रिक्तियों में रह सकती है, और हो सकता है कि ब्लैक होल ने इसे वहां जमा कर दिया हो।
में एक कागज़ रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी को सौंपे गए, डॉ। हैदर और उनकी टीम ने बताया कि कैसे उन्होंने ब्रह्मांड की फिलामेंटरी संरचनाओं के द्रव्यमान और आयतन का मापन किया ताकि यह पता लगाया जा सके कि ब्रह्मांड का द्रव्यमान कहाँ स्थित है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने से डेटा का उपयोग किया शानदार परियोजना - आकाशगंगाओं के विकास और निर्माण का एक बड़ा कंप्यूटर सिमुलेशन।
द बिग बैंग थ्योरी: ए हिस्ट्री ऑफ द यूनिवर्स एक विलक्षणता से शुरू होकर और तब से विस्तार कर रहा है। क्रेडिट: Grandunificationtheory.com
वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग (और दुनिया भर के सुपर कंप्यूटरों का उपयोग करके) द्वारा संचालित एक चल रही शोध परियोजना के रूप में, इलस्ट्रिस ने हमारे ब्रह्मांड का अब तक का सबसे विस्तृत सिमुलेशन बनाया है। बिग बैंग के लगभग 300,000 साल बाद की स्थितियों से शुरुआत करते हुए, ये सिमुलेशन ट्रैक करते हैं कि कैसे गुरुत्वाकर्षण और पदार्थ के प्रवाह ने ब्रह्मांड की संरचना को आज तक, लगभग 13.8 अरब साल बाद तक बदल दिया।
प्रक्रिया ब्रह्मांड में अंतरिक्ष के एक घन का अनुकरण करने वाले सुपर कंप्यूटरों से शुरू होती है, जो प्रत्येक तरफ लगभग 350 मिलियन प्रकाश वर्ष मापता है। सामान्य और डार्क मैटर दोनों से निपटा जाता है, विशेष रूप से गुरुत्वाकर्षण प्रभाव जो कि डार्क मैटर का सामान्य पदार्थ पर पड़ता है। इस डेटा का उपयोग करते हुए, हैदर और उनकी टीम ने ब्रह्मांड में पदार्थ के वितरण के बारे में कुछ दिलचस्प देखा।
अनिवार्य रूप से, उन्होंने पाया कि ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान का लगभग 50% 0.2% की मात्रा में संकुचित है, जिसमें हम आकाशगंगाओं को देखते हैं। एक और 44% गैस के कणों और धूल से युक्त लिफाफा फिलामेंट्स में स्थित है। शेष 6% उन खाली स्थानों में स्थित है जो उनके बीच (उर्फ। voids) आते हैं, जो ब्रह्मांड का 80% हिस्सा बनाते हैं।
हालांकि, इस सामान्य पदार्थ (20%) का एक आश्चर्यजनक गुट, आकाशगंगाओं के केंद्र में स्थित सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा जाहिरा तौर पर वहां ले जाया गया प्रतीत होता है। इस वितरण की विधि यह प्रतीत होती है कि कैसे ब्लैक होल नियमित रूप से अपनी ओर गिरने वाले कुछ पदार्थों को ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जिसे बाद में साउंडिंग गैस तक पहुँचाया जाता है, जिससे पदार्थ का बड़ा बहिर्वाह होता है।
एक आकाशगंगा के दिल में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की कलाकार की छाप। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
ये बहिर्वाह मेजबान आकाशगंगा से परे सैकड़ों हजारों प्रकाश वर्ष तक फैला है, अदृश्य द्रव्यमान के साथ शून्य को भरता है। जैसा कि डॉ. हैदर बताते हैं, इस डेटा द्वारा समर्थित ये निष्कर्ष बल्कि चौंकाने वाले हैं। 'यह अनुकरण,' उन्होंने कहा, 'अब तक के सबसे परिष्कृत रन में से एक, यह बताता है कि हर आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल ब्रह्मांड में सबसे एकांत स्थानों में पदार्थ भेजने में मदद कर रहे हैं। अब हम जो करना चाहते हैं वह हमारे मॉडल को परिष्कृत करना है, और इन प्रारंभिक निष्कर्षों की पुष्टि करना है।'
निष्कर्ष भी महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे तथाकथित 'लापता बेरियन समस्या' के लिए स्पष्टीकरण प्रदान कर सकते हैं। संक्षेप में, यह समस्या बताती है कि कैसे हमारे वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल और ब्रह्मांड में हम देख सकते हैं सामान्य पदार्थ की मात्रा के बीच एक स्पष्ट विसंगति है। यहां तक कि जब डार्क मैटर और डार्क एनर्जी को शामिल किया जाता है, तब भी ब्रह्मांड के शेष 4.9% सामान्य पदार्थ का आधा हिस्सा अभी भी बेहिसाब है।
दशकों से, वैज्ञानिक इस 'लापता मामले' को खोजने के लिए काम कर रहे हैं, और कई सुझाव दिए गए हैं कि यह कहाँ छिपा हो सकता है। उदाहरण के लिए, 2011 में, छात्रों की एक टीम ऑस्ट्रेलिया में मोनाश स्कूल ऑफ फिजिक्स पुष्टि करते हैं कि इसमें से कुछ कम घनत्व, उच्च ऊर्जा पदार्थ के रूप में था जिसे केवल एक्स-रे तरंगदैर्ध्य में देखा जा सकता था।
2012 में , से डेटा का उपयोग कर चंद्रा एक्स-रे वेधशाला , नासा के एक शोध दल ने बताया कि हमारी आकाशगंगा, और पास के बड़े और छोटे मैगेलैनिक बादल, गर्म गैस के एक विशाल प्रभामंडल से घिरे हुए थे जो सामान्य तरंग दैर्ध्य पर अदृश्य था। इन निष्कर्षों ने संकेत दिया कि सभी आकाशगंगाएँ द्रव्यमान से घिरी हो सकती हैं, जबकि नग्न आंखों को दिखाई नहीं देती हैं, फिर भी वर्तमान विधियों का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है।
और अभी कुछ दिन पहले, के शोधकर्ता राष्ट्रमंडल वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान संगठन (सीएसआईआरओ) ने वर्णन किया कि कैसे उन्होंने अंतरिक्ष माध्यम में ब्रह्मांडीय बेरियोन के घनत्व को मापने के लिए फास्ट रेडियो बर्स्ट (एफआरबी) का उपयोग किया था - जिसके परिणाम मिले जो यह संकेत देते हैं कि हमारे वर्तमान ब्रह्मांड संबंधी मॉडल सही हैं।
सभी द्रव्यमान में कारक जो स्पष्ट रूप से सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा शून्य में पहुँचाया जा रहा है, और यह हो सकता है कि हमारे पास अंततः ब्रह्मांड के सभी सामान्य पदार्थों की पूरी सूची हो। यह निश्चित रूप से एक रोमांचक संभावना है, क्योंकि इसका मतलब है कि हमारे समय के सबसे बड़े ब्रह्मांड संबंधी रहस्यों में से एक को आखिरकार सुलझाया जा सकता है।
अब अगर हम ब्रह्मांड में 'असामान्य' पदार्थ और उस सभी डार्क एनर्जी के लिए जिम्मेदार हैं, तो हम व्यवसाय में होंगे!
आगे की पढाई: रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी
