छवि क्रेडिट: चंद्रा
काली ऊर्जा। क्या यह मौजूद है, और इसके गुण क्या हैं? नासा के चंद्र एक्स-रे वेधशाला से आकाशगंगा-क्लस्टर छवियों का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने डार्क एनर्जी का पता लगाने और जांच करने के लिए एक शक्तिशाली, नई विधि लागू की है। परिणाम डार्क एनर्जी की प्रकृति और ब्रह्मांड के भाग्य के बारे में दिलचस्प सुराग देते हैं। मार्शल सेंटर चंद्र कार्यक्रम का प्रबंधन करता है।
फोटो: आकाशगंगा समूह एबेल 2029 की समग्र छवि (ऑप्टिकल: एनओएओ/किट पीक/जे.यूसन, डी.डेल; एक्स-रे: नासा/सीएक्ससी/आईओए/एस.एलन एट अल।)
खगोलविदों ने नासा के चंद्र एक्स-रे वेधशाला द्वारा बनाई गई आकाशगंगा समूहों की छवियों का उपयोग करने वाली एक शक्तिशाली, नई विधि को लागू करके डार्क एनर्जी का पता लगाया है और इसकी जांच की है। परिणाम कई अरब साल पहले ब्रह्मांड के विस्तार के एक मंदी से एक त्वरित चरण में संक्रमण का पता लगाते हैं, और अंधेरे ऊर्जा की प्रकृति और ब्रह्मांड के भाग्य के बारे में दिलचस्प सुराग देते हैं।
इंग्लैंड में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोनॉमी (IoA) के स्टीव एलन और अध्ययन के नेता ने कहा, 'भौतिकी में डार्क एनर्जी शायद सबसे बड़ा रहस्य है।' 'जैसे, इसके अस्तित्व और गुणों का स्वतंत्र परीक्षण करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।'
एलन और उनके सहयोगियों ने चंद्रा का उपयोग आकाशगंगाओं के 26 समूहों का अध्ययन करने के लिए किया, जो कि एक से आठ अरब वर्षों के बीच की हल्की यात्रा समय के अनुरूप दूरी पर थे। ये डेटा उस समय का है जब ब्रह्मांड अपने मूल विस्तार से धीमा हो गया था, फिर से गति करने से पहले डार्क एनर्जी के प्रतिकारक प्रभाव के कारण।
अध्ययन के सह-लेखक आईओए के एंडी फैबियन ने कहा, 'हम सीधे देख रहे हैं कि इन आकाशगंगा समूहों की दूरी को मापकर ब्रह्मांड का विस्तार तेज हो रहा है।' चंद्रा के नए परिणाम बताते हैं कि डार्क एनर्जी का घनत्व समय के साथ जल्दी नहीं बदलता है और यह स्थिर भी हो सकता है, जो अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा पहली बार पेश की गई 'ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक' अवधारणा के अनुरूप है। यदि ऐसा है, तो ब्रह्मांड का हमेशा के लिए विस्तार जारी रहने की उम्मीद है, ताकि कई अरबों वर्षों में ज्ञात आकाशगंगाओं का केवल एक छोटा सा अंश ही देखा जा सके।
यदि डार्क एनर्जी का घनत्व स्थिर है, तो ब्रह्मांड के लिए अधिक नाटकीय भाग्य से बचा जा सकता है। इनमें 'बिग रिप' शामिल है, जहां आकाशगंगाओं, सितारों, ग्रहों और अंततः परमाणुओं के टूटने तक डार्क एनर्जी बढ़ती है। 'बिग क्रंच', जहां ब्रह्मांड अंततः अपने आप ढह जाता है, को भी खारिज कर दिया जाएगा।
चंद्रा की डार्क एनर्जी की जांच आकाशगंगा समूहों में गर्म गैस का पता लगाने और उसका अध्ययन करने के लिए एक्स-रे टिप्पणियों की अद्वितीय क्षमता पर निर्भर करती है। इन आंकड़ों से, एक क्लस्टर में गर्म गैस के द्रव्यमान और डार्क मैटर के द्रव्यमान का अनुपात निर्धारित किया जा सकता है। गैस अंश के देखे गए मान क्लस्टर के लिए अनुमानित दूरी पर निर्भर करते हैं, जो बदले में अंतरिक्ष की वक्रता और ब्रह्मांड में डार्क एनर्जी की मात्रा पर निर्भर करता है।
क्योंकि आकाशगंगा समूह इतने बड़े हैं, उन्हें ब्रह्मांड में पदार्थ सामग्री के उचित नमूने का प्रतिनिधित्व करने के लिए माना जाता है। यदि ऐसा है, तो प्रत्येक क्लस्टर के लिए गर्म गैस और डार्क मैटर की सापेक्ष मात्रा समान होनी चाहिए। इस धारणा का उपयोग करते हुए, एलन और उनके सहयोगियों ने यह निर्धारित करने के लिए दूरी के पैमाने को समायोजित किया कि कौन सा डेटा सबसे अच्छा फिट बैठता है। इन दूरियों से पता चलता है कि ब्रह्मांड का विस्तार पहले कम हो रहा था और फिर लगभग छह अरब साल पहले तेज होना शुरू हुआ।
चंद्रा के अवलोकन हबल स्पेस टेलीस्कोप (HST) सहित सुपरनोवा परिणामों से सहमत हैं, जिन्होंने सबसे पहले ब्रह्मांड के त्वरण पर डार्क एनर्जी के प्रभाव को दिखाया था। चंद्रा के परिणाम सुपरनोवा तकनीक से पूरी तरह से स्वतंत्र हैं - तरंगदैर्घ्य और देखी गई वस्तुओं दोनों में। ऐसा स्वतंत्र सत्यापन विज्ञान की आधारशिला है। इस मामले में यह किसी भी शेष संदेह को दूर करने में मदद करता है कि सुपरनोवा तकनीक त्रुटिपूर्ण है।
'हमारी चंद्रा पद्धति का अन्य तकनीकों से कोई लेना-देना नहीं है, इसलिए वे निश्चित रूप से नोट्स की तुलना नहीं कर रहे हैं, इसलिए बोलने के लिए,' जर्मनी में पॉट्सडैम विश्वविद्यालय के रॉबर्ट श्मिट ने कहा, अध्ययन पर एक अन्य सह-लेखक।
डार्क एनर्जी की मात्रा पर बेहतर सीमाएं और यह समय के साथ कैसे बदलती है, नासा के विल्किंसन माइक्रोवेव अनिसोट्रॉपी प्रोब (WMAP) के डेटा के साथ एक्स-रे परिणामों को मिलाकर प्राप्त किया जाता है, जो डार्क एनर्जी के साक्ष्य की खोज के लिए कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन के अवलोकन का उपयोग करता है। बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड में। संयुक्त डेटा का उपयोग करते हुए, एलन और उनके सहयोगियों ने पाया कि डार्क एनर्जी ब्रह्मांड का लगभग 75%, डार्क मैटर लगभग 21% और दृश्यमान पदार्थ लगभग 4% बनाती है।
एलन और उनके सहयोगियों ने इस बात पर जोर दिया कि माप में अनिश्चितताएं ऐसी हैं कि डेटा निरंतर मूल्य वाली डार्क एनर्जी के अनुरूप हैं। हालाँकि, वर्तमान चंद्रा डेटा इस संभावना की अनुमति देता है कि समय के साथ डार्क एनर्जी घनत्व बढ़ रहा है। चंद्रा, एचएसटी, डब्लूएमएपी और भविष्य के मिशन नक्षत्र-एक्स के साथ अधिक विस्तृत अध्ययन से डार्क एनर्जी पर अधिक सटीक बाधाएं प्रदान करनी चाहिए।
शिकागो विश्वविद्यालय के स्वतंत्र टिप्पणीकार माइकल टर्नर ने कहा, 'जब तक हम ब्रह्मांडीय त्वरण और डार्क एनर्जी की प्रकृति को बेहतर ढंग से नहीं समझते हैं, तब तक हम ब्रह्मांड की नियति को समझने की उम्मीद नहीं कर सकते।'
शोध करने वाली टीम में हवाई विश्वविद्यालय के हेराल्ड एबेलिंग और हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के दिवंगत लियोन वैन स्पीब्रोएक भी शामिल थे। ये परिणाम रॉयल एस्ट्रोनॉमी सोसाइटी के मासिक नोटिस के आगामी अंक में दिखाई देंगे।
नासा का मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर, हंट्सविले, अला।, नासा के अंतरिक्ष विज्ञान कार्यालय, वाशिंगटन के लिए चंद्र कार्यक्रम का प्रबंधन करता है। रेडोंडो बीच, कैलिफ़ोर्निया के नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन, पूर्व में TRW, Inc., वेधशाला के लिए प्रमुख विकास ठेकेदार थे। स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी कैम्ब्रिज, मास में चंद्रा एक्स-रे सेंटर से विज्ञान और उड़ान संचालन को नियंत्रित करता है।
अतिरिक्त जानकारी और चित्र यहां उपलब्ध हैं:
http://चंद्रहार्वर्ड.edu/
तथा
http://चंद्र.नासा.gov/
मूल स्रोत: नासा समाचार विज्ञप्ति