एथन से पूछें: पॉज़िट्रॉन की अधिकता - क्या खगोल भौतिकी के सभी रहस्यों के समाधान के लिए अंधेरे पदार्थ को जिम्मेदार ठहराना लायक है?

देखने के एक विस्तृत क्षेत्र के साथ HAWC टेलीस्कोप जेमिंग पल्सर और PSR B0656 + 14 को गामा विकिरण के बीकन के रूप में देखता है, जिसका कोणीय आकार चंद्रमा की तुलना में बड़ा है (यह पैमाने के लिए दिया गया है)।

भौतिकी के नियमों और स्टैंडर्ड मॉडल और जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी की सफलताओं के बारे में हमारे सभी ज्ञान के बावजूद, ब्रह्मांड में कुछ घटनाओं के अवलोकन में व्यापक व्याख्या का अभाव है। ब्रह्मांड अभी भी रहस्यों से भरा है, सितारों के गठन से लेकर उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों तक। हालाँकि हमने अंतरिक्ष से संबंधित कई खोजें की हैं, फिर भी हम सब कुछ नहीं जानते हैं। क्या इसका मतलब यह है कि यह अंधेरे पदार्थ की कार्रवाई के लिए किसी अज्ञात प्रभाव को जिम्मेदार ठहराने लायक है? हमारा पाठक पूछता है:

यह आमतौर पर अंधेरे पदार्थ के बारे में लिखा जाता है कि यह गुरुत्वाकर्षण के अलावा, पदार्थ के साथ बातचीत नहीं करता है। तो आप उसकी तलाश कैसे करते हैं? यह ब्लैक होल के साथ एक पुरानी पहेली जैसा दिखता है जिसमें सब कुछ चूसने लगता है। और फिर मैंने एक अन्य लेख में पढ़ा कि इसका पता अन्य माध्यमों से लगाया जा सकता है, न कि केवल गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के माध्यम से। यह कैसे सत्यानाश करता है? क्या यह इलेक्ट्रॉनों के साथ पॉज़िट्रॉन के विनाश की तरह दिखता है?

यह बहुत सारे रहस्यों और काले पदार्थ की उपस्थिति के बहुत सारे सबूतों को सूचीबद्ध करता है। लेकिन सभी पहेलियों को टीएम के काम के लिए जिम्मेदार ठहराना न केवल एक अदूरदर्शी दृष्टिकोण है, बल्कि यह भी प्रदर्शित करने का एक शानदार उदाहरण है कि जब वैज्ञानिक अच्छे विचारों से भागते हैं तो क्या होता है।


वेरोनिका हेयर क्लस्टर, NGC 4889 (बाईं ओर) और NGC 4874 (दाईं ओर, थोड़ा छोटा) के केंद्र में दो उज्ज्वल बड़ी आकाशगंगाओं में से प्रत्येक , एक लाख प्रकाश वर्ष से अधिक है। लेकिन परिधि पर स्थित आकाशगंगाओं की तीव्र गति क्लस्टर के पूरे आयतन में काले पदार्थ के एक बड़े प्रभामंडल की उपस्थिति को इंगित करती है।

पूरे ब्रह्मांड में डार्क मैटर बिखरा हुआ है। इसकी अवधारणा को पहली बार 1930 के दशक में क्लस्टर में व्यक्तिगत आकाशगंगाओं की तेज गति को समझाने के लिए प्रस्तावित किया गया था, क्योंकि यह पता चला था कि सभी सामान्य पदार्थ - जिसमें प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन शामिल हैं - गुरुत्वाकर्षण की कुल मात्रा को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं था। ये तारे, ग्रह, गैस, धूल, इंटरस्टेलर और इंटरग्लैक्टिक प्लाज्मा, ब्लैक होल और वे सभी हैं जिन्हें हम माप सकते हैं। डार्क मैटर का समर्थन करने वाले कई सम्मोहक कारक हैं।


अंतरिक्ष नेटवर्क को अंधेरे पदार्थ द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और सबसे बड़े पैमाने की संरचनाएं विस्तार और अंधेरे ऊर्जा की दर से निर्धारित होती हैं। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रूप से बातचीत करने वाले सामान्य पदार्थ के पतन के कारण थ्रेड्स के साथ स्थित छोटी संरचनाएं बनती हैं।

और इसमें न केवल समूहों में आकाशगंगाएं शामिल हैं, हालांकि प्रत्येक क्लस्टर को निश्चित रूप से इसकी आवश्यकता है। TM के लिए आवश्यक है:

• आकाशगंगाओं के घूर्णन गुणों का वर्णन,
• विशाल अण्डाकार आकाशगंगाओं से लेकर विभिन्न आकारों की आकाशगंगाओं का निर्माण, मिल्की वे के आकार से लेकर छोटे छोटे आकार का,
• आकाशगंगाओं के जोड़े के बीच बातचीत,
• आकाशगंगा समूहों के गुण और बड़े पैमाने पर गांगेय समूहों के गुण,
• अंतरिक्ष नेटवर्क, इसकी फिलामेंटस संरचना सहित,
• सीएमबी उतार-चढ़ाव स्पेक्ट्रम,
• दूर के द्रव्यमान में गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के प्रभाव को देखा,
• गांगेय समूहों को टकराने में मौजूद गुरुत्वाकर्षण और सामान्य पदार्थ के देखे गए प्रभावों के बीच अंतर।

व्यक्तिगत आकाशगंगाओं के छोटे पैमानों से लेकर ब्रह्मांड तक, डार्क मैटर की पूरी तरह से जरूरत है।


विभिन्न टकराते हुए गांगेय समूहों के एक्स-रे (गुलाबी) और सामान्य पदार्थ के नक्शे (नीला) सामान्य पदार्थ और गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के बीच अंतर को प्रदर्शित करते हैं - यह काले पदार्थ की उपस्थिति के लिए सबसे ठोस सबूतों में से एक है। गुरुत्वाकर्षण के वैकल्पिक सिद्धांतों को इतना तनावपूर्ण हो जाना है कि कई उन्हें हास्यास्पद लगता है

यदि आप इसे बाकी ब्रह्माण्ड विज्ञान के साथ जोड़ते हैं, तो हमें इस बात का प्रमाण मिलेगा कि हमारी हर आकाशगंगा में, आसपास के टीएम का एक विशाल दुर्लभ योग है। तारों, गैस और धूल के विपरीत जो एक डिस्क के रूप में मौजूद होती हैं, TM का प्रभामंडल गोलाकार होना चाहिए, क्योंकि इस बात के बहुत सारे प्रमाण हैं कि TM, सामान्य परमाणु-आधारित पदार्थ के विपरीत, जब स्वयं से टकराता है तो चपटा नहीं होता है। साधारण बात के साथ। इसके अलावा, टीएम आकाशगंगा के केंद्र के आसपास सबसे अधिक घनी होनी चाहिए, और घनत्व में कमी के रूप में यह दूर चला जाता है, और यह भी विस्तार, शायद, सितारों के वितरण के दस गुना की दूरी पर। अंत में, प्रत्येक प्रभामंडल में टीएम की छोटी गांठ होनी चाहिए।


मॉडल और सिमुलेशन के अनुसार, सभी आकाशगंगाओं को गांगेय केंद्र में घनत्व शिखर के साथ काले पदार्थ के प्रभामंडल से घिरा होना चाहिए। हालांकि, यदि केवल टीएम कुछ मॉडल का पालन नहीं करेगा और विशिष्ट गुण होंगे, तो पॉज़िट्रॉन या गामा किरणों की अधिकता को समझाना मुश्किल होगा।

उपरोक्त टिप्पणियों और कई अन्य लोगों के पूरे स्पेक्ट्रम को समझाने के लिए, टीएम के पास निम्नलिखित को छोड़कर कोई अन्य गुण नहीं होना चाहिए:

• उसके पास द्रव्यमान होना चाहिए;
• यह गुरुत्वाकर्षण के साथ बातचीत करना चाहिए;
• इसे धीरे-धीरे शुरुआती समय से प्रकाश की गति के सापेक्ष बढ़ना चाहिए;
• यह व्यावहारिक रूप से अन्य प्रकार के इंटरैक्शन का अनुभव नहीं करना चाहिए।

वह सब है। अन्य सभी इंटरैक्शन गंभीर रूप से सीमित हैं, लेकिन बाहर नहीं किए गए हैं।

तो क्यों, हर बार किसी भी तरह के सामान्य कणों की अधिकता खगोल भौतिकी अवलोकन के दौरान होती है - फोटॉन, पॉज़िट्रॉन, एंटीप्रोटोन, आदि। - क्या लोग मुख्य रूप से "दोष" टीएम चाहते हैं?


यदि आप नहीं जानते कि गुरुत्वाकर्षण से संबंधित टिप्पणियों का वर्णन कैसे किया जाए, तो तुरंत सब कुछ के लिए टीएम को दोष दें - इसका मतलब है एक तिनके को पकड़ना।

नवंबर 2017 में, पल्सर के पास गामा विकिरण स्रोतों का अध्ययन करने वाली एक टीम ने साइंस में अपने काम को प्रकाशित किया और बेहतर तरीके से समझने की कोशिश की कि पॉज़िट्रॉन की अधिकता कहाँ से आती है। पॉज़िट्रॉन, इलेक्ट्रॉनों के एंटीपार्टिकल्स, सामान्य रूप से दिखाई देते हैं जब सामान्य पदार्थ के कणों को पर्याप्त रूप से उच्च ऊर्जा तक पहुंचाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन - पॉज़िट्रॉन जोड़े टकराव में दिखाई दे सकते हैं, जो आइंस्टीन के E = mA ² से शुरू होते हैं। कण भौतिकी में प्रयोगों में, हम एक नियमित आधार पर इन जोड़ियों का निर्माण करते हैं, और हम खगोल भौतिकी में पॉज़िट्रॉन के निर्माण के प्रमाण भी देख सकते हैं - दोनों सीधे, जब ब्रह्मांडीय किरणों की खोज करते हैं, और सीधे नहीं, इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन रीनिहिलेशन के ऊर्जा संकेतों का अध्ययन करते हैं।


511 केवी की एक फोटॉन लाइन पर कम ऊर्जा पर इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन री-एनालाइज़ेशन के लिए विशेषता संकेतों को व्यापक रूप से INTEGRAL उपग्रह द्वारा मापा गया था

गैलेक्सी के केंद्र के चारों ओर पॉज़िट्रॉन की उपस्थिति के ज्योतिषीय संकेत दिखाई देते हैं, वे हमारे गैलेक्सी के रहस्यमयी क्षेत्र में स्थित माइक्रोवेसर और पल्सर जैसे बिंदु स्रोतों के आसपास केंद्रित होते हैं, जिन्हें " महान उद्घोषक " कहा जाता है, और अज्ञात मूल की बिखरी हुई पृष्ठभूमि के रूप में देखा जाता है। एक बात स्पष्ट है: सामान्य तौर पर, हमें अपेक्षा से अधिक पॉज़िट्रॉन दिखाई देते हैं। यह वर्षों से जाना जाता है: आईएसएस पर सवार एक चुंबकीय अल्फा स्पेक्ट्रोमीटर पमेला द्वारा माप के परिणामस्वरूप। हाल ही में, HAWC वेधशाला ने टीईवी के क्रम की बहुत उच्च ऊर्जा की गामा किरणों को मापा, जो बताता है कि बहुत दृढ़ता से छितरे हुए कण मध्य-आयु वाले पल्सर की दिशा से हमारे पास आते हैं। लेकिन, दुर्भाग्य से, यह पॉज़िट्रॉन की अधिकता को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं है।


उच्च-ऊर्जा पॉज़िट्रॉन की अधिकता को समझाना मुश्किल है, लेकिन स्पेक्ट्रम ग्राफ के सपाट होने की अनुपस्थिति, HAWC माप के कारण जारी है, यह दर्शाता है कि डार्क मैटर ही इसका कारण था

लेकिन किसी कारण के लिए, पॉज़िट्रॉन की प्रत्येक नई माप के साथ या एक ज्योतिषीय स्रोत का अवलोकन जो इसके लिए जिम्मेदार नहीं हो सकता है, बातचीत तुरंत "हम यह नहीं समझा सकते हैं, इसलिए डार्क मैटर को दोष देना है।" और यह बुरा है - ज्योतिषीय स्रोतों के लिए काफी कम उम्मीदवार हैं जिन्हें किसी विदेशी की आवश्यकता नहीं है:

• अन्य कणों पर पॉज़िट्रॉन और गामा किरणों का द्वितीयक उत्पादन,
• microquasars या अन्य ब्लैक होल अवशोषित पदार्थ,
• बहुत युवा या बहुत पुराने पल्सर, जिसमें मैग्नेटर्स भी शामिल हैं,
• सुपरनोवा अवशेष।

और यह पूरी सूची नहीं है - सिर्फ उदाहरण जो इस अतिरिक्त का कारण बन सकते हैं।


एक सुपरनोवा के अवशेष केवल विस्फोट के दौरान बनाए गए भारी तत्वों को ब्रह्मांड में वापस नहीं फेंकते हैं - इन तत्वों की उपस्थिति पृथ्वी से निर्धारित की जा सकती है

इस क्षेत्र में काम करने वाले कई वैज्ञानिक मुख्य रूप से डार्क मैटर करते हैं क्योंकि यदि यह सामान्य पदार्थ के गामा किरणों और कणों का विनाश और उत्पन्न करता है, तो यह एक क्रांति और एक सफलता होगी। यह खगोलविदों के बीच काले पदार्थ के शिकारियों के लिए आदर्श होगा। लेकिन इच्छाधारी सोच काम नहीं करती है, और, जहां तक ​​हम न्याय कर सकते हैं, अभी भी काले पदार्थ के कणों का विनाश हमारे द्वारा पता नहीं लगाया गया है। और हालांकि टीएम को हमेशा पॉज़िट्रॉन की अधिकता के लिए एक संभावित स्पष्टीकरण के रूप में प्रतिष्ठित किया जाता है, यह टैबी स्टार के मामले में एलियंस की गतिविधि से अधिक संभावना नहीं है।


प्रकाश-संग्रह सामग्री के आवरण में एक तारे को घेरने के विचार को "डायसन क्षेत्र" के रूप में जाना जाता है। निर्माण के दौरान, यह अधिक से अधिक स्टार प्रकाश को कवर कर सकता है। टैबी स्टार की गतिविधि के लिए यह असंभावित स्पष्टीकरण टीएम का उपयोग करने वाले पॉज़िट्रॉन की अधिकता के स्पष्टीकरण के समान है

मैंने ब्रेंडा डिंगस, HAWC परियोजना पर्यवेक्षक से संपर्क किया, और उसने इस पर इस तरह टिप्पणी की:

इसमें कोई संदेह नहीं है कि पॉज़िट्रॉन के अन्य स्रोत हैं। हालाँकि, पॉज़िट्रॉन दूर-दराज के स्रोतों से नहीं फैलते हैं और आसपास के क्षेत्र में पॉज़िट्रॉन के स्रोत इतने सारे नहीं हैं। दो सर्वश्रेष्ठ स्रोत उम्मीदवारों की खोज HAWC द्वारा की गई थी, और अब हम जानते हैं कि वे कितने पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन करते हैं। और हम यह भी जानते हैं कि ये पॉज़िट्रॉन स्रोतों से कैसे बिखरते हैं, और यह पहले के विचार से कहीं अधिक धीरे-धीरे होता है। इसलिए, यद्यपि हमने आस-पास के पॉज़िट्रॉन स्रोतों की उपस्थिति की पुष्टि की, हमने पाया कि पॉज़िट्रॉन स्रोत से बहुत धीरे-धीरे प्रचार करते हैं, और इसलिए पृथ्वी पर पाए गए पॉज़िट्रॉन की अधिकता के लिए जिम्मेदार नहीं हैं।

जब आप एक संभावना को पार कर लेते हैं, तो इससे दूसरों की संभावना बढ़ जाती है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि ये पॉज़िट्रॉन आवश्यक रूप से काले पदार्थ से आते हैं। हमारा यह मतलब नहीं था।

HAWC टिप्पणियों में पॉज़िट्रॉन की परिकल्पित अधिकता बताती है कि पॉज़िट्रॉन की आवश्यक संख्या का केवल एक छोटा सा अंश पास के मध्यम आयु वर्ग के पल्सर जैसे स्रोतों से आ सकता है।

तथ्य यह है कि HAWC के डेटा अन्य प्रयोगों में देखे गए पॉज़िट्रॉन के केवल 1% की उपस्थिति की व्याख्या करते हैं, वास्तव में ऐसा है, और यह काफी उल्लेखनीय है - और पता चलता है कि उनकी उपस्थिति के लिए कुछ और दोष देना है। जब आपके पास एक अवलोकन होता है कि सामान्य विचार स्पष्ट नहीं कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, खगोल भौतिकी पॉज़िट्रॉन की अधिकता, तो आप इस विचार को आगे रख सकते हैं कि यह टीएम लंबे समय से मांग की गई सहभागिता को दर्शाता है। लेकिन यह बहुत अधिक संभावना है कि कुछ अन्य खगोलीय प्रक्रिया ज्ञात, सामान्य कणों को तेज करती है, जिससे इस तरह के प्रभाव होते हैं। जब विज्ञान में एक पहेली दिखाई देती है, तो क्रांति की संभावना के लिए दिमाग खुला रखना आवश्यक है, लेकिन साधारण पर दांव लगाने के लिए। और कभी भी इसके विपरीत दावा करने वाले प्रचार पर विश्वास न करें।