हर कोई जानता है कि आकाशगंगा सितारों के विशाल संग्रह हैं। एक एकल आकाशगंगा में उनमें से सैकड़ों अरब हो सकते हैं। लेकिन एक प्रकार की आकाशगंगा है जिसमें कोई तारा नहीं है। यह सही है: शून्य सितारे
इन आकाशगंगाओं को डार्क गैलेक्सी या डार्क मैटर आकाशगंगा कहा जाता है। और सितारों से मिलकर के बजाय, वे ज्यादातर डार्क मैटर से बने होते हैं। थ्योरी की भविष्यवाणी है कि ’नियमित’ आकाशगंगाओं के आसपास के क्षेत्रों में इनमें से कई बौने डार्क आकाशगंगाएं होनी चाहिए, लेकिन उन्हें ढूंढना मुश्किल रहा है।
अब, एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित होने वाले एक नए पेपर में, कैलिफोर्निया में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में याशर हेजेव, और उनके सहयोगियों की टीम ने एक ऐसी वस्तु की खोज की घोषणा की। टीम ने आइंस्टीन रिंग की जांच करने के लिए अटाकामास लार्ज मिलीमीटर एरे की बढ़ी हुई क्षमताओं का इस्तेमाल किया, इसलिए इसका नाम इसलिए रखा गया क्योंकि आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी ने घटना का अनुमान लगाया था कि एक से बहुत पहले।
आइंस्टीन रिंग तब होता है जब किसी करीबी वस्तु का विशाल गुरुत्वाकर्षण प्रकाश को अधिक दूर की वस्तु से विकृत कर देता है। वे दूरबीन में लेंस की तरह बहुत काम करते हैं, या यहां तक कि आंखों के चश्मे की एक जोड़ी भी। लेंस में कांच का द्रव्यमान आने वाली रोशनी को इस तरह निर्देशित करता है कि दूर की वस्तुएं बढ़ जाती हैं।
आइंस्टीन रिंग्स और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग खगोलविदों को गुरुत्वाकर्षण के लेंस के माध्यम से देखकर, दूर की वस्तुओं का अध्ययन करने की अनुमति देते हैं। लेकिन वे खगोलविदों को लेंस के रूप में काम करने वाली आकाशगंगा के बारे में अधिक जानने की अनुमति देते हैं, जो इस मामले में हुआ है।
यदि एक ग्लास लेंस पर छोटे पानी के धब्बे होते हैं, तो वे स्पॉट छवि में विरूपण की एक छोटी मात्रा जोड़ देंगे। इस मामले में ऐसा ही हुआ, एक लेंस पर सूक्ष्म पानी की बूंदों को छोड़कर, अंधेरे पदार्थ से युक्त छोटे बौने आकाशगंगाओं के कारण विकृतियाँ हुईं। “हम इन अदृश्य वस्तुओं को उसी तरह पा सकते हैं जिस तरह से आप एक खिड़की पर बारिश की बूंदों को देख सकते हैं। आप जानते हैं कि वे वहाँ हैं क्योंकि वे पृष्ठभूमि की वस्तुओं की छवि को विकृत करते हैं, ”हेजेव ने समझाया। अंतर यह है कि पानी अपवर्तन द्वारा प्रकाश को विकृत करता है, जबकि पदार्थ गुरुत्वाकर्षण द्वारा प्रकाश को विकृत करता है।
जैसे ही ALMA सुविधा ने अपना संकल्प बढ़ाया, खगोलविदों ने इसकी क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए विभिन्न खगोलीय पिंडों का अध्ययन किया। इन वस्तुओं में से एक SDP81 थी, जो उपरोक्त छवि में गुरुत्वाकर्षण लेंस है। जैसा कि उन्होंने SDP81 द्वारा लेंस की जा रही अधिक दूर की आकाशगंगा की जांच की, उन्होंने दूर की आकाशगंगा के रिंग में छोटे विकृतियों की खोज की। हेज़ावेह और उनकी टीम का निष्कर्ष है कि ये विकृतियाँ एक बौने डार्क गैलेक्सी की उपस्थिति का संकेत देती हैं।
लेकिन यह सब क्यों होता है? क्योंकि यूनिवर्स में कोई समस्या है, या कम से कम हमारी समझ में यह नहीं है; मास गुम होने की समस्या।
ब्रह्मांड की संरचना के गठन की हमारी समझ बहुत ठोस है, कम से कम बड़े पैमाने पर। इस मॉडल पर आधारित भविष्यवाणियां कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) और आकाशगंगा क्लस्टरिंग की टिप्पणियों से सहमत हैं। लेकिन हमारी समझ कुछ हद तक टूट जाती है जब यह ब्रह्मांड के छोटे पैमाने की संरचना की बात आती है।
इस क्षेत्र में हमारी समझ की कमी का एक उदाहरण मिसिंग सैटेलाइट समस्या के रूप में जाना जाता है। थ्योरी भविष्यवाणी करती है कि आकाशगंगाओं के आसपास काले पदार्थ के प्रभामंडल में उप-हेलो ऑब्जेक्ट्स की एक बड़ी आबादी होनी चाहिए। ये वस्तुएं बड़ी से बड़ी चीज़ों से लेकर मैगेलैनिक क्लाउड जैसी चीज़ों तक हो सकती हैं। स्थानीय समूह की टिप्पणियों में, सैद्धांतिक भविष्यवाणियों की तुलना में 10 के कारक की धुन के लिए इन वस्तुओं का स्पष्ट घाटा होता है।
क्योंकि हमने उन्हें नहीं पाया, दो चीजों में से एक होने की आवश्यकता है: या तो हम उन्हें खोजने में बेहतर होते हैं, या हम अपने सिद्धांत को संशोधित करते हैं। लेकिन यूनिवर्स की संरचना के हमारे सिद्धांतों को संशोधित करने के लिए यह बहुत जल्द लगता है क्योंकि हमें ऐसा कुछ नहीं मिला है, जो बहुत ही स्वभाव से पाया जाए। इसलिए यह घोषणा इतनी महत्वपूर्ण है
इन बौने डार्क आकाशगंगाओं में से एक का अवलोकन और पहचान द्वार को अधिक से अधिक खोलना चाहिए। एक बार और मिल जाने पर, हम उनकी आबादी और वितरण का एक मॉडल बनाना शुरू कर सकते हैं। इसलिए यदि भविष्य में इन बौना डार्क आकाशगंगाओं में अधिक पाए जाते हैं, तो यह धीरे-धीरे ब्रह्मांड के गठन और संरचना के बारे में हमारी अति-पुरातन समझ की पुष्टि करेगा। और इसका मतलब यह है कि जब हम ब्रह्मांड में डार्क मैटर की भूमिका को समझते हैं तो हम सही रास्ते पर हैं। यदि हम उन्हें नहीं ढूंढ सकते हैं, और SDP81 के प्रभामंडल के लिए बाध्य एक विसंगति है, तो यह सैद्धांतिक रूप से ड्राइंग बोर्ड पर वापस आ जाता है।
SDP81 से बंधे बौने डार्क गैलेक्सी का पता लगाने के लिए इसने कई अश्वशक्ति ली। एसडीपी81 जैसे आइंस्टीन रिंग्स में गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग प्रभाव को बढ़ाने के लिए भारी द्रव्यमान होता है, जबकि बौने डार्क गैलेक्सी की तुलना में छोटे होते हैं। हायस्टैक समस्या में यह एक क्लासिक in सुई है, और हेजेव और उनकी टीम को ALMA से डेटा का विश्लेषण करने के लिए बड़े पैमाने पर कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता थी।
अल्मा, और हेज़ावेह और टीम द्वारा विकसित पद्धति भविष्य में बौने डार्क आकाशगंगाओं पर अधिक प्रकाश डालती है। टीम सोचती है कि ALMA में इन प्रभामंडल वस्तुओं की अधिक खोज करने की बहुत क्षमता है, जो हमें ब्रह्मांड की संरचना के बारे में हमारी समझ में सुधार करना चाहिए। जैसा कि वे अपने कागज के निष्कर्ष में कहते हैं, "... ALMA टिप्पणियों में डार्क मैटर सबस्ट्रक्चर की प्रचुरता के बारे में हमारी समझ को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाने की क्षमता है।"
