छवि क्रेडिट: जेएचयू
जॉन हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के खगोलविदों ने कई हफ्ते पहले घोषणा की थी कि यदि आप ब्रह्मांड के सभी सितारों के रंग का औसत निकालते हैं, तो परिणाम एक एक्वामरीन रंग होगा। ठीक है, यह पता चला है कि उनके सॉफ़्टवेयर में एक बग था जिसने रंगों को गलत तरीके से मिश्रित किया था। एक बार जब उन्होंने बग को कुचल दिया, और अपनी गणना दोबारा शुरू कर दी, तो पूरे ब्रह्मांड का औसत रंग बेज हो गया।
ब्रह्मांड का रंग क्या है? यह प्रतीत होने वाला सरल प्रश्न वास्तव में खगोलविदों द्वारा कभी उत्तर नहीं दिया गया है। ब्रह्मांड में सभी प्रकाश की सटीक और पूर्ण गणना करना मुश्किल है।
हालाँकि 2dF गैलेक्सी रेडशिफ्ट सर्वे का उपयोग करते हुए - 200,000 से अधिक आकाशगंगाओं का एक नया सर्वेक्षण जो ब्रह्मांड की एक बड़ी मात्रा से प्रकाश को मापता है - हम हाल ही में इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करने में सक्षम हैं। हमने 'द कॉस्मिक स्पेक्ट्रम' का निर्माण किया है, जो प्रकाश के विभिन्न ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित ब्रह्मांड के स्थानीय आयतन में सभी ऊर्जा के योग का प्रतिनिधित्व करता है। ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम इस तरह दिखता है:
यह ब्रह्मांड में प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (यहां डेटा) के लिए उत्सर्जित ऊर्जा का एक ग्राफ है। बाईं ओर अल्ट्रावाइलेट और नीली बत्ती है और दाईं ओर लाल बत्ती है। इसका निर्माण 2dF सर्वेक्षण में अलग-अलग आकाशगंगाओं के सभी व्यक्तिगत स्पेक्ट्रा को एक साथ जोड़कर किया गया है। योग सभी तारों के प्रकाश का प्रतिनिधित्व करता है। हमारा मानना है कि क्योंकि 2dF सर्वेक्षण इतना बड़ा है (कई अरब प्रकाश वर्ष तक पहुँच रहा है) कि यह स्पेक्ट्रम वास्तव में प्रतिनिधि है। हम ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम को इस तरह भी दिखा सकते हैं:
यहां हमने प्रकाश के प्रत्येक तरंग दैर्ध्य पर आंख को दिखाई देने वाले अनुमानित रंग में रखा है (हालांकि हम वास्तव में लगभग 4000 एंगस्ट्रॉम के नीचे बहुत अधिक प्रकाश नहीं देख सकते हैं, निकट पराबैंगनी; और सख्ती से, मॉनिटर मोनोक्रोमैटिक रंगों, इंद्रधनुष के रंगों को सटीक रूप से प्रदर्शित नहीं कर सकते हैं) .
आप इस बारे में सोच सकते हैं कि अगर हम ब्रह्मांड में सभी प्रकाश को एक प्रिज्म के माध्यम से एक इंद्रधनुष बनाने के लिए आंख देखेंगे तो क्या होगा। रंग की तीव्रता ब्रह्मांड में इसकी तीव्रता के अनुपात में है।
तो औसत रंग क्या है? यानी वह रंग जो एक पर्यवेक्षक देखेगा कि क्या उनके पास एक बॉक्स में ब्रह्मांड है, और एक ही बार में सभी प्रकाश देख सकते हैं (और यह पृथ्वी पर एक वास्तविक पर्यवेक्षक के लिए आगे नहीं बढ़ रहा था, एक आकाशगंगा हमसे जितनी दूर होगी उतनी ही अधिक होगी रेडशिफ्टेड। हमने संयोजन से पहले अपने सभी प्रकाश को डी-रेडशिफ्ट किया है)।
इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए हमें इन रंगों के प्रति मानव आँख की औसत प्रतिक्रिया की गणना करनी चाहिए। हम इस रंग को कैसे व्यक्त करते हैं? सीआईई x, y मानों को उद्धृत करने का सबसे उद्देश्यपूर्ण तरीका है जो सीआईई क्रोमैटिकिटी आरेख में रंग के स्थान को निर्दिष्ट करता है और इसलिए आंख को उत्तेजना दिखाई देगी। समान x, y वाले किसी भी स्पेक्ट्रम को समान कथित रंग देना चाहिए। ये संख्याएँ (0.345,0.345) हैं और वे मजबूत हैं, हमने 2dF सर्वेक्षण के विभिन्न उप-नमूनों के लिए उनकी गणना की है और वे नगण्य रूप से भिन्न हैं। हमने स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वेक्षण के लिए भी उनकी गणना की है (जो 2002 में कभी-कभी सबसे बड़े रेडशिफ्ट सर्वेक्षण के रूप में 2dFGRS से आगे निकल जाएगा) और वे अनिवार्य रूप से समान हैं।
लेकिन असली रंग क्या है? ऐसा करने के लिए हमें मानवीय दृष्टि और सामान्य रोशनी की डिग्री के बारे में कुछ धारणाएँ बनानी होंगी। हमें यह भी जानना होगा कि आप, पाठक, किस मॉनिटर का उपयोग कर रहे हैं! बेशक यह असंभव है, लेकिन हम एक औसत अनुमान लगा सकते हैं। तो यहाँ रंग हैं:
ये सभी रंग क्या हैं? वे विभिन्न सफेद बिंदुओं के लिए ब्रह्मांड के रंग का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो विभिन्न प्रकार की रोशनी के लिए मानव आंख के अनुकूलन का प्रतिनिधित्व करते हैं। हम अलग-अलग परिस्थितियों में अलग-अलग रंगों का अनुभव करेंगे, और 'सफेद' दिखने वाले स्पेक्ट्रम का प्रकार अलग-अलग होगा। एक सामान्य मानक 'D65' है, जो दिन के उजाले (थोड़े बादल वाले आकाश में) को सफेद के रूप में स्थापित करने के करीब है, और इसकी तुलना में ब्रह्मांड लाल दिखाई देता है। 'इल्यूमिनेंट ई' (समान ऊर्जा सफेद बिंदु) शायद वही है जो आप अंधेरे के अनुकूल होने पर सफेद के लिए देखेंगे। 'इल्यूमिनेंट ए' इनडोर प्रकाश व्यवस्था का प्रतिनिधित्व करता है, जिसकी तुलना में ब्रह्मांड (और दिन के उजाले) बहुत नीला है। हम 2.2 के गामा सुधार के साथ और उसके बिना भी रंग दिखाते हैं, जो कि विशिष्ट मॉनिटर पर प्रदर्शन के लिए सबसे अच्छी बात है। हम रैखिक फ़ाइल प्रदान करते हैं, ताकि यदि आप चाहें तो आप अपना स्वयं का गामा लागू कर सकते हैं।
लगभग निश्चित रूप से आपको 'गामा' लेबल वाले रंग पैच को देखने की आवश्यकता है, लेकिन सभी डिस्प्ले समान नहीं हैं, इसलिए आपका माइलेज भिन्न हो सकता है।
तो 'फ़िरोज़ा' का क्या हुआ?
हमें अपने कोड में एक बग मिला! हमारी मूल गणना में, जिसे आपने प्रेस में पढ़ा होगा, हमने एक गैर-मानक सफेद बिंदु के साथ (अच्छे विश्वास में) सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया था। बल्कि इसे D65 सफेद बिंदु का उपयोग करना चाहिए था, लेकिन इसे लागू नहीं किया। परिणाम 0.365,0.335 पर इल्यूमिनेंट ई (जैसे कि कुछ लाल नीयन रोशनी के आसपास थे) की तुलना में कुछ हद तक लाल एक प्रभावी सफेद बिंदु था। यद्यपि ब्रह्मांड के x, y मान हमारी मूल गणना से अपरिवर्तित हैं, सफेद बिंदु में बदलाव ने ब्रह्मांड को 'फ़िरोज़ा' बना दिया। (अर्थात x, y, वही रहता है, लेकिन संबंधित प्रभावी RGB मान शिफ्ट हो जाते हैं)।
कहने की जरूरत नहीं है कि पहली गणना के बाद से हमने रंग वैज्ञानिकों के साथ बहुत पत्राचार किया है, और अब अधिक सटीक रंग मान प्राप्त करने के लिए अपना स्वयं का सॉफ़्टवेयर लिखा है। हम मानते हैं कि ब्रह्मांड का रंग एक नौटंकी जैसा था, स्पेक्ट्रा पर हमारी कहानी को और अधिक सुलभ बनाने की कोशिश करने के लिए। फिर भी यह एक वास्तविक गणना योग्य चीज है इसलिए हमारा मानना है कि इसे ठीक करना महत्वपूर्ण है।
हम यह बताना चाहेंगे कि हमारा मूल इरादा हमारे पेपर में केवल एक मनोरंजक फुटनोट था, मूल प्रेस कहानी हमारी बेतहाशा उम्मीदों से परे थी! गलती को महसूस करने और ट्रैक करने में कुछ समय लगा। केवल कुछ मुट्ठी भर रंग वैज्ञानिकों के पास त्रुटि का पता लगाने की विशेषज्ञता थी। इस कहानी का एक नैतिक पहलू यह है कि हमें 'रंग विज्ञान' के पहलू पर अधिक ध्यान देना चाहिए था और उस पर भी ध्यान देना चाहिए था।
काफी बात। तो ब्रह्मांड किस रंग का है?
वास्तव में उत्तर सफेद के इतने करीब है, कहना मुश्किल है। इसलिए इतनी छोटी सी गलती का इतना बड़ा असर हुआ। सफेद रंग के लिए सबसे आम पसंद D65 है। हालांकि, अगर किसी को केवल प्रकाश बल्ब (इल्यूमिनेंट ए) द्वारा दृढ़ता से प्रकाशित कमरे में ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम का एक बीम पेश करना था, तो यह बहुत नीला दिखाई देगा, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है। कुल मिलाकर, शायद इल्लुमिनेंट ई सबसे सही है, ब्रह्मांड को अंधेरे परिस्थितियों में दूर से देखने के लिए। तो हमारा नया सबसे अच्छा अनुमान है:
बेज
हालांकि यह तर्कपूर्ण है कि यह अधिक गुलाबी दिख सकता है (जैसे ऊपर D65)। गुड लक अगर आप इस रंग और सफेद के बीच का अंतर देख सकते हैं! आपको बस इसे देखने में सक्षम होना चाहिए, हालांकि अगर हमने पृष्ठ की पृष्ठभूमि को काला कर दिया होता, तो यह बहुत मुश्किल होता! हमें ईमेल से इस रंग के लिए कई सुझाव मिले हैं। हमारे पास शीर्ष दस हैं, और विजेता को 'कॉस्मिक लेटे' माना जाता है जो कैफीन पक्षपाती है!
ब्रह्मांड का एक अनुकरण
इन सभी जटिलताओं के कारण हमने अपने लिए देखने का फैसला किया है। रोचेस्टर, एनवाई में मुन्सेल कलर लेबोरेटरीज में मार्क फेयरचाइल्ड ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम का अनुकरण करने के लिए हमारे साथ काम कर रहे हैं, वे प्रकाश स्रोतों को ठीक उसी लाल/हरी/नीली आंखों की उत्तेजना देने के लिए नियंत्रित कर सकते हैं जैसा आप ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम से देखेंगे। फिर हम इसे विभिन्न प्रकार की प्रकाश व्यवस्था की स्थितियों में देख पाएंगे, शायद गहरे स्थान का अनुकरण करते हुए, और अपने लिए ब्रह्मांड का असली रंग देख पाएंगे।
असली विज्ञान कहानी
बेशक, ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम की गणना करने का हमारा असली मकसद वास्तव में इन सुंदर रंगीन चित्रों के निर्माण से कहीं अधिक था। रंग दिलचस्प है लेकिन वास्तव में ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम विस्तार से समृद्ध है और हमें ब्रह्मांड में स्टार गठन के इतिहास के बारे में बहुत कुछ बताता है। आपने ऊपर देखा होगा कि ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम में गहरी रेखाएं और उज्ज्वल बैंड होते हैं, ये विभिन्न तत्वों के विशिष्ट उत्सर्जन और अवशोषण के अनुरूप होते हैं:
ये आपको सौर स्पेक्ट्रम में फ्रौनहोफर लाइनों की याद दिला सकते हैं। ठीक यही परमाणु अवशोषण की प्रक्रिया काम कर रही है। अंधेरे रेखाओं की ताकत ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम में योगदान करने वाले सितारों के तापमान से निर्धारित होती है। पुराने सितारों में कूलर का वातावरण होता है और गर्म युवा सितारों के लिए अलग-अलग रेखाएं उत्पन्न करते हैं। स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करके हम इनके सापेक्ष अनुपात पर काम कर सकते हैं और कोशिश कर सकते हैं और अनुमान लगा सकते हैं कि ब्रह्मांड के पिछले युगों में स्टार-गठन दर क्या थी। इस विश्लेषण का खूनी विवरण बाल्ड्री, ग्लेज़ब्रुक, एट अल में दिया गया है। 2002। ब्रह्मांड में तारे के निर्माण के हमारे अनुमानित सबसे संभावित इतिहास की एक सरल तस्वीर यहाँ दिखाई गई है:
ये सभी मॉडल 2dF सर्वेक्षण में सही ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम देते हैं और उन सभी का कहना है कि ब्रह्मांड में अधिकांश तारे आज 5 अरब साल पहले बने हैं। यह निश्चित रूप से तात्पर्य है कि ब्रह्मांड का रंग अतीत में अलग रहा होगा जब अधिक गर्म युवा नीले तारे थे। वास्तव में हम गणना कर सकते हैं कि यह हमारे सर्वोत्तम फिटिंग मॉडल से क्या होगा। 13 अरब साल पहले से भविष्य में 7 अरब साल तक रंग का विकास हमारी विभिन्न मान्यताओं के तहत इस तरह दिखता है:
ब्रह्मांड युवा और नीले रंग से शुरू हुआ, और विकसित 'लाल' विशाल सितारों की आबादी के रूप में धीरे-धीरे लाल हो गया। नए तारे बनाने के लिए इंटरस्टेलर गैस के भंडार में गिरावट के कारण पिछले 6 अरब वर्षों में नए सितारों के गठन की दर में तेजी से गिरावट आई है। जैसे-जैसे तारा-निर्माण दर में गिरावट जारी है और अधिक तारे लाल दानव बनते हैं, ब्रह्मांड का रंग लाल और लाल होता जाएगा। आखिरकार सभी तारे गायब हो जाएंगे और ब्लैक होल के अलावा कुछ नहीं बचेगा। ये भी अंततः हॉकिंग प्रक्रिया के माध्यम से वाष्पित हो जाएंगे और पुरानी रोशनी के अलावा कुछ भी नहीं छोड़ा जाएगा, जो कि ब्रह्मांड के हमेशा के लिए (वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में) के विस्तार के रूप में खुद को फिर से लाल कर देगा।
मूल स्रोत: जेएचयू न्यूज रिलीज