इसे सीधे शब्दों में कहें, डार्क मैटर को न केवल ब्रह्मांड के द्रव्यमान का बड़ा हिस्सा माना जाता है, बल्कि यह उस मचान का भी कार्य करता है, जिस पर आकाशगंगाएं बनी हैं। लेकिन इस रहस्यमय, अदृश्य द्रव्यमान के सबूत खोजने के लिए, वैज्ञानिकों को ब्लैक होल का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले समान अप्रत्यक्ष तरीकों पर भरोसा करने के लिए मजबूर किया जाता है। अनिवार्य रूप से, वे मापते हैं कि डार्क मैटर की उपस्थिति सितारों और आकाशगंगाओं को कैसे प्रभावित करती है।
आज तक, खगोलविदों ने मध्यम और बड़ी आकाशगंगाओं के आसपास काले पदार्थ के गुच्छों के सबूत खोजने में कामयाबी हासिल की है। से डेटा का उपयोग करना हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी और एक नई अवलोकन तकनीक, यूसीएलए और नासा जेपीएल के खगोलविदों की एक टीम ने पाया कि अंधेरे पदार्थ पहले से सोची गई तुलना में बहुत छोटे थक्कों का निर्माण कर सकते हैं। इस सप्ताह ये निष्कर्ष अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी (एएएस) की 235 वीं बैठक में प्रस्तुत किए गए थे।
डार्क मैटर के बारे में सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किए जाने वाले सिद्धांत में कहा गया है कि यह बेरिकोनिक (उर्फ सामान्य या "चमकदार" पदार्थ) - यानी प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों के समान सामान से बना नहीं है। इसके बजाय, डार्क मैटर को किसी प्रकार के अज्ञात उप-परमाणु कण से बना दिया जाता है जो केवल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से सामान्य पदार्थ के साथ बातचीत करता है, मूलभूत बलों में सबसे कमजोर - दूसरों को विद्युत चुम्बकीय, मजबूत और कमजोर परमाणु बल।
एक अन्य व्यापक रूप से स्वीकार किए गए सिद्धांत में कहा गया है कि डार्क मैटर अन्य प्रकार के कणों की तुलना में धीरे-धीरे चलता है, और इसलिए clumping के लिए प्रवण होता है। इस विचार के अनुसार, यूनिवर्स में छोटे से बड़े से लेकर डार्क मैटर सांद्रता की एक व्यापक श्रेणी होनी चाहिए। हालांकि, अब तक, कोई छोटी सांद्रता कभी नहीं देखी गई है।
हबल के वाइड फील्ड कैमरा 3 (WFC3) द्वारा प्राप्त आंकड़ों का उपयोग करते हुए, अनुसंधान दल ने आठ दूर आकाशगंगाओं (उर्फ क्वासर्स) के उज्ज्वल नाभिक से प्रकाश को मापने के द्वारा इन छोटे क्लंपों के सबूत खोजने की कोशिश की, ताकि यह प्रभावित हो सके कि यह यात्रा कैसे होती है। अंतरिक्ष के माध्यम से। यह तकनीक, जिसे आमतौर पर खगोलविदों द्वारा दूर की आकाशगंगाओं, तारा समूहों और यहां तक कि एक्सोप्लैनेट्स का अध्ययन करने के लिए नियुक्त किया जाता है, को गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के रूप में जाना जाता है।
मूल रूप से आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी द्वारा भविष्यवाणी की गई, यह तकनीक बड़े कॉस्मिक ऑब्जेक्ट्स के गुरुत्वाकर्षण बल पर निर्भर करती है और अधिक दूर की वस्तुओं से प्रकाश को बढ़ाती है। UCLA के डैनियल गिलमैन, जो अवलोकन दल के सदस्य थे, ने इस प्रक्रिया को समझाया:
“कल्पना कीजिए कि इन आठ आकाशगंगाओं में से प्रत्येक एक विशाल आवर्धक काँच है। छोटे काले पदार्थ के गुच्छे आवर्धक कांच पर छोटे दरारें के रूप में कार्य करते हैं, चमक और चार क्वासर छवियों की स्थिति को बदल देते हैं, जिसकी तुलना में आप यह देखने की अपेक्षा करेंगे कि कांच चिकना था या नहीं। "
आशा के अनुरूप, हबल छवियों से पता चला है कि इन आठ क्वासरों से आने वाली रोशनी एक लेंसिंग प्रभाव के अधीन थी जो दूरबीन की दृष्टि के साथ और अग्रभूमि लेंसिंग आकाशगंगाओं के साथ छोटे क्लैंप की उपस्थिति के अनुरूप है। आठ क्वैसर और आकाशगंगाओं को इतनी सटीक रूप से संरेखित किया गया था कि युद्ध के प्रभाव ने प्रत्येक क्वासर की चार विकृत छवियां पैदा कीं।
विस्तृत कंप्यूटिंग कार्यक्रमों और गहन पुनर्निर्माण तकनीकों का उपयोग करते हुए, टीम ने तब विरूपण के स्तर की तुलना की कि कैसे डार्क मैटर के प्रभाव के बिना क्वासर दिखाई देगा। इन मापों का उपयोग अंधेरे पदार्थ सांद्रता के द्रव्यमान की गणना करने के लिए भी किया गया था, जिसने संकेत दिया कि वे मिल्की वे के अपने डार्क मैटर हेल के द्रव्यमान के 1 / 10,000 वें से 1 / 100,000 वें गुना थे।
पहली बार जब छोटी सांद्रता देखी गई है, तो टीम के परिणाम "कोल्ड डार्क मैटर" सिद्धांत की मूलभूत भविष्यवाणियों में से एक हैं। यह सिद्धांत बताता है कि चूंकि डार्क मैटर धीमी गति से (या "ठंडा") है, इसलिए यह छोटे सांद्रता से लेकर जबरदस्त वाले संरचनाओं को बनाने में सक्षम है जो मिल्की वे के द्रव्यमान से कई गुना अधिक हैं।
इस सिद्धांत में यह भी कहा गया है कि ब्रह्मांड में सभी आकाशगंगाएं डार्क मैटर के बादलों में बनती हैं जिन्हें "हेलो" के रूप में जाना जाता है और उनके भीतर एम्बेडेड हो जाता है। छोटे पैमाने के क्लैंप के साक्ष्य के बदले में, कुछ शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया है कि डार्क मैटर वास्तव में "गर्म" हो सकता है - यानी तेजी से आगे बढ़ रहा है - और इसलिए छोटे सांद्रता बनाने के लिए बहुत जल्दी है।
हालाँकि, नए अवलोकन निश्चित प्रमाण प्रस्तुत करते हैं कि कोल्ड डार्क मैटर और ब्रह्मांडीय मॉडल के सिद्धांत का समर्थन करता है - लैम्ब्डा कोल्ड डार्क मैटर (सीडीएम) मॉडल - सही है। टीम के सदस्य के रूप में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स (UCLA) के प्रो। टॉमासो ट्रेऊ ने समझाया, ये नवीनतम हैं हबल अवलोकन अंधेरे पदार्थ की प्रकृति में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करते हैं और यह कैसे व्यवहार करते हैं।
"हमने ठंडे अंधेरे पदार्थ मॉडल के लिए एक बहुत ही आकर्षक अवलोकन परीक्षण किया और यह उड़ने वाले रंगों के साथ गुजरता है," उन्होंने कहा। "यह अविश्वसनीय है कि ऑपरेशन के लगभग 30 वर्षों के बाद, हबल मौलिक भौतिकी और ब्रह्मांड की प्रकृति को देखने में सक्षम है, जिसे हमने तब भी सपना नहीं देखा था जब टेलीस्कोप लॉन्च किया गया था।"
एना न्येनबर्ग, नासा जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के एक शोधकर्ता जिन्होंने इसका नेतृत्व किया हबल सर्वेक्षण, आगे बताया गया है:
तारों से रहित अंधेरे पदार्थ सांद्रता के लिए शिकार चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है। हबल अनुसंधान दल ने, हालांकि, एक ऐसी तकनीक का उपयोग किया जिसमें उन्हें तारों के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव की तलाश करने की आवश्यकता नहीं थी क्योंकि वे अंधेरे पदार्थ के ट्रेसर थे। टीम ने आठ शक्तिशाली और दूर के कॉस्मिक "स्ट्रीटलाइट्स" को लक्षित किया, जिसे कैसर कहा जाता है (सक्रिय ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र जो प्रकाश की भारी मात्रा का उत्सर्जन करते हैं)। खगोलविदों ने मापा कि किस प्रकार ऑक्सीजन और नियॉन गैस द्वारा उत्सर्जित प्रकाश प्रत्येक क्वासर्स ब्लैक होल की परिक्रमा करता है, जो एक विशाल अग्रभूमि आकाशगंगा के गुरुत्वाकर्षण द्वारा विकृत होता है, जो एक आवर्धक लेंस के रूप में कार्य करता है।
अध्ययन में पता चला छोटे संरचनाओं की संख्या डार्क मैटर कणों की प्रकृति के बारे में अधिक सुराग प्रदान करती है क्योंकि उनके गुण कितने क्लैंप्स को प्रभावित करते हैं। हालांकि, डार्क मैटर से बना कण का प्रकार उस समय के लिए एक रहस्य बना हुआ है। सौभाग्य से, निकट भविष्य में अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष दूरबीनों की तैनाती से उस संबंध में मदद मिलने की उम्मीद है।
इनमें जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) और वाइड फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे टेलीस्कोप (WFIRST) शामिल हैं, दोनों ही अवरक्त वेधशालाएं हैं जो इस दशक में जाने वाली हैं। अपने परिष्कृत प्रकाशिकी, स्पेक्ट्रोमीटर, दृश्य के बड़े क्षेत्र और उच्च-रिज़ॉल्यूशन के साथ, ये टेलीस्कोप बड़े पैमाने पर आकाशगंगाओं, आकाशगंगा समूहों और उनके संबंधित प्रभारों से प्रभावित अंतरिक्ष के पूरे क्षेत्रों का निरीक्षण करने में सक्षम होंगे।
खगोलविदों को डार्क मैटर की वास्तविक प्रकृति और इसके घटक कणों की तरह कैसे दिखते हैं, यह निर्धारित करने में मदद करनी चाहिए। इसी समय, खगोलविदों ने डार्क एनर्जी के बारे में अधिक जानने के लिए इन समान उपकरणों का उपयोग करने की योजना बनाई है, एक और महान ब्रह्माण्ड संबंधी रहस्य जिसे केवल अब के लिए अप्रत्यक्ष रूप से अध्ययन किया जा सकता है। रोमांचक समय आगे झूठ!
