यदि हम 101 वर्ष पीछे जा सकें, तो हम एक ऐसे समय का सामना करेंगे जब वैज्ञानिक अभी भी सोचते थे कि आकाशगंगा ही हमारे ब्रह्मांड का संपूर्ण हिस्सा है। लेकिन, अगर हम इसके बजाय 100 साल पीछे जाएं, तो हम पाएंगे कि अधिकांश वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि यह सच नहीं है। बीच में कहीं, मनुष्यों को एहसास हुआ कि ब्रह्मांड हमारी आकाशगंगा से बहुत बड़ा है – कि दूरबीनों के माध्यम से दिखाई देने वाली सर्पिल निहारिकाएँ, वास्तव में, अपने आप में अन्य आकाशगंगाएँ थीं। ब्रह्मांड का आकार लगभग रातों-रात नाटकीय रूप से बढ़ गया था।
ऐतिहासिक अभिलेखों के अनुसार, इसके लिए धन्यवाद देने के लिए हमारे पास एक व्यक्ति है: एडविन हबल। यह निश्चित रूप से आंशिक रूप से सच है, लेकिन वह ऐसा अपने आस-पास के अन्य लोगों की प्रतिभा के बिना नहीं कर सकता था जिन्होंने उसकी खोज का मार्ग प्रशस्त किया।
“हबल और उससे परे ब्रह्मांड की खोज को रोमांटिक बनाना आसान है मिल्की वे आकाश गंगामैरीलैंड में अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की 245वीं बैठक में एक संवाददाता सम्मेलन में कार्नेगी साइंस ऑब्जर्वेटरीज के खगोलशास्त्री जेफ रिच ने कहा, “लेकिन उनका काम वास्तव में कई लोगों के कंधों पर खड़ा था।”
जनवरी 2025 की एएएस बैठक में रिच द्वारा एडविन हबल की कहानी प्रस्तुत करना प्रतीकात्मक था, क्योंकि एक सदी पहले 1 जनवरी, 1925 को वाशिंगटन, डीसी में एएएस की 33वीं बैठक में हबल का काम आधिकारिक तौर पर प्रस्तुत किया गया था। पहली बार.
रिच ने आकाशगंगा से परे ब्रह्मांड की खोज को एक रहस्योद्घाटन के रूप में वर्णित किया है जो सदियों से चल रहा है, इस बात पर चर्चा करते हुए कि कैसे ब्रह्मांड में हमारे स्थान की हमारी समझ धीरे-धीरे नई खोजों के साथ समय के साथ जुड़ती गई। हालाँकि, वे दो लोग जिनके कंधों पर हबल सबसे अधिक खड़ा था, वे थे हेनरीएटा स्वान लेविट और हार्लो शेपली.
ब्रह्मांड में सबसे महत्वपूर्ण तारे
लेविट ने हार्वर्ड कॉलेज वेधशाला में एक “कंप्यूटर” के रूप में काम किया जो हार्वर्ड के दूरबीनों द्वारा ली गई फोटोग्राफिक प्लेटों का विश्लेषण करेगा। विशेष रूप से, लेविट छोटे और की छवियों की जांच करेगा बड़े मैगेलैनिक बादलऔर उनके भीतर 1,800 परिवर्तनशील तारों की पहचान की थी। 1908 और 1912 में लेविट द्वारा लिखे गए दो पत्रों में, वह यह निर्धारित करने में सक्षम थी कि इनमें से कई परिवर्तनशील सितारों का एक विशिष्ट अवधि-चमकदारता संबंध था। दूसरे शब्दों में, उसे एहसास हुआ कि तारों को नियमित रूप से स्पंदित होने और उनके सिकुड़ने और फैलने के साथ-साथ उज्जवल और मंद दिखने में लगने वाला समय इस बात पर निर्भर करता है कि वे कितने चमकदार थे।
यह एक महत्वपूर्ण खोज थी. मान लीजिए कि आपको इनमें से एक वेरिएबल मिला, जिसे बाद में बुलाया गया सेफिड चर. आप नहीं जानते होंगे कि यह कितनी दूर था, लेकिन सेफिड की भिन्नता की अवधि के आधार पर, आप गणना कर सकते हैं कि सेफिड आंतरिक रूप से कितना चमकदार था। फिर, यह पता लगाने के लिए कि तारा कितनी दूर है, आपको बस इसकी वास्तविक चमक की तुलना रात के आकाश में कितनी धुंधली दिखाई देती है, से करनी होगी। आज भी, लेविट का अवधि-चमकदार संबंध एक प्रमुख अवधारणा है जिसका उपयोग वैज्ञानिक ब्रह्मांड में दूरियां मापते समय करते हैं।
इस बीच, हबल की कहानी में उनकी मूलभूत भूमिका को देखते हुए, यह विडंबना है कि हार्लो शेपली को विश्वास नहीं था कि आकाशगंगा से परे कुछ भी है। 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, दूरबीनें अन्य आकाशगंगाओं में अलग-अलग तारों को देखने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली नहीं थीं, इसलिए सर्पिल आकाशगंगाएँ सर्पिल धब्बों की तरह दिखाई देती थीं, और उन्हें सर्पिल निहारिका कहा जाता था। शेपली को संदेह था कि सर्पिल नीहारिकाएँ केवल आकाशगंगा के किनारे पर बनने वाले तारे हैं।
शेपली का लक्ष्य पहली आधिकारिक ब्रह्मांडीय दूरी सीढ़ी बनाकर आकाशगंगा – और इसलिए ब्रह्मांड को जैसा उन्होंने देखा – के आकार को मापना था। हमारी आकाशगंगा में उन्होंने जिन सेफिड वैरिएबल की पहचान की, वे पहली सीढ़ी थे। अगले थे आरआर लाइरे सितारेजो कि सेफिड्स के समान अवधि-चमकदार संबंध के साथ चर तारे की एक और नस्ल है और जिनकी दूरियों को सेफिड चर से तुलना करके कैलिब्रेट किया जा सकता है। अंत में, उन्होंने दूरी को सामान्य में कैलिब्रेट करने के लिए आरआर लाइरे वेरिएबल्स का उपयोग किया विशाल, चमकदार तारे आकाशगंगा के किनारे के पास.
शेपली ने निर्धारित किया कि आकाशगंगा 300,000 प्रकाश वर्ष चौड़ी है, और हमारा सौर मंडल केंद्र से 50,000 प्रकाश वर्ष दूर है। जबकि आज हम जानते हैं कि अधिक सटीक मान क्रमशः 100,000 प्रकाश-वर्ष और 26,000 प्रकाश-वर्ष हैं, शेपली का परिणाम ब्रह्मांडीय दूरी सीढ़ी के पहले उपयोग का प्रतिनिधित्व करता है। शेपली ने अप्रैल 1920 में वाशिंगटन डीसी में नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में साथी खगोलशास्त्री हेबर कर्टिस के साथ “महान बहस” में भी भाग लिया, जिसमें सर्पिल नेबुला की प्रकृति पर चर्चा की गई थी। कर्टिस ने तर्क दिया कि सर्पिल निहारिकाएँ अपने आप में आकाशगंगाएँ थीं, लेकिन कहा कि आकाशगंगा केवल 10,000 प्रकाश वर्ष चौड़ी थी। शैप्ले ने इसके विपरीत तर्क दिया।
हबल मैदान में प्रवेश करता है
एडविन हबल 1919 में कैलिफ़ोर्निया में माउंट विल्सन वेधशाला टीम में शामिल हुए, वेधशाला के हूकर टेलीस्कोप, जो उस समय दुनिया की सबसे बड़ी दूरबीन थी, के ठीक दो साल बाद, पहली बार प्रकाश देखा गया था।
“[Hubble’s] माउंट विल्सन में 100 इंच के हुकर टेलीस्कोप द्वारा सफलता संभव हुई, ”रिच ने कहा। “हबल अपनी खोज करने में सक्षम था क्योंकि उसके पास इस अत्याधुनिक तकनीक तक पहुंच थी।”
हुकर दूरबीन वेधशाला के निदेशक, जॉर्ज एलेरी हेल के दिमाग की उपज थी, और इसे अन्य चीजों के अलावा, सर्पिल निहारिका पहेली को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, कैलिफ़ोर्निया के परोपकारी जॉन हुकर के उदार $45,000 उपहार के लिए धन्यवाद।
आगे बढ़ने से पहले, हमें इस कहानी में एक अन्य महत्वपूर्ण पात्र का भी उल्लेख करना चाहिए: मिल्टन ह्यूमासन। मूल रूप से एक “म्यूल स्किनर” के रूप में काम पर रखा गया था, जब वेधशाला अभी भी निर्माणाधीन थी, तब वह निर्माण सामग्री और उपकरण खच्चर के माध्यम से माउंट विल्सन तक ले जाता था, बाद में वह वेधशाला का चौकीदार बन गया और फिर इसका उपयोग करने वाले खगोलविदों का सहायक बन गया। हुमासन और हबल दूरबीन में लगभग अविभाज्य हो गए, जबकि हुमासन ने पीएचडी न होने के बावजूद अपने आप में कई खगोलीय खोजें कीं, और हबल को मिलने वाले अधिकांश श्रेय में हिस्सा लेने के पात्र हैं।
इसलिए, मंच तैयार होने के साथ, हबल और ह्यूमसन ने हुकर दूरबीन के साथ सर्पिल निहारिकाओं का अवलोकन करने का काम शुरू किया। 1923 में, वे इसकी एक छवि लेने में सफल रहे एंड्रोमेडा सर्पिल नेबुला, मेसियर 31, और इससे वास्तव में कुछ विशेष पता चला।
“हबल इस छवि को लेकर इतना उत्साहित था कि उसने ‘VAR!’ लिखा काले और सफेद कांच की प्लेट पर, क्योंकि उन्होंने सेफिड वेरिएबल के सबूत देखे थे,” रिच ने कहा। वह सेफिड परिवर्तनशील तारा केवल ‘V1’ के नाम से जाना जाने लगा। “हेनरीएटा लेविट और हार्लो शैप्ले द्वारा किए गए काम के कारण, वह जानता था कि इसका मतलब है कि वह पहली बार सर्पिल निहारिका की दूरी माप सकता है।”
और उसने इसे माप लिया। उन्होंने 930,000 प्रकाश-वर्ष की दूरी की गणना की, जो 2.5 मिलियन प्रकाश-वर्ष की वास्तविक दूरी के आधे से भी कम है, लेकिन हबल की प्रारंभिक गणना की सीमाओं के बावजूद (ब्रह्मांडीय दूरी की सीढ़ी को आज भी परिष्कृत किया जा रहा है), यह स्पष्ट रूप से पता चला कि एंड्रोमेडा सर्पिल 300,000 प्रकाश-वर्ष की सीमा से परे मौजूद था जिसे शेपली ने आकाशगंगा के लिए मापा था। मेसियर 31 कोई सर्पिल नीहारिका नहीं थी। वह एक था सर्पिल आकाशगंगा.
हबल ने शेपली को पत्र लिखकर अपनी खोज की जानकारी दी। जब शेपली ने अपना पत्र पढ़ा, तो उन्होंने टिप्पणी की, “यह वह पत्र है जिसने मेरे ब्रह्मांड को नष्ट कर दिया।”
हबल ने अपनी खोज की खबर नवंबर 1924 में न्यूयॉर्क टाइम्स को ‘लीक’ कर दी, यही कारण है कि अगले जनवरी में एएएस में प्रस्तुति, वास्तव में खगोलशास्त्री हेनरी नॉरिस रसेल द्वारा दी गई थी, न कि स्वयं हबल द्वारा, केवल आधिकारिक खुलासा था – अनौपचारिक रूप से हालाँकि, लोगों को इसके बारे में पहले से ही पता था।
आज, हम यह मान लेते हैं कि ब्रह्मांड आकाशगंगाओं, कुछ आकाशगंगाओं और एंड्रोमेडा जैसे कुछ सर्पिलों, कुछ विशाल दीर्घवृत्तीयऔर अन्य छोटे बौने। अंतिम गणना में, दृश्य ब्रह्मांड के भीतर 2 ट्रिलियन आकाशगंगाओं के अस्तित्व का अनुमान है। और फिर भी, रिच टिप्पणी करते हैं कि हबल की युगांतरकारी खोज वास्तव में अपेक्षाकृत हाल की कैसे थी।
उन्होंने कहा, “सौ साल ज्यादा दूर नहीं है।” वास्तव में, दुनिया में उससे भी अधिक उम्र के कुछ लोग हैं, जो अन्य आकाशगंगाओं के अस्तित्व से पहले के समय में पैदा हुए थे। “यह वास्तव में एक सबक है कि चीजें कितनी बदल गई हैं और खोजें कैसे तेजी से हमारे सामने आ सकती हैं।”
आज, फोटोग्राफिक प्लेट जो हबल के अंकित “VAR!” के साथ सेफिड वेरिएबल V1 को कैप्चर करती है। कोने में, खोज का एक बहुमूल्य अवशेष है, जिस तरह की चीज़ एक वैज्ञानिक इंडियाना जोन्स एक हजार साल के समय में खोज सकती है। सौभाग्य से, आपको इसे खोजने के लिए इतनी कठिन यात्रा शुरू करने की ज़रूरत नहीं है। आमतौर पर ताले और चाबी के नीचे रखी जाने वाली इस प्लेट को हवा के लिए बाहर रख दिया गया है और वर्तमान में यह लॉस एंजिल्स काउंटी संग्रहालय में मैपिंग द इनफिनिट: कॉस्मोलॉजीज़ एक्रॉस कल्चर्स प्रदर्शनी में कुछ महीनों के लिए प्रदर्शित है।
जहाँ तक हबल की बात है, वह यहीं नहीं रुका। उसके बाद के आकृतियों का ट्यूनिंग-कांटा आरेख आकाशगंगाओं खगोलविदों के लिए एक क्लासिक शिक्षण उपकरण बना हुआ है, और भले ही ट्यूनिंग कांटा चित्रित आकाशगंगाओं का विकास पीछे की ओर है, पेशेवर खगोलविद अभी भी ट्यूनिंग कांटा के “प्रारंभिक” और “देर से” आकाशगंगाओं के नामकरण का उपयोग करते हैं।
फिर, 1929 में, हबल ने खुलासा किया कि ब्रह्मांड की लगभग सभी अन्य आकाशगंगाएँ आंशिक रूप से आधारित, हमसे दूर जा रही थीं रेडशिफ्ट साथी खगोलशास्त्री वेस्टो स्लिपर द्वारा माप, और बेल्जियम के भौतिक विज्ञानी और पुजारी जॉर्जेस लेमेत्रे के सैद्धांतिक काम के अनुरूप, जिन्होंने वह निष्कर्ष निकाला जिसे के रूप में जाना जाता है हबल-लेमैत्रे नियम का वर्णन ब्रह्माण्ड का विस्तार.
पाँच वर्षों के अंतराल में, हम यह सोचने से हट गए कि आकाशगंगा ही सब कुछ है, एक अनंत, विस्तारित ब्रह्मांड को जानने के लिए। यह काफी आदर्श बदलाव था और, इसके पीछे आ रहा था अल्बर्ट आइंस्टीन‘एस सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत1915 में जारी किया गया, और लगभग उसी समय जब नील्स बोहर के नेतृत्व में दुनिया के महानतम भौतिक विज्ञानी क्वांटम भौतिकी के दायरे का पता लगा रहे थे, यह विज्ञान में एक परिवर्तनकारी युग का आधार था जिसने ब्रह्मांड की हमारी वर्तमान समझ को आकार दिया है। जैसे नए रहस्यों के साथ गहरे द्रव्य, अँधेरी ऊर्जाएक की खोज गुरुत्वाकर्षण का क्वांटम सिद्धांतद हबल तनाव और का कारण महा विस्फोट सभी भ्रमित भौतिकविदों के लिए, अब विज्ञान में एक सदी पहले के समान एक और परिवर्तन के लिए एक अच्छा समय होगा।
