जब हमें लगता है कि हम ब्रह्मांड को अच्छी तरह से समझते हैं, तो कुछ खगोलविद भी आ जाते हैं सब कुछ ऊपर उठाने के लिए। इस मामले में, हम जो कुछ भी जानते हैं और देखते हैं उसके लिए आवश्यक कुछ उसके सिर पर बदल दिया गया है: ब्रह्मांड की विस्तार दर, उर्फ हबल कॉन्स्टेंट।
हबल टेलीस्कोप का उपयोग करने वाले खगोलविदों की एक टीम ने निर्धारित किया है कि विस्तार की दर पहले मापी गई तुलना में पांच से नौ प्रतिशत तेज है। हबल कॉन्स्टेंट कुछ उत्सुकता नहीं है जिसे माप में अगली प्रगति तक स्थगित किया जा सकता है। यह अस्तित्व में हर चीज की प्रकृति का अभिन्न अंग है।
'यह आश्चर्यजनक खोज ब्रह्मांड के उन रहस्यमय हिस्सों को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण सुराग हो सकता है जो 95 प्रतिशत सब कुछ बनाते हैं और प्रकाश उत्सर्जित नहीं करते हैं, जैसे कि काली ऊर्जा , गहरे द्रव्य , तथा डार्क रेडिएशन बाल्टीमोर, मैरीलैंड में अंतरिक्ष टेलीस्कोप विज्ञान संस्थान और जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के अध्ययन नेता और नोबेल पुरस्कार विजेता एडम रीस ने कहा।
लेकिन इससे पहले कि हम इस अध्ययन के परिणामों में उतरें, आइए थोड़ा पीछे हटें और देखें कि हबल कॉन्स्टेंट को कैसे मापा जाता है।
ब्रह्मांड की विस्तार दर को मापना एक मुश्किल काम है। शीर्ष पर छवि का उपयोग करना, यह इस तरह काम करता है:
- आकाशगंगा के भीतर, हबल दूरबीन का उपयोग की दूरी को मापने के लिए किया जाता है सेफिड चर , एक प्रकार का स्पंदनशील तारा। ऐसा करने के लिए लंबन का उपयोग किया जाता है, और लंबन ज्यामिति का एक बुनियादी उपकरण है, जिसका उपयोग सर्वेक्षण में भी किया जाता है। खगोलविद जानते हैं कि सेफिड्स की वास्तविक चमक क्या है, इसलिए इसकी तुलना पृथ्वी से उनकी स्पष्ट चमक से करने से तारे और हमारे बीच की दूरी का सटीक माप मिलता है। उनकी धड़कन की दर भी दूरी की गणना को ठीक करती है। इस कारण से सेफिड वैरिएबल को कभी-कभी 'कॉस्मिक यार्डस्टिक्स' कहा जाता है।
- फिर खगोलविद अपनी दृष्टि अन्य आस-पास की आकाशगंगाओं की ओर मोड़ते हैं जिनमें न केवल सेफिड चर होते हैं, बल्कि टाइप 1ए सुपरनोवा , एक और अच्छी तरह से समझा जाने वाला तारा। ये सुपरनोवा, जो निश्चित रूप से विस्फोट करने वाले तारे हैं, खगोलविदों के लिए एक और विश्वसनीय मानदंड हैं। सुपरनोवा की वास्तविक चमक को मापने के लिए सेफिड्स का उपयोग करके इन आकाशगंगाओं की दूरी प्राप्त की जाती है।
- इसके बाद, खगोलविद हबल को और भी दूर आकाशगंगाओं की ओर इंगित करते हैं। ये इतने दूर हैं कि उन आकाशगंगाओं में कोई भी सेफिड नहीं देखा जा सकता है। लेकिन टाइप 1ए सुपरनोवा इतने चमकीले होते हैं कि उन्हें इतनी बड़ी दूरी पर भी देखा जा सकता है। फिर, खगोलविद सुपरनोवा की वास्तविक और स्पष्ट चमक की तुलना उस दूरी तक मापने के लिए करते हैं जहां ब्रह्मांड के विस्तार को देखा जा सकता है। दूर के सुपरनोवा से प्रकाश अंतरिक्ष के विस्तार से 'लाल-स्थानांतरित' या फैला हुआ है। जब मापी गई दूरी की तुलना प्रकाश की लाल-शिफ्ट से की जाती है, तो यह ब्रह्मांड के विस्तार की दर का माप प्राप्त करता है।
- एक गहरी सांस लें और वह सब दोबारा पढ़ें।
इन सबका सबसे बड़ा हिस्सा यह है कि हमारे पास ब्रह्मांड के विस्तार की दर का और भी सटीक माप है। माप में अनिश्चितता घटकर 2.4% हो गई है। चुनौतीपूर्ण हिस्सा यह है कि आधुनिक ब्रह्मांड के विस्तार की यह दर प्रारंभिक ब्रह्मांड से माप के साथ नहीं मिलती है।
प्रारंभिक ब्रह्मांड के विस्तार की दर बिग बैंग से बचे हुए विकिरण से प्राप्त की जाती है। जब उस ब्रह्मांडीय आफ्टरग्लो को नासा द्वारा मापा जाता है विल्किंसन माइक्रोवेव अनिसोट्रॉपी जांच (डब्ल्यूएमएपी) और ईएसए प्लैंक उपग्रह , यह विस्तार की एक छोटी दर देता है। इसलिए दोनों लाइन अप नहीं करते हैं। यह एक पुल के निर्माण की तरह है, जहां निर्माण दोनों सिरों पर शुरू होता है और जब तक आप बीच में पहुंचते हैं, तब तक इसे पूरा करना चाहिए। (चेतावनी: मुझे नहीं पता कि पुल इस तरह बनाए गए हैं।)
हबल टेलीस्कोप की यह छवि अध्ययन में प्रयुक्त आकाशगंगाओं में से एक को दर्शाती है। इसमें दो प्रकार के तारे होते हैं जिनका उपयोग आकाशगंगाओं के बीच की दूरी को मापने के लिए किया जाता है। लाल घेरे सेफिड चर तारों को स्पंदित कर रहे हैं, और नीला X एक प्रकार 1a सुपरनोवा है। चित्र: NASA, ESA, और ए. रीस (STScI/JHU)
'आप दो छोर से शुरू करते हैं, और आप बीच में मिलने की उम्मीद करते हैं यदि आपके सभी चित्र सही हैं और आपके माप सही हैं,' रीस ने कहा। 'लेकिन अब अंत बीच में बिल्कुल नहीं मिल रहा है और हम जानना चाहते हैं कि क्यों।'
'अगर हम ब्रह्मांड में प्रारंभिक मात्रा में सामान जानते हैं, जैसे कि डार्क एनर्जी और डार्क मैटर, और हमारे पास भौतिकी सही है, तो आप बिग बैंग के तुरंत बाद के समय पर एक माप से जा सकते हैं और उस समझ का उपयोग करके भविष्यवाणी कर सकते हैं कि कैसे तेजी से ब्रह्मांड का आज विस्तार होना चाहिए,' रीस ने कहा। 'हालांकि, अगर यह विसंगति बनी रहती है, तो ऐसा प्रतीत होता है कि हमारे पास सही समझ नहीं है, और यह बदल जाता है कि हबल स्थिरांक आज कितना बड़ा होना चाहिए।'
यह सब क्यों नहीं जुड़ता है, यह मज़ेदार है, और शायद पागल करने वाला, इसका हिस्सा है।
जिसे हम डार्क एनर्जी कहते हैं, वह वह शक्ति है जो ब्रह्मांड के विस्तार को संचालित करती है। क्या डार्क एनर्जी मजबूत हो रही है? या कैसे डार्क मैटर के बारे में, जिसमें ब्रह्मांड में अधिकांश द्रव्यमान शामिल है। हम जानते हैं कि हम इसके बारे में ज्यादा नहीं जानते हैं। हो सकता है कि हम उससे भी कम जानते हों और समय के साथ इसका स्वरूप बदल रहा हो।
'हम ब्रह्मांड के अंधेरे हिस्सों के बारे में बहुत कम जानते हैं, यह मापना महत्वपूर्ण है कि वे ब्रह्मांडीय इतिहास पर अंतरिक्ष को कैसे धक्का देते हैं और खींचते हैं,' कॉलेज स्टेशन में टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय के लुकास मैक्री ने कहा, अध्ययन के एक प्रमुख सहयोगी।
विस्तार की दर के मापन में अनिश्चितता को कम करने के लिए टीम अभी भी हबल के साथ काम कर रही है। जैसे उपकरण जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और यह यूरोपीय अत्यंत बड़ा टेलीस्कोप माप को और अधिक परिष्कृत करने में मदद कर सकता है, और इस सम्मोहक मुद्दे को हल करने में मदद कर सकता है।
