इस सप्ताह, वैज्ञानिकों के साथ डार्क एनर्जी सर्वे (डीईएस) सहयोग ने विस्तृत नक्शों की एक श्रृंखला में पहला जारी किया, जो इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों से अनुमानित डार्क मैटर के वितरण को दर्शाता है। नए नक्शे वर्तमान सिद्धांतों की पुष्टि करते हैं जो सुझाव देते हैं कि आकाशगंगाएँ बनेंगी जहाँ डार्क मैटर की बड़ी सांद्रता मौजूद है। नया डेटा डार्क मैटर के बड़े फिलामेंट्स को दिखाता है जहां दृश्यमान आकाशगंगाएं और आकाशगंगा समूह झूठ बोलते हैं और ब्रह्मांडीय रिक्तियां जहां बहुत कम आकाशगंगाएं रहती हैं।
'हमारा विश्लेषण अब तक ब्रह्मांड की वर्तमान तस्वीर की भविष्यवाणी के अनुरूप है,' विश्लेषण के सह-नेता ज्यूरिख में स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (ईटीएच) के चिहवे चांग ने कहा। 'नक्शों में ज़ूम करके, हमने मापा है कि कैसे डार्क मैटर विभिन्न प्रकार की आकाशगंगाओं को ढँक देता है और कैसे वे एक साथ ब्रह्मांडीय समय में विकसित होते हैं।'
अनुसंधान और मानचित्र, जो आकाश के एक बड़े क्षेत्र में फैले हुए हैं, अमेरिका, ब्रिटेन, स्पेन, जर्मनी, स्विट्जरलैंड और ब्राजील की एक अंतरराष्ट्रीय टीम के बड़े पैमाने पर प्रयास का उत्पाद हैं। उन्होंने बाल्टीमोर, मैरीलैंड में अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी (APS) की बैठक में अपने नए परिणामों की घोषणा की।
ब्रह्मांड विज्ञानियों के अनुसार, गहरे द्रव्य ब्रह्मांड के विशेष क्षेत्रों में समय के साथ कण एक साथ प्रवाहित और टकराते हैं, अक्सर उन्हीं जगहों पर जहां आकाशगंगाएं बनती हैं और क्लस्टर होती हैं। समय के साथ, ब्रह्मांड में एक 'ब्रह्मांडीय वेब' विकसित होता है। हालांकि डार्क मैटर अदृश्य है, यह ब्रह्मांड के साथ फैलता है और गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव को महसूस करता है। इसके बाद खगोल वैज्ञानिक लाखों आकाशगंगाओं का सर्वेक्षण करके इसके नक्शों का पुनर्निर्माण कर सकते हैं, ठीक उसी तरह जैसे कोई पक्षियों के झुंड के जमीन के साथ-साथ चलती उसकी छाया से शिफ्टिंग ओरिएंटेशन का अनुमान लगा सकता है।
डेस वैज्ञानिकों ने दुनिया के सबसे शक्तिशाली डिजिटल कैमरों में से एक, 570-मेगापिक्सेल . के साथ नक्शे बनाए डार्क एनर्जी कैमरा (DECam), जो दूर की आकाशगंगाओं के प्रकाश के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील है। यह उत्तरी चिली में सेरो टोलोलो इंटर-अमेरिकन ऑब्जर्वेटरी में स्थित 4-मीटर विक्टर एम। ब्लैंको टेलीस्कोप पर लगाया गया है। इसकी प्रत्येक छवि पृथ्वी से देखे गए चंद्रमा के आकार के 20 गुना क्षेत्र से डेटा रिकॉर्ड करती है।
इसके अलावा, DECam पिछली मशीनों की तुलना में लगभग दस गुना तेजी से डेटा एकत्र करता है। यूनिवर्सिटी ऑफ पोर्ट्समाउथ के इंस्टीट्यूट ऑफ कॉस्मोलॉजी एंड ग्रेविटेशन में डेविड बेकन के अनुसार, 'यह हमें अंतरिक्ष में गहराई से देखने और डार्क मैटर और डार्क एनर्जी के प्रभावों को अधिक स्पष्टता के साथ देखने की अनुमति देता है। विडंबना यह है कि हालांकि ये डार्क इकाइयाँ हमारे ब्रह्मांड का 96% हिस्सा बनाती हैं, उन्हें देखना कठिन है और इसके लिए बड़ी मात्रा में डेटा की आवश्यकता होती है। ”
ब्लैंको 4-मीटर टेलीस्कोप का चांदी का गुंबद चिली में सेरो टोलोलो इंटर-अमेरिकन ऑब्जर्वेटरी में DECam रखता है। (फोटो क्रेडिट: टी. एबट और एनओएओ/ऑरा/एनएसएफ)
टेलीस्कोप और इसके उपकरण 'गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग' नामक तकनीक का उपयोग करके सटीक मापन सक्षम करते हैं। एस्ट्रोफिजिसिस्ट आकाशगंगाओं की छवियों की छोटी विकृतियों और कतरनी का अध्ययन करते हैं, उनके चारों ओर काले पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के कारण, एक आवर्धक कांच में वस्तुओं की विकृत छवियों के समान, सिवाय इसके कि डेस वैज्ञानिकों द्वारा देखी गई लेंस वाली आकाशगंगाएँ कम से कम 6 बिलियन प्रकाश हैं- साल दूर।
चांग और वीनू विक्रम (आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी) ने विश्लेषण का नेतृत्व किया, जिसके साथ उन्होंने दक्षिणी गोलार्ध के 139 वर्ग डिग्री में अभूतपूर्व विस्तार से डार्क मैटर के वेब का पता लगाया। विक्रम ने कहा, 'हमने इन नए मानचित्रों के निर्माण के लिए लगभग 2 मिलियन आकाशगंगाओं के आकार में मुश्किल से बोधगम्य विकृतियों को मापा।' यह पूरे आकाश के 0.4% से भी कम है, लेकिन पूरा डेस सर्वेक्षण अगले कुछ वर्षों में इस क्षेत्र का 30 गुना से अधिक का नक्शा तैयार करेगा।
के आगामी अंक में प्रकाशन के लिए अपना शोध पत्र प्रस्तुत कियारॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की मासिक नोटिस, और डीईएस टीम ने सार्वजनिक रूप से इसे पर कागजात के एक सेट के हिस्से के रूप में जारी किया arXiv.org मंगलवार को सर्वर
डीईएस वैज्ञानिकों द्वारा तैयार किए जा रहे इन बड़े सन्निहित नक्शों की सटीकता और विवरण अन्य ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों के परीक्षण की अनुमति देगा। रॉबर्ट निकोल (पोर्ट्समाउथ विश्वविद्यालय) कहते हैं, 'मैं वास्तव में उत्साहित हूं कि ये नक्शे हमें आकाशगंगा समूहों में विशेष रूप से संशोधित गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांतों के संबंध में काले पदार्थ के बारे में बताएंगे।' आइंस्टीन का गुरुत्वाकर्षण का मॉडल, सामान्य सापेक्षता, बड़े ब्रह्माण्ड संबंधी पैमानों पर या ब्रह्मांड के सबसे घने क्षेत्रों में गलत हो सकता है, और डार्क एनर्जी सर्वे के साथ चल रहे शोध से इसकी जांच में सुविधा होगी।