डार्क एनर्जी, रहस्यमय बल जो ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार को चला रहा है, वास्तव में मौजूद नहीं हो सकता है, वैज्ञानिकों का कहना है। उनके शोध ने आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान के कोने में से एक पर सवाल उठाया है।
एक नए अध्ययन में, जर्नल में 19 दिसंबर, 2024 को प्रकाशित किया गया रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के मासिक नोटिसशोधकर्ताओं ने पैनथियन+ सर्वेक्षण से डेटा का विश्लेषण किया – टाइप आईए सुपरनोवा का सबसे व्यापक डेटासेट, जिसकी सुसंगत चमक खगोलविदों को अविश्वसनीय सटीकता के साथ ब्रह्मांड में दूरी को मापने की अनुमति देती है। उनके विश्लेषण से पता चलता है कि हम जिस चीज को त्वरण के रूप में मानते हैं, वह ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर संरचना के कारण होने वाला भ्रम हो सकता है।
टाइप आईए सुपरनोवा के साथ ब्रह्मांड का अध्ययन
टाइप आईए सुपरनोवा, व्हाइट ड्वार्फ सितारों की विस्फोटक मौतें, लंबे समय से कॉस्मोलॉजी के सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक के रूप में कार्य करती हैं। ये तारकीय घटनाएं तब होती हैं जब एक सफेद बौना एक साथी तारे से एक थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त सामग्री को प्रभावित करता है। क्योंकि टाइप 1 ए सुपरनोवा लगातार शिखर चमक का उत्पादन करता है, पृथ्वी से देखे जाने पर उनकी चमक को मापने से पता चलता है कि वे कितने दूर हैं।
“टाइप आईए सुपरनोवा खगोल विज्ञान में बेहद मूल्यवान हैं क्योंकि वे मानकीकृत मोमबत्तियों के रूप में कार्य करते हैं, जिसके साथ हम ब्रह्मांड में विशाल दूरी को माप सकते हैं,” सह-लेखक का अध्ययन करें ज़ाचरी लेनन्यूजीलैंड में कैंटरबरी विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ने एक ईमेल में लाइव साइंस को बताया।
सुपरनोवा के रेडशिफ्ट के साथ इस दूरी की जानकारी को मिलाकर – ब्रह्मांड के विस्तार के कारण तरंगदैर्ध्य को लाल करने के लिए प्रकाश का खिंचाव – वैज्ञानिकों ने समय के साथ ब्रह्मांड की वृद्धि को मैप किया है। दशकों पहले, शोधकर्ताओं ने इस पद्धति का उपयोग यह दिखाने के लिए किया था कि ब्रह्मांड का विस्तार तेज हो रहा था, एक खोज जिसके कारण परिकल्पना हुई गहरी ऊर्जा – एक रहस्यमय, अनदेखी बल ने अंतरिक्ष को अनुमति देने और इस त्वरण को चलाने के लिए सोचा।
पैंटियन+ डेटासेट
Pantheon+ डेटासेट टाइप IA सुपरनोवा का सबसे व्यापक और सटीक संग्रह है जो कभी भी इकट्ठा किया गया है। दोनों ग्राउंड-आधारित और अंतरिक्ष दूरबीनों से अवलोकन के दशकों तक, इसमें अंतरिक्ष-समय में 1,500 सुपरनोवा के डेटा शामिल हैं।
“इस अध्ययन के समय, पैंथियन+ टाइप आईए सुपरनोवा स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटासेट विशुद्ध रूप से टाइप आईए सुपरनोवा का सबसे बड़ा और सबसे प्राचीन संग्रह था,” लेन ने कहा।
डेटासेट की सटीकता और आकार इसे कॉस्मोलॉजिकल मॉडल के परीक्षण के लिए एक गोल्डमाइन बनाते हैं। चमक और रेडशिफ्ट के इसके विस्तृत रिकॉर्ड में अद्वितीय अंतर्दृष्टि प्रदान की जाती है कि ब्रह्मांड कैसे विकसित हुआ है, मानक ब्रह्मांड संबंधी मॉडल के लिए वैकल्पिक सिद्धांतों के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण मैदान प्रदान करता है।
डार्क एनर्जी को चुनौती देना
जबकि डार्क एनर्जी का विचार ब्रह्मांड में देखे गए त्वरण के बारे में बहुत कुछ बताता है, इसने हमेशा रहस्य की एक हवा को आगे बढ़ाया है। डार्क एनर्जी का कभी भी सीधे पता नहीं लगाया गया है, और न ही इसकी उत्पत्ति को सैद्धांतिक रूप से समझाया गया है, कुछ वैज्ञानिकों को अन्य स्पष्टीकरणों का पता लगाने के लिए प्रेरित किया गया है।
नया अध्ययन मानक मॉडल की एक प्रमुख धारणा पर लक्ष्य रखता है: कि ब्रह्मांड बड़े पैमाने पर सजातीय और आइसोट्रोपिक है, जिसका अर्थ है कि यह हर दिशा में और हर सहूलियत बिंदु से समान दिखता है।
यह धारणा ब्रह्मांड के विस्तार को समझाने के लिए अंधेरे ऊर्जा की आवश्यकता को कम करती है। हालांकि, लेन और उनके सहयोगियों ने टाइमस्केप मॉडल नामक एक वैकल्पिक विचार का परीक्षण किया, जो बताता है कि स्पष्ट त्वरण गैलेक्सी क्लस्टर्स के बीच अंतरिक्ष के विशाल, निकट-खाली क्षेत्रों जैसे ब्रह्मांडीय संरचनाओं का एक उपोत्पाद हो सकता है।
“कॉस्मोलॉजी का मानक मॉडल इस धारणा पर बनाया गया है कि ब्रह्मांड बड़े पैमाने पर एक समान और फीचर रहित है और ब्रह्मांडीय संरचनाएं ब्रह्मांड के विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करती हैं,” लेन ने कहा। “टाइमस्केप इन मान्यताओं को छोड़ देता है और पाता है कि ब्रह्मांड का स्पष्ट त्वरण ब्रह्मांडीय संरचनाओं के बीच प्रतिक्रिया का परिणाम है।”
उनके विरल मामले और गुरुत्वाकर्षण के कारण, voids ब्रह्मांड के सघन भागों की तुलना में तेजी से विस्तार करते हैं, जैसे कि आकाशगंगा समूह। टाइमस्केप मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांडीय परिदृश्य में इन voids का प्रभुत्व अंधेरे ऊर्जा की आवश्यकता के बिना देखे गए त्वरण को समझा सकता है।
टाइमस्केप के पक्ष में साक्ष्य
टीम ने पैंटियन+ डेटासेट का विश्लेषण किया और पाया कि उनके परिणाम टाइमस्केप मॉडल के साथ उल्लेखनीय रूप से अच्छी तरह से संरेखित करते हैं – और कुछ मामलों में यहां तक कि मानक कॉस्मोलॉजिकल मॉडल को भी बेहतर बनाया।
“जब हर सुपरनोवा पर विचार किया जाता है, जिसमें मिल्की वे में हमारे बहुत करीब भी शामिल हैं, जो स्थानीय संरचनाओं से प्रभावित हो सकता है, तो हम टाइमस्केप मॉडल के पक्ष में बहुत मजबूत वरीयता पाते हैं,” लेन ने कहा। जब पास के ब्रह्मांड में सुपरनोवा को स्थानीय मतभेदों के लिए बाहर रखा गया था, तो सबूत सहायक बने रहे, गूंज निष्कर्षों से डार्क एनर्जी सर्वेक्षण (डेस)।
ये परिणाम डार्क एनर्जी की आवश्यकता के लिए एक सीधी चुनौती देते हैं। “लगातार ऐतिहासिक रूप से महत्वपूर्ण अवलोकन संबंधी तरीकों में से एक का उपयोग करते हुए अंधेरे ऊर्जा के बिना एक ब्रह्मांडीय मॉडल के लिए मध्यम या मजबूत सबूत ढूंढना, कॉस्मोलॉजी के भविष्य के लिए एक रोमांचक संभावना है,” लेन ने कहा।
आगे की सड़क
जबकि निष्कर्ष सम्मोहक हैं, लेन ने जोर देकर कहा कि टाइमस्केप के लिए मामले को ठोस बनाने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है। “जबकि अन्य कारकों को कॉस्मोलॉजी समुदाय के भीतर अधिक स्थापित करने के लिए विचार करने की आवश्यकता है, यह एक आशाजनक प्रारंभिक परीक्षण साबित होता है,” उन्होंने कहा।
भविष्य में, टीम ने डार्क एनर्जी सर्वे के डेटा के साथ पैंटियन+ डेटासेट को संयोजित करने की योजना बनाई है और बैरियन ध्वनिक दोलनों – आकाशगंगाओं के वितरण में पैटर्न जो एक अन्य ब्रह्मांडीय शासक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। खगोलविद भी इस बात का सिमुलेशन कर रहे हैं कि कैसे voids के ढांचे के तहत विस्तार होता है सामान्य सापेक्षता और यह पता लगाना कि ये प्रभाव आकाशगंगा गठन और विकास पर कैसे लागू होते हैं।
“हमारा शोध समूह हमारे वर्तमान काम के लिए कई एक्सटेंशनों की खोज कर रहा है, जिसका उद्देश्य कॉस्मोलॉजी के मूलभूत पहलुओं को चुनौती देना है,” लेन ने कहा। “एक मजबूत प्रतिस्पर्धी ढांचा अभी भी कॉस्मोलॉजी के भविष्य और क्षेत्र के सामने आने वाली चुनौतियों की हमारी वर्तमान समझ को बढ़ाएगा।”
