2024 कई मायनों में अंतरिक्ष विज्ञान के लिए एक बड़ा वर्ष था, लेकिन लगभग तीन दशक पहले इसकी खोज के बाद से यह ब्रह्मांड की सबसे परेशान करने वाली और रहस्यमय “घटक,” डार्क एनर्जी के लिए सबसे महत्वपूर्ण वर्ष साबित हो सकता है। यह पहला वर्ष था जब वैज्ञानिकों को एक रोमांचक अवलोकन संबंधी संकेत मिला कि ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार को चलाने वाली शक्ति “बढ़ रही” हो सकती है।
डार्क एनर्जी वैज्ञानिकों के लिए एक गंभीर समस्या है। ब्रह्मांड के कुल पदार्थ-ऊर्जा बजट का 68% प्रतिनिधित्व करते हुए, यह वह बल है जो ब्रह्मांड के विस्तार में तेजी लाता है। यह घटना बिग बैंग द्वारा संचालित ब्रह्मांड की शुरुआती मुद्रास्फीति से अलग है, जो डार्क एनर्जी के हावी होने पर लगभग रुक गई थी!
यह देखने के लिए कि यह चिंताजनक क्यों है, झूले पर बैठे एक बच्चे को एक धक्का देने की कल्पना करें, उनकी गति रुक जाती है, और फिर, बिना किसी स्पष्ट कारण के, वे फिर से झूलना शुरू कर देते हैं, और यह गति और तेज़ हो जाती है।
इस देर-समय के त्वरण की खोज 1998 में खगोलविदों की दो टीमों द्वारा दूर की आकाशगंगाओं में सुपरनोवा का उपयोग करके दूरी मापकर की गई थी। “डार्क एनर्जी” केवल एक प्लेसहोल्डर नाम था जो इस त्वरण को चलाने वाले बल को दिया गया था, इस उम्मीद के साथ कि, अंततः, एक अधिक सटीक अवधारणा और नाम सामने आएगा।
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फिर भी ब्रह्मांड के बारे में हमारे नुस्खे में डार्क एनर्जी बनी हुई है, इसकी उपस्थिति एक अनुस्मारक के रूप में कार्य करती है कि ब्रह्मांड का मुख्य घटक एक रहस्य बना हुआ है। आप इसकी तुलना कर्नल सैंडर्स के जड़ी-बूटियों और मसालों के गुप्त मिश्रण से कर सकते हैं, लेकिन यह केएफसी में खाने जैसा है और यह नहीं जानना कि चिकन क्या है या यह कहां से आया है! सचमुच परेशान करने वाला।
हालाँकि 2024 इस रहस्य का इससे पहले के 25 वर्षों की तुलना में अधिक निर्णायक उत्तर नहीं दे सका, लेकिन डार्क एनर्जी के कवच में एक महत्वपूर्ण झंझट दिखाई दिया है, एक आकर्षक संकेत जो वैज्ञानिकों को इस जटिल ब्रह्मांड विज्ञान को सुलझाने के लिए सही रास्ते पर ला सकता है। पहेली.
2024 देसी का वर्ष था
ये नए डार्क एनर्जी संकेत डार्क एनर्जी स्पेक्ट्रोस्कोपिक इंस्ट्रूमेंट (डीईएसआई) द्वारा दिए गए डेटा के पहले वर्ष के परिणामस्वरूप आए, जिसके परिणामस्वरूप अब तक बनाए गए ब्रह्मांड के सबसे गहरे मानचित्रों में से एक प्राप्त हुआ।
DESI की 5,000 रोबोटिक आंखें पृथ्वी के ऊपर आकाश के एक तिहाई हिस्से में लाखों आकाशगंगाओं से प्रकाश एकत्र करती हैं, और इसे रंगों के एक स्पेक्ट्रम में तोड़ देती हैं। DESI डेटा ने वैज्ञानिकों को दूर की आकाशगंगाओं से प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन को मापने की अनुमति दी है क्योंकि वे अंतरिक्ष-समय के विस्तारित कपड़े पर हमसे दूर ले जाते हैं, एक घटना जिसे “रेडशिफ्ट” कहा जाता है।
DESI के नतीजों ने वैज्ञानिकों को संकेत दिया कि समय के साथ डार्क एनर्जी बदल रही है। विशेषकर ऐसा प्रतीत हो रहा है कि यह रहस्यमयी शक्ति कमजोर हो रही है।
यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि ब्रह्माण्ड विज्ञान के हमारे वर्तमान सर्वोत्तम मॉडल – मानक मॉडल या लैम्ब्डा कोल्ड डार्क मैटर (एलसीडीएम) मॉडल में – डार्क एनर्जी को ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक (ग्रीक अक्षर लैम्ब्डा द्वारा चिह्नित) द्वारा दर्शाया जाता है। ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक माना जाता है एलसीडीएम मॉडल में समय के साथ स्थिर रहना।
DESI टीम के पूर्व सदस्य लूज एंजेला गार्सिया पेनालोज़ा ने कहा, “इन परिणामों का जारी होना ब्रह्मांड विज्ञान के लिए एक महान दिन था, जो समय के साथ डार्क एनर्जी के ‘घटते’ प्रभाव की ओर इशारा करता है, जिसका अर्थ है कि यह विकसित हो रहा है और इसलिए, स्थिर नहीं है।” और कोलंबिया में यूनिवर्सिडैड ईसीसीआई के एक ब्रह्मांड विज्ञानी ने अप्रैल 2024 में Space.com को बताया जब DESI डेटा गिरा। “यदि भविष्य के आंकड़ों से पुष्टि की जाए तो विकसित हो रही डार्क एनर्जी की खोज ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार की खोज जितनी ही क्रांतिकारी होगी।”
Space.com ने इस खोज के प्रभाव पर आगे विचार करने और भविष्य के ब्रह्मांड विज्ञानी 2024 को कैसे देख सकते हैं, इस पर चर्चा करने के लिए गार्सिया पेनालोज़ा से संपर्क किया।
गार्सिया पेनालोज़ा ने कहा, “इस वर्ष तक, अधिकांश अवलोकन सुसंगत थे, जिसमें डार्क एनर्जी ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक थी। फिर भी, 2024 ऐसे संकेतों से भरा था जो इंगित करते थे कि ऐसा नहीं हो सकता है।” “कई ब्रह्मांडीय सर्वेक्षणों ने ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक का खंडन किया है, और इसके बजाय, वे समय के साथ डार्क एनर्जी के विकास के लिए आशाजनक परिणाम दिखा रहे हैं।”
डार्क एनर्जी गतिशील हो जाती है!
यह संकेत कि डार्क एनर्जी कमजोर हो सकती है, या किसी भी तरह से बदल सकती है, ब्रह्मांड विज्ञानियों के लिए एक वास्तविक झटका था। जैसा कि गार्सिया पेनालोज़ा ने बताया, अब तक, अवलोकन ब्रह्मांड के लिए “स्थिति के समीकरण” के अनुरूप रहे हैं जिसमें ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक और, इस प्रकार, अंधेरे ऊर्जा समय के साथ स्थिर हैं।
गार्सिया पेनालोज़ा ने कहा कि उस स्थिरता से यह विचलन ब्रह्मांड के मॉडल के लिए “खिड़की खोलता है” जिसमें एक प्रकार की अंधेरे ऊर्जा शामिल होती है जो समय के साथ बदलती रहती है। इसका मतलब ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक का अंत और “गतिशील डार्क एनर्जी” का उद्भव हो सकता है।
एक गतिशील डार्क एनर्जी विचार जिसे गार्सिया पेनालोज़ा ने DESI परिणाम उपलब्ध होने से पहले ही पसंद किया था, वह “अर्ली डार्क एनर्जी” (EDE) मॉडल था। यह विचार इस तथ्य के इर्द-गिर्द घूमता है कि, हालांकि डार्क एनर्जी अब ब्रह्मांड पर हावी है, लेकिन हमेशा ऐसा नहीं था।
लगभग 4 अरब से 5 अरब साल पहले तक, ब्रह्मांड पर पदार्थ का प्रभुत्व था, और उससे पहले, बिग बैंग से संबंधित मुद्रास्फीति को बढ़ाने वाले विकिरण ने सर्वोच्च शासन किया था। ईडीई मॉडल सुझाव देते हैं कि डार्क एनर्जी कहीं से नहीं आई और उसने ब्रह्मांड पर शासन करना शुरू कर दिया, जब यह 9 से 10 अरब वर्ष पुराना था; अँधेरी ऊर्जा हमेशा से वहाँ मौजूद थी, एक नगण्य भूमिका निभा रही थी।
इसका मतलब है कि यह गतिशील और परिवर्तनशील है। पहला DESI डेटा उस अवधारणा का समर्थन करता प्रतीत होता है।
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ब्रह्माण्डविज्ञानी ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक के अंत को देखकर बहुत दुखी नहीं होंगे, यदि यह पता चलता है कि डार्क एनर्जी वास्तव में विकसित हो रही है।
सिद्धांत का उपयोग करके अंतरिक्ष की “वैक्यूम ऊर्जा” का प्रतिनिधित्व करने वाले ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक की भविष्यवाणियां इस मान के अवलोकन से लेकर 10 की शक्ति 121 तक भिन्न होती हैं (अर्थात 10 के बाद 120 शून्य)।
इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि ब्रह्मांड संबंधी स्थिरांक दशकों से ब्रह्मांड विज्ञानियों के लिए सिरदर्द बना हुआ है और इसे “भौतिकी के इतिहास में सबसे खराब सैद्धांतिक भविष्यवाणी” के रूप में वर्णित किया गया है।
हालाँकि, आइए मेज़ से लैम्ब्डा को बहुत जल्दी न मिटाएँ। इस मॉडल को पलटने के लिए अधिक डेटा की आवश्यकता होगी। और डेटा जो ऐसा कर सकता है वह पहले से ही उपलब्ध है!
DESI सर्वेक्षण 2021 में टक्सन, एरिजोना के पास किट पीक के शीर्ष पर मायल टेलीस्कोप से संचालित होना शुरू हुआ, और यह पांच साल तक संचालित होने वाला है, जो 2026 में समाप्त होगा। रोमांचक बात यह है कि जिन परिणामों पर हमने पहले ही चर्चा की है, वे एक आदर्श बदलाव का संकेत देते हैं। डार्क एनर्जी विज्ञान के लिए जो परिणामों के पहले वर्ष से ही उभरा।
एक प्रमुख डार्क एनर्जी पुनर्विचार को गति देने के लिए, वैज्ञानिकों को समय के साथ इस ब्रह्मांड घटक में बदलाव का सुझाव देने वाले अधिक डेटा को देखने की आवश्यकता होगी। सौभाग्य से, DESI वर्ष 2 और वर्ष 3 डेटा वसंत 2025 में अपेक्षित हैं।
गार्सिया पेनालोज़ा ने कहा, “ब्रह्मांडीय स्थिरांक की तुलना में गतिशील डार्क ऊर्जा DESI वर्ष 1 अवलोकनों के साथ अधिक संगत हो सकती है।” “ऐसा कहा जा रहा है कि, यह अभी तक निर्णायक नहीं है; वे केवल डार्क एनर्जी के विकास के पक्ष में संकेत हैं [phenomenon] मानक ब्रह्माण्ड संबंधी उम्मीदवार की तुलना में। फिर भी, यह काफी रोमांचक है।
“शायद यह कहना अभी भी जल्दबाजी होगी कि हम इस रहस्य को सुलझा रहे हैं, लेकिन मैं कहूंगा कि अब हम इस अज्ञात घटक के व्यवहार के बारे में कुछ और जानते हैं।”
गार्सिया पेनालोज़ा ने बताया कि वह अगले वर्ष डार्क एनर्जी विज्ञान में किस प्रकार के विकास की आशा कर रही है। उन्होंने कहा, यूक्लिड अंतरिक्ष दूरबीन से आगे के डेटा के रूप में डीईएसआई को डार्क एनर्जी के रहस्यों को उजागर करने की अपनी खोज में कुछ मदद मिलेगी।
यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) का “डार्क एनर्जी डिटेक्टिव” जुलाई 2023 में लॉन्च हुआ, और उसी साल अक्टूबर से, यह ब्रह्मांड की अपनी आश्चर्यजनक छवियों से वैज्ञानिकों को आश्चर्यचकित कर रहा है। अगले साल, यह कुछ कठिन डेटा के साथ भी ऐसा ही कर सकता है।
“सबसे पहले, यूक्लिड पहला डेटा सेट जारी करेगा, जिसकी समुदाय को लंबे समय से उम्मीद थी। इसके अलावा, बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड के अन्य प्रतिनिधि अपने परिणाम प्रकाशित करेंगे जो जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप की हालिया खोजों के पूरक होंगे,” गार्सिया पेनालोज़ा निष्कर्ष निकाला। “सबसे अद्यतन उच्च-रिज़ॉल्यूशन संख्यात्मक सिमुलेशन डार्क एनर्जी क्या है, इस पर नए संकेत देना जारी रखेंगे और संभवतः नए प्रश्न खोलेंगे जो हम अन्य ब्रह्माण्ड संबंधी घटनाओं के साथ डार्क एनर्जी के लिंक के बारे में नहीं जानते हैं।”
ब्रह्मांड की तरह, 2025 के लिए हमारा उत्साह और इससे मिलने वाला विज्ञान तीव्र गति से बढ़ रहा है!
