1998 में, खगोलविदों ने एक अनोखी खोज की। सुदूर सुपरनोवाओं के व्यवहार का अध्ययन करके उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि ब्रह्मांड का न केवल विस्तार हो रहा है, बल्कि यह विस्तार तेज हो रहा है। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि ब्रह्मांड विस्फोटित हो रहा है।
इस खोज ने ब्रह्मांड विज्ञान को हिलाकर रख दिया। इसका तात्पर्य यह था कि ब्रह्मांड संभवतः एक लंबी ठंडी मृत्यु का अनुभव करेगा क्योंकि इसके घटक एक-दूसरे से अत्यधिक दूर हो जाएंगे। इसने यह सवाल भी उठाया कि इस तेजी का कारण क्या है। ब्रह्माण्ड विज्ञानियों ने अंततः निर्णय लिया कि विस्तार एक बल द्वारा संचालित किया जा रहा है जिसे वे डार्क एनर्जी कहते हैं और एक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल विकसित करना शुरू किया जो इसके लिए जिम्मेदार हो सकता है, जिसे लैम्ब्डा-कोल्ड डार्क मैटर (ΛCDM) मॉडल कहा जाता है।
यह कहानी 2011 में अपने चरम पर पहुंची जब इस खोज के पीछे के खगोलविदों को भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया। लेकिन महत्वपूर्ण प्रश्न अभी भी बने हुए हैं और इस रहस्यमय घटना को समझना तब से आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान के लिए एक केंद्रीय चुनौती रही है।
अंधकारमय भ्रम
न्यूजीलैंड में कैंटरबरी विश्वविद्यालय में एंटोनिया सीफर्ट और उनके सहयोगियों के काम की बदौलत अब यह पहेली आखिरकार खत्म हो सकती है। इस समूह ने टाइप-Ia सुपरनोवा के सबसे हालिया और सबसे व्यापक अवलोकनों का विश्लेषण किया है और कहा है कि सबूत ब्रह्मांड के एक मॉडल के अनुरूप है जो बिल्कुल भी विस्फोट नहीं कर रहा है। दूसरे शब्दों में, डार्क एनर्जी महज़ एक भ्रम है।
टीम का कहना है, “ये परिणाम सैद्धांतिक और अवलोकन संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान की नींव पर फिर से विचार करने की आवश्यकता का प्रमाण प्रदान करते हैं।”
इस बहस के केंद्र में फ्रीडमैन-लेमेत्रे-रॉबर्टसन-वॉकर मॉडल और 2007 में डेविड विल्टशायर और अन्य द्वारा सामने रखे गए “टाइमस्केप” ब्रह्मांड विज्ञान नामक एक अलग मॉडल के बीच अंतर है (विल्टशायर नए पेपर के लेखकों में से एक है)।
फ्रीडमैन एट अल मॉडल मानता है कि ब्रह्मांड सबसे बड़े पैमाने पर सजातीय है ताकि प्रकाश सभी दिशाओं में समान रूप से फैल सके। लेकिन विभिन्न सिद्धांतकारों ने बताया है कि ब्रह्मांड सजातीय से बहुत दूर है और इसके बजाय उच्च घनत्व वाली आकाशगंगाओं और विशाल रिक्तियों से भरा हुआ है जो और भी बड़े पैमाने पर विशाल फिलामेंटरी-प्रकार की संरचनाओं में बनते हैं।
आकाशगंगाएँ प्रकाश तरंगों को मोड़ने और विकृत करने के लिए अच्छी तरह से जानी जाती हैं, और कुछ ब्रह्मांड विज्ञानियों का कहना है कि रिक्तियों को भी ऐसा करना चाहिए और उन्होंने यह अध्ययन करने के लिए गणितीय उपकरण विकसित किए हैं कि यह ब्रह्मांड को पृथ्वी पर पर्यवेक्षकों को कैसे दिखा सकता है।
विल्टशायर का योगदान इस सोच पर आधारित एक मॉडल है जिसे टाइमस्केप कॉस्मोलॉजी कहा जाता है जो यह पता लगाता है कि ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण बलों में भिन्नता प्रकाश तरंगों के लिए समय को धीमा कैसे कर सकती है। इसका प्रभाव यह होता है कि टाइप-Ia सुपरनोवा अपेक्षा से अधिक दूर दिखते हैं और इसलिए तेजी से आगे बढ़ते हुए दिखाई देते हैं। उन्होंने कहा, यह सब यह भ्रम पैदा करेगा कि ब्रह्मांड में विस्फोट हो रहा है, जबकि वास्तव में, ब्रह्मांड का विस्तार धीमा हो सकता है। महत्वपूर्ण रूप से, यह परिप्रेक्ष्य डार्क एनर्जी की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।
निःसंदेह, ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांतों के लिए अंतिम परीक्षण यह है कि क्या वे अवलोकन संबंधी साक्ष्यों द्वारा समर्थित हैं। तो टाइमस्केप परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, सीफ़र्ट, विल्टशायर, और आज तक टाइप-Ia सुपरनोवा अवलोकनों के सबसे व्यापक संकलन का एक मॉडल-स्वतंत्र विश्लेषण किया, जिसे पैंथियन+ डेटासेट कहा जाता है।
टाइप-Ia सुपरनोवा यहां महत्वपूर्ण हैं क्योंकि उनमें एक सतत आंतरिक चमक होती है जो खगोलविदों को उनकी दूरी सटीक रूप से निर्धारित करने की अनुमति देती है।
सीफ़र्ट और सह ने ΛCDM मॉडल और टाइमस्केप मॉडल की भविष्यवाणियों की तुलना की। विश्लेषण से टाइमस्केप मॉडल के पक्ष में मजबूत सबूत सामने आए। विशेष रूप से, बेयस फैक्टर – मॉडलों की तुलना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सांख्यिकीय मीट्रिक – ΛCDM पर टाइमस्केप ब्रह्मांड विज्ञान के लिए एक निर्णायक प्राथमिकता का संकेत देता है। सीफ़र्ट और कंपनी का कहना है, “संपूर्ण पेंथियन+ नमूने पर विचार करते समय, हमें ΛCDM के बजाय टाइमस्केप के पक्ष में बहुत मजबूत सबूत मिलते हैं।”
सूक्ष्म सिद्धांत
बेशक, अन्य समूहों को इन निष्कर्षों को मान्य करने और दोहराने की आवश्यकता होगी। लेकिन अगर पुष्टि की जाए तो इसके निहितार्थ बहुत गहरे हैं। डार्क एनर्जी, ब्रह्मांड के त्वरण को चलाने वाली विशिष्ट शक्ति, अनावश्यक हो जाएगी। इसके बजाय, देखे गए प्रभाव एक अव्यवस्थित, अमानवीय ब्रह्मांड पर लागू सामान्य सापेक्षता की सूक्ष्म समझ से उत्पन्न होंगे।
इसका मतलब है कि ब्रह्मांड विज्ञानियों को ΛCDM मॉडल को संशोधित करने की आवश्यकता होगी, जो दशकों से आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान की आधारशिला रही है। ΛCDM मॉडल ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक, Λ का उपयोग करके डार्क एनर्जी को शामिल करता है, लेकिन यह ठंडे डार्क मैटर द्वारा उत्पन्न होने वाले शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को भी ध्यान में रखने का प्रयास करता है, भले ही उन्होंने अभी तक सीधे डार्क मैटर का निरीक्षण नहीं किया है। यदि डार्क एनर्जी वास्तव में एक भ्रम है, तो ब्रह्मांड विज्ञानियों को इस प्रतिमान पर फिर से विचार करना होगा।
यह उन भौतिकविदों के लिए राहत की बात होगी जो लंबे समय से इस बात पर विचार कर रहे हैं कि ब्रह्मांड इतनी अधिक ऊर्जा कैसे पैदा कर सकता है – अंधेरा या अन्यथा – कहीं से भी नहीं।
सीफर्ट एंड कंपनी का पेपर किसी भी तरह से अंतिम शब्द नहीं है। लेकिन वे इस बात पर जोर देते हैं कि उनके परिणाम सैद्धांतिक और अवलोकन संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान की नींव के पुनर्मूल्यांकन के लिए एक सम्मोहक मामला हैं। सीफ़र्ट और सह-कहते हैं, “हमारे परिणाम ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल भौतिकी के लिए गहरा परिणाम दर्शाते हैं।” क्या डार्क एनर्जी अंततः ब्रह्मांड विज्ञान की आधारशिला बनी रहेगी या धारणा के भ्रम के रूप में इतिहास में लुप्त हो जाएगी, लेकिन किसी भी तरह, आगे की यात्रा रोमांचक लगती है।
संदर्भ: ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में मूलभूत परिवर्तन के लिए सुपरनोवा साक्ष्य: arxiv.org/abs/2412.15143
