ब्रह्मांड कितनी तेजी से विस्तार कर रहा है?

हबल और गैया टीम आज सबसे सटीक माप बनाने के लिए एक साथ आती हैं

1920 के दशक में, एडविन हबल ने एक क्रांतिकारी खोज की - यह पता चला कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है। प्रारंभ में, इस राज्य की चीजों की भविष्यवाणी आइंस्टीन के जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी द्वारा की गई थी। इस विस्तार की गति को हबल स्थिरांक कहा जाता है । आज तक, आधुनिक दूरबीनों की मदद से - जैसे हबल दूरबीन - खगोलविदों ने इस मूल्य को पहले ही कई बार फिर से मापा और संशोधित किया है।

इन मापों ने पुष्टि की कि समय के साथ विस्तार दर में वृद्धि हुई है, हालांकि वैज्ञानिकों को यकीन नहीं है कि क्यों। हाल के माप वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा किए गए थे, जिन्होंने हबल से डेटा का उपयोग किया था, और फिर उनकी तुलना यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गैया वेधशाला में प्राप्त आंकड़ों से की थी। नतीजतन, हबल स्थिरांक के सबसे सटीक माप प्राप्त किए गए थे, जो हालांकि, ब्रह्मांडीय त्वरण के बारे में सवालों को नहीं हटाते थे।

इन खोजों का वर्णन करने वाला एक अध्ययन जुलाई में एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित किया गया था, जिसका शीर्षक था: "कॉस्मिक डिस्टेंस को मापने के लिए मिल्की वे सेफिड मानक और गैया DR2 के लिए उनके अनुप्रयोग: हबल कॉन्स्टेंट के लिए निहितार्थ।" अंतरिक्ष टेलीस्कोप, जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स, बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय और यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला का उपयोग करते हुए अध्ययन में अंतरिक्ष अनुसंधान संस्थान के वैज्ञानिकों को शामिल किया गया।


हब्बल स्थिरांक को मापने के तीन चरण: सेफिड्स के लिए लंबन को मापना, सेफिड्स और प्रकार Ia सुपरनोवा युक्त आकाशगंगाओं को मापना, प्रकार Ia सुपरनोवा युक्त दूर आकाशगंगाओं को मापना।

2005 से, स्पेस टेलीस्कोप और जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटीज का उपयोग करके स्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट के साथ काम करने वाले नोबेल पुरस्कार विजेता एडम रीस , हबल के मान को परिष्कृत करने के लिए काम कर रहे हैं, जो अंतरिक्ष की सीढ़ी के निर्माण की प्रक्रिया को बढ़ाते और सुधारते हैं। साथ में उनकी टीम, जिसे "राज्य के समीकरण की गणना के लिए सुपरनोवा H0 का उपयोग करना" कहा जाता है, ( Supernova H0 for the State of Equation , SH0ES), उन्होंने ब्रह्मांड की विस्तार दर की माप त्रुटि को सफलतापूर्वक घटाकर 2.2% कर दिया।

विस्तार से, खगोलविदों ने पारंपरिक रूप से खगोल विज्ञान में दूरी के पैमाने का उपयोग किया है, या दूरी की सीढ़ी, ब्रह्मांड में दूर की वस्तुओं की दूरी को मापने के लिए। यह ऐसे मील के पत्थरों के आधार पर बनाया गया है जैसे कि सेफेड वैरिएबल स्टार्स - स्पंदित तारे, जिस दूरी की गणना उनकी पूर्ण चमक को दृश्यमान के साथ तुलना करके की जा सकती है [और पूर्ण चमक की गणना रिपल अवधि / लगभग के आधार पर की जा सकती है। ट्रांस।]। इस तरह के मापों की तुलना दूर आकाशगंगाओं से आने वाली प्रकाश के लाल रंग की तुलना से की जाती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि आकाशगंगाओं के बीच का स्थान कितनी जल्दी फैलता है।

हबल स्थिरांक भी इसी से निकला है। एक अन्य विधि राहत विकिरण का अवलोकन है, और प्रारंभिक ब्रह्मांड के विस्तार पर नज़र रखना है - जब लगभग 378,000 साल बिग बैंग से गुजरे हैं - जिसमें से भौतिकी और एक्सट्रपलेशन का उपयोग करके आधुनिक विस्तार गति प्राप्त की जाती है। साथ में, इन विधियों को ब्रह्मांड के विस्तार के लिए एक कार्यक्रम प्रदान करना चाहिए जो कि शुरुआत से आज तक है।

हालांकि, खगोलविदों ने लंबे समय से ज्ञात किया है कि ये दोनों माप संयोग नहीं करते हैं। पिछले अध्ययन में , जब रिब और टीम ने हबल टेलीस्कोप का उपयोग करके अनुसंधान भी किया था, तो उन्हें 73 किमी / एस / एमपीसी का निरंतर मूल्य मिला। इस बीच, प्लैंक वेधशाला के माप से प्राप्त परिणाम (जो 2009 से 2013 तक विकिरण का अवलोकन करते हैं ) सुझाव देते हैं कि हबल स्थिरांक 67 किमी / एस / एमपीसी होना चाहिए, और निश्चित रूप से 69 से अधिक नहीं होना चाहिए - और यह उतना ही अंतर है 9%।


छद्म रंगों में अवशेष विकिरण

जैसा कि हाल ही में नासा की एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया गया है:

तनाव जल्दी और देर से यूनिवर्स के हमारे विचार की वास्तविक असंगति में बदल गया। यह स्पष्ट हो गया कि यह अब किसी एक आयाम में कुछ भयानक गलती का परिणाम नहीं था। यह ऐसा है जैसे आपने लोगों के विकास कार्यक्रम के अनुसार एक बच्चे के विकास की भविष्यवाणी की, और फिर पाया कि परिपक्व होने के बाद, वह बहुत अधिक उम्मीदों से अधिक था। हम पूरी तरह से चकरा गए हैं।

इस मामले में, रिस और सहयोगियों ने हबल टेलिस्कोप का उपयोग दूर केफेहाइड्स की चमक का अनुमान लगाने के लिए किया, और गैया ने लंबन डेटा प्रदान किया - किसी वस्तु के स्थान में स्पष्ट परिवर्तन इसके बिंदु के आधार पर - दूरी को निर्धारित करने के लिए आवश्यक। गैया का अन्य योगदान मिल्की वे की 50 सेफिड्स की दूरी का माप था, जो हबल मापों के साथ संयुक्त थे।

इसने खगोलविदों को सेफाइड्स को अधिक सटीक रूप से जांचने और मार्कर के रूप में मिल्की वे के बाहर उपयोग करने की अनुमति दी। हबल से प्राप्त मापों और गैया के नए डेटा का उपयोग करते हुए, रिस्स और सहकर्मियों ने विस्तार वेग के मापा मूल्य को 73.5 किमी / एसपीसी / प्रति टन तक परिष्कृत करने में सक्षम थे।


यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का गैया उपग्रह वर्तमान में मिल्की वे के सितारों का नक्शा बनाने के लिए अपने पांच साल के मिशन को पूरा कर रहा है।

स्पेस टेलीस्कोप स्पेस रिसर्च इंस्टीट्यूट के स्टेफानो कैसर्टानो और SH0ES टीम के सदस्य ने कहा:

हबल आश्चर्यजनक रूप से एक सामान्य-प्रयोजन वेधशाला के रूप में सेवा करने में अच्छा है, लेकिन गैया दूरी अंशांकन के लिए नया मानक है। यह विशेष रूप से लंबन को मापने के लिए बनाया गया है - इसे इसके लिए विकसित किया गया था। Gaia पिछली सभी मापी गई दूरियों की पुनरावृत्ति के लिए नई संभावनाएँ प्रदान करता है और हमारे पिछले कार्य की पुष्टि करता है। हम हबल स्थिरांक के लिए समान मान प्राप्त करते हैं, गैया के लिए प्राप्त लंबन मानों के साथ दूरी पैमाने के सभी पिछले अंशों की जगह। यह दो शक्तिशाली और सटीक वेधशालाओं का क्रॉस-चेक है।

भविष्य में, रिअस और उनकी टीम को उम्मीद है कि 2020 के शुरुआती दिनों तक हबल से जुड़ी त्रुटि को 1% तक कम करने के लिए गैया के साथ काम करना जारी रखा जाएगा। इस बीच, मौजूदा विस्तार दर और सीएमबी डेटा से प्राप्त विसंगति खगोलविदों को हैरान करती रहेगी।

अंत में, यह इस बात का संकेत हो सकता है कि ब्रह्मांड में कुछ अन्य भौतिकी काम कर रही है, उस वैज्ञानिक द्वारा जिस तरह से संदेह किया गया है, उस सामान्य पदार्थ के साथ डार्क मैटर बातचीत नहीं करता है, या यह कि डार्क एनर्जी पहले की तुलना में कहीं अधिक विदेशी हो सकती है। जो भी कारण हो, यह स्पष्ट है कि ब्रह्मांड अभी भी हमारे लिए आश्चर्य है!