दो बहुत अलग खगोलीय सर्वेक्षणों के डेटा के एक शक्तिशाली संयोजन ने शोधकर्ताओं को ब्रह्मांड के विकास के “कॉस्मिक सीटी स्कैन” का निर्माण करने की अनुमति दी है।
इन स्नैपशॉट्स से पता चलता है कि, जैसा कि गुरुत्वाकर्षण जैसे बलों ने ब्रह्मांड को फिर से आकार दिया है, ब्रह्मांड बदले में कम क्लंपी हो गया है। दूसरे शब्दों में, ब्रह्मांड उम्मीद से अधिक जटिल हो गया। इन निष्कर्षों के पीछे की टीम ने इन निष्कर्षों तक पहुंचने के लिए डार्क एनर्जी स्पेक्ट्रोस्कोपिक इंस्ट्रूमेंट (DESI) से वर्ष 1 डेटा के साथ संयोजन में अटाकामा कॉस्मोलॉजी टेलीस्कोप (एसीटी) से छठे और अंतिम डेटा रिलीज का उपयोग किया।
डेटा के इस शक्तिशाली संयोजन ने शोधकर्ताओं को ब्रह्मांड की हाल की छवियों पर प्राचीन ब्रह्मांडीय तस्वीरों को ढेर करने के लिए, ब्रह्मांड की हाल की छवियों पर, ब्रह्मांड की हाल की छवियों को परत करने की अनुमति दी।
यह प्रक्रिया एक ब्रह्मांडीय सीटी स्कैन की तरह है, जहां हम ब्रह्मांडीय इतिहास के विभिन्न स्लाइस के माध्यम से देख सकते हैं और ट्रैक कर सकते हैं कि कैसे मामले को अलग-अलग युगों में एक साथ मिलाया जाता है, “टीम के सह-नेता मैथ्यू माधवचेरिल ऑफ पेंसिल्वेनिया ने एक बयान में कहा। “यह हमें एक सीधा नज़र देता है कि कैसे अरबों वर्षों में मामले का गुरुत्वाकर्षण प्रभाव बदल गया।”
प्राचीन ब्रह्मांडीय प्रकाश की कहानी के बाद
टीम के लिए ब्रह्मांड के इस तथाकथित सीटी स्कैन का निर्माण करने के लिए, उन्हें प्रकाश की ओर मुड़ने की आवश्यकता थी जो कि लगभग लंबे समय तक ब्रह्मांड के रूप में मौजूद है।
इस तरह की प्राचीन रोशनी के साथ, ब्रह्मांड को उन परिवर्तनों को ट्रैक करना संभव है, जो गुरुत्वाकर्षण से गुजरते थे, इसे लगभग 13.8 बिलियन वर्षों में बदल दिया।
टीम के सह-नेता पेपर पेपर जोशुआ किम, माधवचेरिल ग्रुप में एक स्नातक शोधकर्ता, टीम के सह-नेता पेपर जोशुआ किम, “एसीटी, आकाश के लगभग 23% को कवर करते हुए, ब्रह्मांड की शैशवावस्था की एक तस्वीर को चित्रित करता है, जो एक दूर, बेहोश प्रकाश का उपयोग कर रहा है,” बयान में कहा। “औपचारिक रूप से, इस प्रकाश को कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) कहा जाता है, लेकिन हम कभी -कभी इसे ब्रह्मांड की बेबी पिक्चर कहते हैं क्योंकि यह एक स्नैपशॉट है जब यह लगभग 380,000 साल पुराना था।”
सीएमबी एक ऐसी घटना से बचा हुआ है, जो बिग बैंग के कुछ समय बाद हुई थी जिसे “लास्ट स्कैटरिंग” कहा जाता है। यह तब हुआ जब ब्रह्मांड का विस्तार और ठंडा हो गया था ताकि इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन को हाइड्रोजन के पहले तटस्थ परमाणु बनाने की अनुमति मिल सके। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के गायब होने का मतलब था कि फोटॉन, उर्फ कणों, प्रकाश के कण, अंतहीन रूप से बिखरे हुए बिना यात्रा करने के लिए स्वतंत्र थे। दूसरे शब्दों में, ब्रह्मांड अचानक अपारदर्शी होने से पारदर्शी होने के लिए चला गया।
आज, उस पहले प्रकाश को सीएमबी के रूप में देखा जाता है, जिसे “अंतिम बिखरने की सतह” के रूप में भी जाना जाता है।
हालांकि अक्सर “कॉस्मिक जीवाश्म” के रूप में वर्णित, सीएमबी अरबों वर्षों तक पूरी तरह से अपरिवर्तित नहीं रहा है। ब्रह्मांड के विस्तार ने अपने फोटॉन को लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य में स्थानांतरित करने और ऊर्जा खोने का कारण बना दिया है। इसका तापमान अब माइनस 454 डिग्री फ़ारेनहाइट (माइनस 270 डिग्री सेल्सियस) पर एक समान है।
क्योंकि मास स्पेसटाइम के कपड़े को वार करता है, गुरुत्वाकर्षण को जन्म देता है, सीएमबी से प्रकाश ने बड़े, घने और भारी संरचनाओं जैसे आकाशगंगा समूहों की यात्रा करते समय विकृत किया है। यह एक खाली स्विमिंग पूल के तल पर एक ग्रिड पैटर्न को देखने और पानी के रूप में उत्पन्न होने वाली विरूपण को ध्यान में रखते हुए समान है।
इस प्रक्रिया को “गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग” के रूप में जाना जाता है। अल्बर्ट आइंस्टीन ने सबसे पहले इसे अपने सिद्धांत, सामान्य सापेक्षता के अपने सिद्धांत के हिस्से के रूप में सुझाया।
यह देखते हुए कि सीएमबी ने समय के साथ कैसे विकृत और विकृत किया है, वैज्ञानिक अरबों वर्षों में पदार्थ के विकास के बारे में बहुत कुछ सीख सकते हैं।
ब्रह्मांड की क्लंपनेस कहाँ है?
जबकि एसीटी डेटा अपने कॉस्मिक बेबी पिक्चर्स में सीएमबी के एक स्नैपशॉट को कैप्चर करता है, देसी वैज्ञानिकों को “बड़े हो चुके” ब्रह्मांड का अधिक हालिया रिकॉर्ड प्रदान करता है।
देसी ब्रह्मांड की त्रि-आयामी संरचना को मैप करके ऐसा करती है, लाखों आकाशगंगाओं, विशेष रूप से चमकदार लाल आकाशगंगाओं (LRGs) के वितरण को मैप करके प्राप्त की जाती है। इन आकाशगंगाओं का उपयोग “कॉस्मिक लैंडमार्क” के रूप में करते हुए, वैज्ञानिक पुनर्निर्माण कर सकते हैं कि कैसे मामले को ब्रह्मांडीय समय पर फैलाया गया है।
किम ने कहा, “देसी से एलआरजी ब्रह्मांड की एक और हालिया तस्वीर की तरह हैं, जो हमें दिखाते हैं कि कैसे अलग -अलग दूरी पर आकाशगंगाओं को वितरित किया जाता है,” किम ने कहा। “यह देखने का एक शक्तिशाली तरीका है कि सीएमबी मानचित्र से संरचनाएं कैसे विकसित हुई हैं, जहां आकाशगंगाएं आज खड़ी हैं।”
एक साथ सीएमबी लेंसिंग मैप्स और देसी एलआरजी डेटा को एक साथ रखना एक फोटो एल्बम के माध्यम से ब्राउज़िंग की तरह है, जो एक वयस्क को एक शिशु के विकास को दर्शाता है, लेकिन ब्रह्मांड के लिए।
इस कॉस्मिक फोटो एल्बम को ब्राउज़ करते हुए, टीम ने एक छोटी विसंगति पर ध्यान दिया। इस मामले की “क्लंपनेस” टीम ने कॉस्मोस के बाद के युगों में गणना की गई टीम सैद्धांतिक भविष्यवाणियों से मेल नहीं खाती है।
हालांकि विसंगति पूरी तरह से नए भौतिकी का सुझाव देने के लिए पर्याप्त बड़ी नहीं है, यह सुझाव देता है कि ब्रह्मांडीय संरचनाएं काफी विकसित नहीं हुई हैं जिस तरह से प्रारंभिक-ब्रह्मांड मॉडल का सुझाव देंगे। परिणाम यह भी संकेत देते हैं कि ब्रह्मांड की संरचनात्मक विकास पहले मॉडल को पूरी तरह से समझाने के तरीकों से धीमा हो सकता है।
“हमने पाया कि, अधिकांश भाग के लिए, संरचना गठन की कहानी उल्लेखनीय रूप से आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण से भविष्यवाणियों के अनुरूप है,” माधवाचेरिल ने कहा। “हमने लगभग चार अरब साल पहले हाल के युगों में अपेक्षित क्लंपनेस की मात्रा में एक छोटी विसंगति के लिए एक संकेत देखा था, जो आगे बढ़ने के लिए दिलचस्प हो सकता है।”
इस काम के पीछे के शोधकर्ता जांच की इस पंक्ति को जारी रखने का इरादा रखते हैं, लेकिन अधिक शक्तिशाली आगामी दूरबीनों का उपयोग करते समय, जो उन्हें अधिक सटीक माप प्रदान करना चाहिए।
टीम का शोध 10 दिसंबर, 2024 को कोस्मोलॉजी और एस्ट्रोपार्टिकल फिजिक्स के जर्नल में प्रकाशित किया गया था।
