खगोलविदों को ‘एक संकेत से अधिक’ मिलता है कि डार्क एनर्जी वह नहीं है जो उन्होंने सोचा था

खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने बुधवार को उस डार्क एनर्जी को आज तक के सबसे सम्मोहक सबूतों का अनावरण किया – एक रहस्यमय घटना जो हमारे ब्रह्मांड को कभी तेजी से विस्तारित करने के लिए धकेलती है – प्रकृति का एक निरंतर बल नहीं है, लेकिन एक ऐसा है जो ब्रह्मांडीय समय से गुजरता है और बहता है।

डार्क एनर्जी, नया माप बताता है, हमारे ब्रह्मांड को हर पैमाने पर अलग होने के भाग्य के लिए इस्तीफा नहीं दे सकता है, आकाशगंगा के समूहों से लेकर परमाणु नाभिक तक। इसके बजाय, इसका विस्तार कम हो सकता है, अंततः ब्रह्मांड को स्थिर छोड़ देता है। या कॉस्मोस भी पाठ्यक्रम को उल्टा कर सकता है, अंततः एक पतन के लिए बर्बाद हो गया जिसे खगोलविदों ने बड़े क्रंच के रूप में संदर्भित किया।

नवीनतम परिणाम बोल्ट ए टैंटलाइज़िंग इशारा पिछले अप्रैल से, कॉस्मोलॉजी के मानक मॉडल, वैज्ञानिकों के इतिहास के सबसे अच्छे सिद्धांत और ब्रह्मांड की संरचना के साथ कुछ अजीब था। पिछले साल और इस महीने से माप, एरिज़ोना में किट पीक नेशनल वेधशाला में एक दूरबीन पर डार्क एनर्जी स्पेक्ट्रोस्कोपिक इंस्ट्रूमेंट, या देसी को चलाने वाले एक सहयोग से आते हैं।

लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी और देसी के निदेशक के एक कॉस्मोलॉजिस्ट माइकल लेवी ने कहा, “यह अब एक संकेत से थोड़ा अधिक है।” “यह हमें अन्य मापों के साथ संघर्ष में रखता है,” डॉ। लेवी ने कहा। “जब तक डार्क एनर्जी विकसित नहीं होती है – तब, लड़का, सभी बतख एक पंक्ति में लाइन में हैं।”

घोषणा एनाहिम, कैलिफ़ोर्निया में अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी की एक बैठक में की गई थी, और साथ में पत्रों का सेट परिणामों का वर्णन, जो जर्नल फिजिकल रिव्यू डी में पीयर रिव्यू और प्रकाशन के लिए प्रस्तुत किए जा रहे हैं।

यह कहना उचित है कि यह परिणाम, अंकित मूल्य पर लिया गया, यह सबसे बड़ा संकेत प्रतीत होता है कि हमारे पास ~ 25 वर्षों में डार्क एनर्जी की प्रकृति के बारे में है, क्योंकि हमने इसकी खोज की थी, “एडम रीस, जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद् और बाल्टीमोर में स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट जो काम में शामिल नहीं थे, लेकिन उन्होंने साझा नहीं किया, लेकिन साझा किया। 2011 नोबेल प्राइज़ इन फिजिक्स डार्क एनर्जी की खोज के लिए, एक ईमेल में लिखा गया।

लेकिन यहां तक ​​कि जब देसी टिप्पणियों ने कॉस्मोलॉजी के मानक मॉडल को चुनौती दी, तो एक अलग परिणाम ने इसे मजबूत किया है। मंगलवार को, चिली में अटाकामा कॉस्मोलॉजी टेलीस्कोप चलाने वाली बहुराष्ट्रीय टीम जारी किया शिशु ब्रह्मांड की सबसे विस्तृत छवियां कभी भी ली गईं, जब यह मात्र 380,000 साल पुराना था। (उस दूरबीन को 2022 में डिकोमिशन किया गया था।)

उनका प्रतिवेदनअभी तक सहकर्मी की समीक्षा नहीं की गई है, यह पुष्टि करने के लिए लगता है कि मानक मॉडल प्रारंभिक ब्रह्मांड में अपेक्षित रूप से काम कर रहा था। उस मॉडल में एक तत्व, हबल कॉन्स्टेंट, वर्णन करता है कि ब्रह्मांड कितनी तेजी से विस्तार कर रहा है, लेकिन स्थिरांक के अंतिम आधी सदी के मापों में असहमत रूप से असहमत हैं, एक असंगतता जिसे हबल तनाव के रूप में जाना जाता है। सिद्धांतकारों ने कहा है कि शायद बहुत शुरुआती ब्रह्मांड में अंधेरे ऊर्जा का एक अतिरिक्त उछाल, जब परमाणुओं के बनने के लिए स्थितियां बहुत गर्म थीं, इस तनाव को हल कर सकती हैं।

नवीनतम अटाकामा परिणाम इस विचार को खारिज करते हैं। लेकिन वे इस बारे में कुछ नहीं कहते हैं कि क्या अंधेरे ऊर्जा की प्रकृति बाद में विकसित हो सकती है।

दोनों रिपोर्टों ने अन्य ब्रह्मांड विज्ञानियों से पुष्ट प्रशंसा को विकसित किया, जिन्होंने एक साथ एक लौकिक भ्रम की बात स्वीकार की कि इसका क्या मतलब है।

शिकागो विश्वविद्यालय के एक कॉस्मोलॉजिस्ट वेंडी फ्रीडमैन ने कहा, “मुझे नहीं लगता कि इस बिंदु पर हबल तनाव को समझाने के लिए अच्छे विचार के रूप में बहुत अच्छे विचार हैं,”

माइकल टर्नर, शिकागो विश्वविद्यालय के एक सिद्धांतकार, जो अध्ययन में भी शामिल नहीं थे, ने कहा: “अच्छी खबर यह है कि कॉस्मिक अंडे में कोई दरार नहीं है। बुरी खबर यह है कि ब्रह्मांडीय अंडे में कोई दरार नहीं है।”

डॉ। टर्नर, जिन्होंने “डार्क एनर्जी” शब्द को गढ़ा, ने कहा कि अगर कोई दरार थी, तो “यह पर्याप्त रूप से खुला नहीं है – फिर भी – हमारे लिए कॉस्मोलॉजी में अगली बड़ी चीज को स्पष्ट रूप से देखने के लिए।”

खगोलविद अक्सर एक बेकिंग केक में किशमिश के लिए एक विस्तारित ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं की तुलना करते हैं। जैसे -जैसे आटा उगता है, किशमिश को अलग -अलग ले जाया जाता है। वे एक -दूसरे से हैं, जितनी तेजी से वे अलग होते हैं।

1998 में, खगोलविदों के दो समूहों ने एक की चमक का अध्ययन करके ब्रह्मांड के विस्तार को मापा कुछ प्रकार के सुपरनोवाया विस्फोट स्टार। इस तरह के सुपरनोवा एक समान मात्रा में प्रकाश उत्पन्न करते हैं, इसलिए वे आगे की दूरी पर अनुमानित रूप से बेहोश दिखाई देते हैं। यदि ब्रह्मांड का विस्तार धीमा हो रहा था, जैसा कि वैज्ञानिकों ने उस समय माना था, दूर के विस्फोटों से प्रकाश की तुलना में थोड़ा उज्जवल दिखाई देना चाहिए था।

उनके आश्चर्य के लिए, दोनों समूहों ने पाया कि सुपरनोवा उम्मीद की तुलना में बेहोश थे। धीमा होने के बजाय, ब्रह्मांड का विस्तार वास्तव में तेजी से बढ़ रहा था।

भौतिकविदों के लिए ज्ञात कोई भी ऊर्जा एक त्वरित विस्तार नहीं कर सकती है; इसकी ताकत को समाप्त करना चाहिए क्योंकि यह एक गुब्बारे वाले ब्रह्मांड में कभी भी अधिक पतला फैल जाता है। जब तक कि ऊर्जा अंतरिक्ष से ही नहीं आती है।

इस डार्क एनर्जी ने एक ठगने कारक के सभी ईयरमार्क को बोर कर दिया, जिसे अल्बर्ट आइंस्टीन ने 1917 में गुरुत्वाकर्षण के अपने सिद्धांत में डाला, यह बताने के लिए कि ब्रह्मांड अपने वजन के तहत क्यों नहीं गिर रहा था। कॉस्मोलॉजिकल कॉन्स्टेंट के रूप में जाना जाने वाला फ्यूज फैक्टर, एक प्रकार के लौकिक प्रतिकर्षण का प्रतिनिधित्व करता है जो गुरुत्वाकर्षण को संतुलित करेगा और ब्रह्मांड को स्थिर करेगा – या इसलिए उसने सोचा। 1929 में, जब यह स्पष्ट हो गया कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा था, आइंस्टीन ने कॉस्मोलॉजिकल कॉन्स्टेंट को छोड़ दिया, कथित तौर पर इसे अपना सबसे बड़ा दोष कहा।

लेकिन बहुत देर हो चुकी थी। 1955 में तैयार किए गए क्वांटम थ्योरी की एक विशेषता यह भविष्यवाणी करती है कि खाली जगह ऊर्जा के साथ फोमिंग है जो आइंस्टीन के ठगने कारक की तरह एक प्रतिकारक बल का उत्पादन करेगा। पिछली तिमाही के लिए, यह स्थिरांक कॉस्मोलॉजी के मानक मॉडल का हिस्सा रहा है। मॉडल में 13.8 बिलियन साल पहले पैदा हुए एक ब्रह्मांड का वर्णन किया गया है, जो कि बिग बैंग के रूप में जाना जाता है, और 5 प्रतिशत परमाणु पदार्थ, 25 प्रतिशत डार्क मैटर और 70 प्रतिशत डार्क एनर्जी से बना है। लेकिन मॉडल यह कहने में विफल रहता है कि वास्तव में डार्क मैटर या डार्क एनर्जी क्या हैं।

यदि डार्क एनर्जी वास्तव में आइंस्टीन की स्थिरता है, तो मानक मॉडल एक धूमिल भविष्य को चित्रित करता है: ब्रह्मांड तेजी से बढ़ता रहेगा, हमेशा के लिए, गहरा और अकेला हो जाता है। दूर की आकाशगंगाएं अंततः देखने के लिए बहुत दूर होंगी। सभी ऊर्जा, जीवन और विचार को ब्रह्मांड से चूसा जाएगा।

‘कुछ के बाद जाने के लिए’

देसी टीम के खगोलविद ब्रह्मांडीय समय के विभिन्न युगों में आकाशगंगाओं का सर्वेक्षण करके डार्क एनर्जी को चिह्नित करने की कोशिश कर रहे हैं। प्राइमर्डियल ब्रह्मांड में पदार्थ के प्रसार में छोटी अनियमितताओं ने आज आकाशगंगाओं के बीच की दूरी को प्रभावित किया है – जो दूरी का विस्तार हुआ है, एक औसत दर्जे के तरीके से, ब्रह्मांड के साथ।

नवीनतम देसी माप के लिए उपयोग किए जाने वाले डेटा में एक शामिल था सूची लगभग 15 मिलियन आकाशगंगाओं और अन्य खगोलीय वस्तुओं की। अकेले, डेटा सेट यह नहीं बताता है कि कुछ भी अंधेरे ऊर्जा की सैद्धांतिक समझ से भयावह है। लेकिन ब्रह्मांड के विस्तार को मापने के लिए अन्य रणनीतियों के साथ संयुक्त – उदाहरण के लिए, विस्फोट सितारों और ब्रह्मांड में सबसे पुराने प्रकाश का अध्ययन करते हुए, बिग बैंग के कुछ सौ हजार साल बाद उत्सर्जित किया – डेटा अब मानक मॉडल की भविष्यवाणी के साथ लाइन नहीं करता है।

डेटा और सिद्धांत के बीच विसंगति अधिकतम 4.2 सिग्मा (भौतिकविदों द्वारा पसंद की गई अनिश्चितता की इकाइयों में) में है, 50,000 संभावनाओं में से एक का प्रतिनिधित्व करता है कि परिणाम एक अस्थायी हैं। लेकिन बेमेल अभी तक पांच सिग्मा (3.5 मिलियन संभावनाओं में से एक के बराबर) पर नहीं है, एक खोज का दावा करने के लिए भौतिकविदों द्वारा निर्धारित कड़े मानक।

फिर भी, डिस्कनेक्ट आकर्षक रूप से विचारोत्तेजक है कि कॉस्मोलॉजिकल मॉडल में कुछ अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। वैज्ञानिकों को यह संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है कि वे कैसे गुरुत्वाकर्षण की व्याख्या करते हैं या बड़े धमाके से प्राचीन प्रकाश की समझ बनाते हैं। देसी खगोलविदों को लगता है कि समस्या अंधेरे ऊर्जा की प्रकृति हो सकती है।

“अगर हम एक डायनेमिक डार्क एनर्जी का परिचय देते हैं, तो पहेली के टुकड़े एक साथ बेहतर होते हैं,” मुस्तफा इशाक-बुशकी ने कहा, टेक्सास विश्वविद्यालय के एक कॉस्मोलॉजिस्ट डलास में एक कॉस्मोलॉजिस्ट थे जिन्होंने नवीनतम देसी विश्लेषण का नेतृत्व करने में मदद की।

विल पर्सीवल, ओंटारियो में वाटरलू विश्वविद्यालय में एक कॉस्मोलॉजिस्ट और देसी सहयोग के एक प्रवक्ता ने क्षितिज पर झूठ बोलने के बारे में उत्साह व्यक्त किया। “यह वास्तव में मैदान के लिए हाथ में एक शॉट का एक छोटा सा है,” उन्होंने कहा। “अब हमें कुछ बाद में जाना है।”

1950 के दशक में, खगोलविदों ने दावा किया कि कॉस्मोलॉजी को समझाने के लिए केवल दो संख्याओं की आवश्यकता थी: ब्रह्मांड कितनी तेजी से संबंधित था और दूसरा अपने मंदी का वर्णन कर रहा था, या कितना विस्तार धीमा था। 1960 के दशक में चीजें बदल गईं, इस खोज के साथ कि ब्रह्मांड को बिग बैंग से प्रकाश में नहाया गया था, जिसे कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि के रूप में जाना जाता है। इस पृष्ठभूमि विकिरण को मापने से वैज्ञानिकों को प्रारंभिक ब्रह्मांड के भौतिकी की जांच करने की अनुमति मिली और जिस तरह से आकाशगंगाओं ने बाद में गठन और विकसित किया। नतीजतन, कॉस्मोलॉजी के मानक मॉडल को अब छह मापदंडों की आवश्यकता होती है, जिसमें ब्रह्मांड में साधारण और अंधेरे दोनों के घनत्व शामिल हैं।

चूंकि कॉस्मोलॉजी अधिक सटीक हो गई है, इन मापदंडों के अनुमानित और मापा मूल्यों के बीच अतिरिक्त तनाव पैदा हो गया है, जिससे मानक मॉडल के लिए सैद्धांतिक एक्सटेंशन का एक संलयन होता है। लेकिन अटाकामा कॉस्मोलॉजी टेलीस्कोप से नवीनतम परिणाम – कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि की तारीख के लिए सबसे स्पष्ट नक्शे – इनमें से कई एक्सटेंशनों पर दरवाजा पटकने लगते हैं।

देसी कम से कम एक और वर्ष के लिए डेटा एकत्र करना जारी रखेगी। अन्य दूरबीन, जमीन पर और अंतरिक्ष में, ब्रह्मांड के अपने विचारों को चार्ट कर रहे हैं; उनमें से हैं ज़्विक क्षणिक सुविधा सैन डिएगो में, यूरोपीय यूक्लिड अंतरिक्ष दूरबीन और नासा का हाल ही में Spherex मिशन लॉन्च किया गया। भविष्य में, वेरा सी। रुबिन ऑब्जर्वेटरी इस गर्मी में चिली से रात के आकाश की एक मोशन पिक्चर रिकॉर्ड करना शुरू कर देगा, और नासा के रोमन स्पेस टेलीस्कोप को 2027 में लॉन्च करने के लिए तैयार किया गया है।

प्रत्येक आकाश से प्रकाश को भिगो देगा, ब्रह्मांड के टुकड़ों को अलग -अलग दृष्टिकोणों से मापेगा और एक पूरे के रूप में ब्रह्मांड की व्यापक समझ में योगदान देगा। सभी चल रहे रिमाइंडर के रूप में काम करते हैं कि ब्रह्मांड को क्रैक करने के लिए एक कठिन अंडा क्या है।

“इन डेटा सेटों में से प्रत्येक अपनी ताकत के साथ आता है,” कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़ और देसी सहयोग के प्रवक्ता के एक ब्रह्मांड विज्ञानी एलेक्सी लेउथहौड ने कहा। “ब्रह्मांड जटिल है। और हम बहुत सारी अलग -अलग चीजों को अलग करने की कोशिश कर रहे हैं।”