पॉडकास्ट: ए पज़्लिंग अंतर

लाल घरों को देखने की कल्पना करें, और कभी-कभी आप एक कौवा मक्खी का अतीत देखते हैं। कौआ और घर अलग-अलग हो सकते हैं, इसलिए यह असंभव होना चाहिए, है ना? एक नए सर्वेक्षण के अनुसार, यदि आप क्वासर को देखते हैं, तो आपको 25% समय में एक आकाशगंगा दिखाई देगी। लेकिन गामा किरण के फटने के लिए लगभग हमेशा एक हस्तक्षेप करने वाली आकाशगंगा होती है। भले ही वे अरबों प्रकाश वर्ष से अलग हो सकते हैं। उसका पता लगाओ। डॉ। जेसन एक्स। प्रोचस्का, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय से, सांता क्रूज़ ने मुझसे अजीब परिणामों के बारे में बात की, जो उन्होंने पाए, और इसका कारण क्या हो सकता है।

साक्षात्कार सुनें: ए पज़्लिंग फ़र्क (7.8 एमबी)

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फ्रेजर कैन: ठीक है, लोगों को कुछ पृष्ठभूमि देने के लिए, गामा किरण के फटने और क्वासर में क्या अंतर है? मुझे लगता है कि वे बहुत अलग हैं।

डॉ। प्रोचस्का: हां, शायद मैं समानताओं के साथ शुरू करता हूं। ब्रह्मांड विज्ञान के अध्ययन के लिए वे दोनों बहुत ही दिलचस्प वस्तुएं हैं क्योंकि वे बहुत उज्ज्वल वस्तुएं हैं। एक और समानता यह है कि हम मानते हैं कि वे दोनों ब्लैक होल से संबंधित हैं, लेकिन उसके बाद, दोनों प्रकार की वस्तुओं के बीच एक बड़ा अंतर है। माना जाता है कि क्वासर सुपरमैसिव ब्लैक होल हैं - इसलिए ब्लैक होल, लेकिन बहुत बड़े पैमाने पर, कुछ मामलों में आकाशगंगा जितना विशाल। ब्लैक होल पर गैस को गर्म करना और जो प्रकाश हम देखते हैं, वह क्वासर है। क्योंकि वे अतिसक्रिय हैं, वे बहुत सारी और बहुत सारी गैसों को इकट्ठा कर सकते हैं, और परिणामस्वरूप, बहुत उज्ज्वल रूप से चमक सकते हैं जिसे बहुत बड़ी दूरी से देखा जा सकता है।

एक गामा किरण फूटती है, कम से कम, जो इस पेपर पर आधारित है - दो प्रकार के होते हैं - एक विशाल तारे का परिणाम है, एक एकल तारा, लेकिन बहुत बड़े पैमाने पर, हमारे सूर्य के रूप में बड़े पैमाने पर 10-50 बार के क्रम पर, एक तारे की मृत्यु के साथ आता है। अपने प्राकृतिक जीवन काल के अंत में। अपनी मृत्यु के बाद, यह एक ब्लैक होल बनाता है, और इन तारों का कुछ अंश, हम मानते हैं कि गामा किरणों का विस्फोट होता है।

फ्रेजर: और आपने क्वासर और गामा रे फटने का एक सर्वेक्षण किया, और आपने क्या पाया?

डॉ। प्रोचस्का: मैंने पहले क्वैसर के साथ एक परियोजना पर एक छात्र को रखा। एक सार्वजनिक डेटाबेस है जिसे स्लोन डिजिटल स्काई सर्वे कहा जाता है, और इसने उत्तरी आकाश के बड़े हिस्से का सर्वेक्षण किया। और उन्होंने संभवतः एक लाख वस्तुओं के करीब एक स्पेक्ट्रा लिया है, मुख्य रूप से इसके दिल में एक आकाशगंगा सर्वेक्षण। आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के अलावा, उन्होंने क्वासरों का भी अध्ययन किया है। उन्होंने अब लगभग 60,000 क्वैसर की स्पेक्ट्रोस्कोपी ली है, और उन्होंने उस डेटा को सार्वजनिक रूप से किसी भी ग्रह पर जारी किया है जो वह चाहता है। कमोबेश, हम उस डेटाबेस के माध्यम से ट्रोल हुए, जो आकाशगंगाओं के हस्ताक्षर खोज रहे हैं जो हमारे और क्वासरों के बीच स्थित हैं। इसलिए यदि आपके पास एक बहुत बड़ी दूरी पर एक क्वासर है, क्योंकि वे झूठ बोलते हैं, तो एक मौका है कि हमारे और उस क्वासर के बीच एक बहुत बड़ी आकाशगंगा है। आकाशगंगा खुद को क्वासर पर अवशोषण लाइनों द्वारा प्रकट करती है। तो आप क्वासर के स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करते हैं, आप क्वासर से जुड़ी इन विशेषताओं को देखते हैं जो बहुत विशिष्ट हैं, लेकिन आप इस मामले में प्रकाश की अनुपस्थिति देख सकते हैं। स्वयं आकाशगंगा का फिंगरप्रिंट जो संयोग से हमारे और क्वासर के बीच स्थित है। इस तरह का विज्ञान कुछ ऐसा है जो मैं पिछले 12 वर्षों से कर रहा हूं। मैंने अपने छात्र को स्लोन सर्वेक्षण में इन 50,000 क्वासरों के माध्यम से देखा था, और गिन लिया कि हमारे और कैसर के बीच कितनी बार आकाशगंगा है। यह नट-एंड-बोल्ट पहला कदम है, और बहुत सारा विज्ञान है जो इन आकाशगंगाओं के लिए ऐसी खोज से निकल सकता है।

फ्रेजर: इसलिए यदि आप वहां कोई आकाशगंगा हैं तो आप नेत्रहीन नहीं देख सकते हैं, लेकिन आप इसका पता लगा सकते हैं।

डॉ। प्रोचस्का: यह सही है। हमारा अपना मिल्की वे सितारों और गैस और धूल से भरा है। जहाँ तक बैरियों का संबंध है, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। मिल्की वे में रहने वाले बेराइन मुख्य तीन तारे हैं, जिन्हें आप काफी आसानी से देखते हैं, गैस, जो कम या ज्यादा अदृश्य है, लेकिन 21 सेमी पर उत्सर्जित करता है - एक प्रसिद्ध तकनीक जिसका उपयोग हमारी आकाशगंगा में गैस को बाहर निकालने के लिए किया जाता है। रेडियो दूरबीन। लेकिन गैस प्रकाश को भी अवशोषित कर सकती है। यह 21 सेमी तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जन करता है, लेकिन यह विशिष्ट आवृत्तियों पर अवशोषित भी करता है। यह एक पृष्ठभूमि वस्तु से प्रकाश को अवशोषित करेगा। और बहुत सुंदर सभी आकाशगंगाओं में न केवल तारे हैं बल्कि उन तारों से गैस बन रही है और कोई गैस का अध्ययन करके उस आकाशगंगा के हस्ताक्षर का पता लगा सकता है। और वह तकनीक जो हम क्वासर्स के लिए उपयोग करते हैं, और यह उसी तकनीक है जिसका उपयोग हम गामा किरण के फटने के लिए करते हैं।

फ्रेजर: ठीक है, और गामा किरण के फटने से आपको क्या मिला?

डॉ। प्रोचस्का: वास्तव में, एक महत्वपूर्ण बिंदु जो मैंने क्वासर की तुलना गामा किरण के फटने से किया, वह यह है कि वे बहुत उज्ज्वल हैं। अपने नाम के साथ, वे बहुत सारे गामा किरणों का उत्सर्जन करते हैं, लेकिन उनमें से एक अच्छा अंश - निश्चित रूप से आधे से अधिक - पराबैंगनी, विकिरण, एक्स-रे, ऑप्टिकल प्रकाश, यहां तक ​​कि रेडियो प्रकाश में भी उत्सर्जन करते हैं, और उन आवृत्तियों में बहुत उज्ज्वल होते हैं । और इसलिए हम उन्हें ब्रह्मांड में पराबैंगनी या ऑप्टिकल आवृत्तियों में देख सकते हैं, और उनका उपयोग हमारे और गामा किरण के फटने वाली गैस का अध्ययन करने के लिए कर सकते हैं। कम से कम इस समय के लिए क्वासर्स में जो कुछ अलग है, वह यह है कि बहुत कम गामा किरणें फटती हैं जिन्हें खोजा गया है। इन परिघटनाओं का पता लगाने के लिए एक अंतरिक्ष उपग्रह की आवश्यकता होती है, यह एक उचित मात्रा में प्रौद्योगिकी है जो हाल ही में एक महान स्तर में मौजूद नहीं है। तो इन चीजों की संख्या का पता लगाया गया है जो अभी भी संख्या में हैं, लेकिन केवल 1-200 कि हम महान विस्तार से अध्ययन कर सकते हैं। जो हम कर रहे हैं, उन 100 या उससे अधिक के सबसेट को लेते हुए, गामा किरण के फटने के स्पेक्ट्रम का अधिग्रहण किया, और फिर से गैसों के माध्यम से हमारे और फटने के बीच झूठ बोलने वाली आकाशगंगाओं के हस्ताक्षर की खोज की। संक्षेप में यह परिणाम है कि जब हमारे पास गामा किरणों के फटने का एक छोटा सा नमूना होता है, तब गामा किरणों के फटने के लिए अधिक आकाशगंगाओं का एक महत्वपूर्ण अतिरेक होता है, फिर क्वासरों की ओर होता है।

फ्रेजर: कितने और?

डॉ। प्रोचस्का: संख्या अब 4 है, जिसे अच्छी तरह से मापा गया है, मैं कहता हूं कि त्रुटि 1 है, इसलिए 4 प्लस या माइनस 1. जो महत्वपूर्ण है वह एक वृद्धि है। वृद्धि एक दिन 3 या 1.5 हो सकती है, लेकिन क्वासर में वृद्धि बहुत ही ध्वनि है।

फ्रेजर: किसी कारण से हमारे बीच और आकाशगंगाएँ हैं और हमारे और क्वार के बीच की दूरी पर गामा किरणें फूटती हैं। यह कैसे संभव है? वे अब तक अलग हैं।

डॉ। प्रोचस्का: सही है, और यह पहली बात पर जोर देने की बात है कि प्राथमिकताओं में, हमें इस बात की कोई उम्मीद नहीं है कि जिन आकाशगंगाओं के बारे में हम बेतरतीब ढंग से क्वासर या गामा रे फटते हैं, उनका उस पृष्ठभूमि प्रकाश स्रोत से कोई लेना-देना नहीं है। फिर से, हम हमसे एक बड़ी दूरी पर एक क्वासर पाते हैं, आकाशगंगा हमसे भी कुछ दूरी पर है, लेकिन साथ ही, उसी समय, क्वासर से एक बहुत बड़ी दूरी। इतना कि आप किसी भी एसोसिएशन की उम्मीद नहीं करेंगे; कोई गुरुत्वीय संघ, कोई विद्युत चुम्बकीय, कोई शारीरिक संबंध नहीं है, जो कि हम पहचान रहे हैं और क्वासर। और गामा रे फट प्रयोग के लिए भी यही सच है। गामा किरण के फटने की दूरी हमसे बहुत दूरी पर होती है, हम इसकी ओर आकाशगंगाओं को देखते हैं - वे हमसे बहुत दूरी पर हैं, लेकिन गामा किरण के फटने से भी बड़ी दूरी पर हैं। और फिर, हमें उस आकाशगंगा और गामा किरण के बीच किसी भी शारीरिक संबंध की कोई प्राथमिक अपेक्षा नहीं है जो इसके पीछे निहित है। निश्चित रूप से सतह पर यह काफी आश्चर्यजनक है, परीक्षण बहुत सीधा है। हमारी तत्काल प्रतिक्रिया है, ठीक है, क्या चल रहा है?

तीन पक्षपात या स्पष्टीकरण हैं - खगोल विज्ञान में हम उन्हें चयन पूर्वाग्रह कहते हैं। और तीन प्रमुख स्पष्टीकरण, स्पष्ट स्पष्टीकरण, जो आपको यह परिणाम दे सकते हैं वे पहले हैं: धूल। आकाशगंगाओं, जैसा कि मैंने कहा, तीन चरणों में बात होती है: सितारों, गैस और धूल में। अधिकांश आकाशगंगाओं, या शायद सभी आकाशगंगाओं के भीतर धूल है। और धूल का मुख्य पहलू यह है कि यह पृष्ठभूमि स्रोत को बुझा देता है। इसलिए आप और क्वासर के बीच कुछ धूल छिड़कते हैं, और आप इसे बेहोश करने जा रहे हैं। इन आकाशगंगाओं में सभी धूल हैं, और आप वास्तव में लापता क्वासर की कल्पना कर सकते हैं, जब आप पूरे आकाश में यह सर्वेक्षण करते हैं। जिन आकाशगंगाओं में बहुत अधिक धूल है, वे क्वासर को अस्पष्ट करेंगे, और आप इसे कभी नहीं देखेंगे। यह कभी भी आपके नमूने में नहीं गिना जाएगा। लेकिन गामा किरण फटती है, जिसे गामा किरणों का उपयोग करते हुए एक बहुत अलग दृष्टिकोण के साथ पाया जाता है, इस धूल के प्रति संवेदनशील नहीं होगा - आप अभी भी संभावित रूप से गामा किरण फट का पता लगाएंगे और इसे अपने नमूने में गिनेंगे। इसलिए आप धूल के कारण क्वासर की अनुपस्थिति के साथ, गामा किरण के नमूने में वस्तुओं के अतिरेक के साथ समाप्त होते हैं। इसका कारण यह है कि हम यह नहीं सोचते हैं कि इसका उत्तर यह है कि आकाशगंगाओं में कितनी धूल है, इसका हमें अंदाज़ा है, और 4 के कारक के अंतर के लिए नमूने से पर्याप्त क्वासरों को निकालने के लिए पर्याप्त नहीं है।

तो यह है कि स्पष्टीकरण संख्या 1. नंबर 2 यह होगा कि हमारी प्राथमिकता एक धारणा है कि गैस का गामा किरण के फटने से कोई लेना-देना नहीं है या क्वासर गलत है। मैंने कहा है कि यह गैस हमसे और कैसर से और गामा किरण के फटने से काफी दूरी पर है। शायद खगोल विज्ञान में सबसे कठिन समस्या वास्तव में दूरी तय करना है। मैं वास्तव में गैस की दूरी को नहीं माप रहा हूँ, मैं गैस के रिडफ़्ट को माप रहा हूँ, और यह मुझे इस अनुमान के तहत दूरी का अनुमान देता है कि रिडफ़्ट यूनिवर्स के विस्तार के कारण है। वास्तव में रेडशिफ्ट सिर्फ एक वेग है। इसलिए मैं गैस के वेग को माप रहा हूँ, मैं गामा किरण के फटने के वेग को माप रहा हूँ। मुझे पता है कि दोनों अलग-अलग हैं, जिन्हें मैं पूर्ण वैज्ञानिक तथ्य के साथ जानता हूं। मैं मान रहा हूं कि वेग में अंतर यूनिवर्स के विस्तार और इसलिए वस्तुओं के बीच की दूरी के कारण है। लेकिन यह संभव है कि गामा किरणों के फटने ने विस्फोट के दौरान वास्तव में इस गैस को बाहर निकाल दिया हो, कहते हैं, बहुत उच्च वेगों पर ताकि गामा किरण के फटने की तुलना में इसका एक अलग वेग हो, और यही कारण है कि रेडशिफ्ट में अंतर, और इसलिए मेरे कहने के कारण उनमें अंतर है। इसलिए, संक्षेप में, संख्या 2 के लिए स्पष्टीकरण यह है कि गामा किरणों के फटने से गैस बहुत अधिक वेग से निकल रही है और हम उस गैस को माप रहे हैं और इसे एक आकाशगंगा कह रहे हैं, जब वास्तव में यह सिर्फ गैस है जिसे गामा के फटने से बाहर निकाला जाता है । यह फिलहाल एक व्यवहार्य विकल्प है। इसके प्रति विरोधाभास, और यह एक ठोस है कि कई मामलों में, हमने न केवल गैस की पहचान की है, बल्कि आकाशगंगा से तारों को भी देखा है जो उस गैस की मेजबानी कर रहे हैं। तो न केवल गैस को बाहर निकालना होगा, बल्कि गामा किरण के फटने से एक आकाशगंगा को बाहर निकालना होगा, और यह कल्पना को फैलाना शुरू कर देगा।

तो यह द्वार संख्या 3 की ओर जाता है, जो गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग है। आकाशगंगा, द्रव्यमान के साथ कुछ भी, वास्तव में वे हैं की तुलना में उनके पीछे वस्तुओं को चमकदार बनाकर प्रभाव डालते हैं। हमें लगता है कि हमारे यहां आकाशगंगाएं हैं, हम जानते हैं कि हमारे पास एक बड़ी एकाग्रता है, इसलिए यह काफी संभव है कि वे अपने पीछे की वस्तु की चमक को प्रभावित कर रहे हैं, और गामा किरण को फटने की तुलना में अधिक उज्ज्वल बनाते हैं अन्यथा वे नहीं होंगे। गामा किरण के फटने का मुख्य कारण यह है कि हमारे पास एक आकाशगंगा है। गामा किरण को फटते देखने के लिए हमें वहां आकाशगंगा की आवश्यकता है। और यह एक चयन प्रभाव है जहां अगर हमारे पास एक आकाशगंगा नहीं है, तो हम इसे नहीं देखेंगे, और इसके कारण क्वासरों का अतिरेक होता है, जहां शायद आकाशगंगाओं के बिना क्वासर पर्याप्त उज्ज्वल होते हैं। और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग, जैसा कि आप शायद बता सकते हैं, मैंने सीधे कुछ काम नहीं किया है, लेकिन क्षेत्र के विशेषज्ञ मुझे बताते हैं कि संभावित स्पष्टीकरण नहीं है, या परिणाम का प्रमुख विवरण नहीं है।

फ्रेजर: तो आप विचारों से बाहर की तरह चल रहे हैं।

डॉ। प्रोचस्का: हां, हम निश्चित रूप से तीन स्पष्ट लोगों के माध्यम से भागे हैं, जो भी किसी के साथ आएंगे, और फिर भी उन लोगों के लिए बहुत मजबूत काउंटर तर्क हैं। एक और समूह अभी तक एक और 4 विचार के साथ आया था, जो मुझे लगता है कि काफी चालाक था, कि गामा रे फटने की तुलना में क्वासर का अंतर आकार है। यह थोड़ा सूक्ष्म है कि यह कैसे एक बड़ा अंतर ला सकता है, लेकिन उन्होंने कहा, शायद यही स्पष्टीकरण है, फिर भी हम और अन्य इस बिंदु पर दरवाजे संख्या 4 के खिलाफ वास्तव में मजबूत काउंटर तर्क के साथ आए हैं। जिन 4 सभ्य विचारों का प्रस्ताव किया गया है, वे उनके लिए असफल हैं।

फ्रेजर: तो आगे क्या है? मुझे लगता है कि आप अधिक डेटा की तलाश करेंगे।

डॉ। प्रोचस्का: निश्चित रूप से मैं यह बताना चाहता हूं कि गैस गामा किरण के फटने के साथ जुड़ी होती है, यह गामा किरण के फटने से बाहर निकलती है। मैं वास्तव में यह साबित करना चाहता हूं कि कोई निश्चित रूप से सच नहीं है, और ऐसा करने का तरीका वास्तविक आकाशगंगा और गैस से जुड़े सितारों की पहचान करना है। इसलिए हमारी टीम और अन्य टीमों के लोग वापस जा रहे हैं और आकाशगंगा की तलाश कर रहे हैं जो वास्तव में गैस को पकड़े हुए है। यदि हमें आकाशगंगाएँ नहीं मिलीं, तो मुझे लगता है कि गामा किरण के फटने से इस विचार को और अधिक बढ़ावा मिलेगा कि गैस को बाहर निकाल दिया गया था। तो इससे जुड़ी आकाशगंगाओं के अध्ययन में निश्चित रूप से काम किया जाना है। उसी तर्ज पर, हम अनुमान लगा सकते हैं कि आकाशगंगाओं में कितना द्रव्यमान है और गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग परिकल्पना का बेहतर परीक्षण करते हैं, साथ ही यह सीखते हैं कि धूल की परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए आकाशगंगाओं में कितनी धूल है। यहां तक ​​कि जब तक मैं उन्हें खेलना बंद कर देता हूं, और मुझे लगता है कि गामा किरण की ओर आकाशगंगाओं के बारे में जानने के लिए यह निश्चित रूप से हमें जानने के लिए उकसाता है कि यह देखने के लिए कि क्या कुछ अजीब चल रहा है, या कोई अन्य गुण जो परिणाम की व्याख्या कर सकते हैं। अन्य स्पष्ट बात, और यह किया जाएगा, बस अधिक गामा किरण के फटने का इंतजार करना होगा और अधिक दृष्टि रेखाओं पर उस प्रयोग को दोहराना होगा। और इसलिए वर्तमान में यह नासा स्विफ्ट स्पेस टेलीस्कोप ऑपरेशन में है, जहां हमें 10s मिलेंगे, शायद 100s अधिक गामा किरण भी फट सकती है, जिस पर हम इस प्रयोग को दोहरा सकते हैं, और बहुत ही शानदार तरीके से यह पता लगा सकते हैं कि यह कितना महत्वपूर्ण है।

फ्रेजर: क्या किसी तरह का विचार है जो पूरी तरह से वहाँ है जो आपको लगता है कि संभव हो सकता है?

डॉ। प्रोचस्का: मुझे यकीन है कि उन पंक्तियों के साथ कागजात लिखे जा रहे हैं। फिलहाल यह मेरा पसंदीदा विकल्प नहीं है। लेकिन, मैं एक वैज्ञानिक हूं, मैं एक यथार्थवादी हूं हम यह संदेश ले आए हैं कि यह अजीबोगरीब खोज है, और हमने इस बात पर बहुत मेहनत की कि हमने अध्ययन कैसे किया, हमने अपनी सर्वोत्तम क्षमता के लिए सेब की सेवा की, और मुझे लगता है कि हमने इसका उचित काम किया। इस तरह का कदम 1. चरण 2, एक पर्यवेक्षक के रूप में, मुझे लगता है कि मेरे पास एक बार यह परिणाम बताने में सक्षम होना चाहिए। जैसा कि मैंने कहा, हम तीन विचारों के साथ आए, और दुर्भाग्य से, मुझे नहीं लगता कि उनमें से कोई भी इस समय अटक गया है। अगर मैं सभी विचारों को मार सकता हूं, और यदि परिणाम अगले 50 गामा किरण के साथ अच्छी तरह से फट जाता है, तो उस बिंदु पर आपको अपनी प्रारंभिक मान्यताओं पर वापस जाना होगा; उनमें से एक ब्रह्मांड विज्ञान है जैसा कि हम जानते हैं। मैं कह रहा हूं कि मैं कहीं भी पास हूं, लेकिन मुझे दो साल दे दो और अगर हम जो देखते हैं, उससे चीजें नहीं बदलतीं, तो हां, मुझे लगता है कि आपको अपनी मान्यताओं की पंक्ति में कदम 0 पर वापस जाना होगा। ब्रह्माण्ड।