2016 के फरवरी में, लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (एलआईजीओ) के लिए काम करने वाले वैज्ञानिकों ने इतिहास बनाया जब उन्होंने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पहली बार पता लगाने की घोषणा की। उस समय से, कई प्रयोगशालाओं में जगह ले ली है और वेधशालाओं के बीच वैज्ञानिक सहयोग - जैसे उन्नत एलआईजीओ और उन्नत कन्या - संवेदनशीलता और डेटा साझाकरण के अभूतपूर्व स्तर के लिए अनुमति दे रहे हैं।
इस घटना ने न केवल आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी द्वारा की गई एक सदी पुरानी भविष्यवाणी की पुष्टि की, इससे खगोल विज्ञान में भी क्रांति हुई। इसने कुछ वैज्ञानिकों की आशाओं पर भी पानी फेर दिया, जिनका मानना था कि ब्लैक होल यूनिवर्स के "लापता द्रव्यमान" के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। दुर्भाग्य से, यूसी बर्कले के भौतिकविदों की एक टीम द्वारा किए गए एक नए अध्ययन से पता चला है कि ब्लैक होल डार्क मैटर के लंबे समय तक मांग के स्रोत नहीं हैं।
उनका अध्ययन, "टाइप I- सुपरनोवा के गुरुत्वाकर्षण लैंसिंग से डार्क मैटर के रूप में स्टेलर-मास कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट्स पर सीमाएं", हाल ही में दिखाई दिया। शारीरिक समीक्षा पत्र। अध्ययन का नेतृत्व मिगुएल जुमलाकारगुग ने किया था, जो बर्कले सेंटर फॉर कॉस्मोलॉजिकल फिजिक्स (BCCP) में एक मैरी क्यूरी ग्लोबल फेलो, Uros Seljak के सहयोग से - कॉस्मोलॉजी के प्रोफेसर और BCCP के सह-निदेशक हैं।
इसे सीधे शब्दों में कहें तो डार्क मैटर आज खगोलविदों के सामने सबसे मायावी और तकलीफदेह रहस्यों में से एक है। इस तथ्य के बावजूद कि इसमें ब्रह्मांड में 84.5% मामले शामिल हैं, यह पता लगाने के सभी प्रयास अब तक विफल रहे हैं। कई उम्मीदवारों को प्रस्तावित किया गया है, जिसमें अल्ट्रालाइट पार्टिकल्स (एक्सिस) से लेकर कमजोर-इंटरेक्टिव मैसिव पार्टिकल्स (WIMPS) और मैसिव कॉम्पैक्ट हेलो ऑब्जेक्ट्स (MACHOs) शामिल हैं।
हालांकि, ये उम्मीदवार 90 के क्रम में बड़े पैमाने पर होते हैं, जिसे कई सिद्धांतकारों ने यह प्रस्तावित करके हल करने का प्रयास किया है कि कई प्रकार के अंधेरे पदार्थ हो सकते हैं। हालांकि, इसके लिए उनकी उत्पत्ति के लिए अलग-अलग स्पष्टीकरण की आवश्यकता होगी, जो कि केवल कॉस्मोलॉजिकल मॉडल को और अधिक जटिल बनाएगा। मिगुएल ज़ुमलाक्रेगुई ने हाल ही में यूसी बर्कले प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
“मैं कल्पना कर सकता हूँ कि यह दो प्रकार के ब्लैक होल हैं, बहुत भारी और बहुत हल्के हैं, या ब्लैक होल और नए कण हैं। लेकिन उस मामले में घटकों में से एक परिमाण दूसरे की तुलना में भारी है, और उन्हें तुलनीय बहुतायत में उत्पादित करने की आवश्यकता है। हम किसी ऐसी ज्योतिषीय चीज़ से जा रहे हैं जो वास्तव में सूक्ष्म है, शायद ब्रह्मांड की सबसे हल्की चीज़ भी, और यह समझाना बहुत मुश्किल होगा। ”
उनके अध्ययन के लिए, टीम ने यह निर्धारित करने के लिए कि क्या उनमें से किसी को भी ब्लैक होल की उपस्थिति से बढ़ाया या चमकाया गया था, यह निर्धारित करने के लिए (2014 के अनुसार) सबसे चमकीले सुपरनोवा के 740 का सांख्यिकीय विश्लेषण किया। यह घटना, जहां एक बड़ी वस्तु का गुरुत्वाकर्षण बल अधिक दूर की वस्तुओं से आने वाले प्रकाश को बढ़ाता है, जिसे "गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग" के रूप में जाना जाता है।
मूल रूप से, यदि ब्रह्मांड में ब्लैक होल पदार्थ का प्रमुख रूप था, तो प्राइमरी ब्लैक होल के कारण गुरुत्वीय-आवर्धित सुपरनोवा अक्सर घटित होंगे। माना जाता है कि ब्लैक होल के इन काल्पनिक रूपों को ब्रह्मांड के कुछ हिस्सों में बिग बैंग के बाद पहले कुछ मिलीसेकंड के भीतर बनाया गया था, जहां द्रव्यमान को दसियों या सैकड़ों सौर द्रव्यमानों पर केंद्रित किया गया था, जिसके कारण सबसे पहले ब्लैक होल बन गए थे।
इस ब्लैक होल जनसंख्या की उपस्थिति, साथ ही साथ कोई भी विशाल कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट, पृथ्वी के रास्ते में दूर की वस्तुओं से गुरुत्वाकर्षण को झुकाएगा और बढ़ेगा। यह विशेष रूप से दूर के प्रकार Ia सुपरनोवा के बारे में सच होगा, जिसे खगोलविदों ने लौकिक दूरी को मापने के लिए मानक चमक स्रोत के रूप में उपयोग किया है और जिस दर पर ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है।
हालाँकि, डेटा की एक जटिल सांख्यिकीय विश्लेषण की चमक और 740 सुपरनोवाज़ की दूरी - यूनियन में 580 और संयुक्त प्रकाश-वक्र विश्लेषण (JLA) कैटलॉग में आयोजित करने के बाद - टीम ने निष्कर्ष निकाला कि सुपरनोवा के आठ को एक शानदार बनाना चाहिए ऐतिहासिक रूप से जो देखा गया है, उससे कुछ प्रतिशत का दसवां हिस्सा। हालांकि, ऐसे किसी भी ब्राइटनिंग का पता नहीं चला था, तब भी जब कम द्रव्यमान वाले ब्लैक होल में फैली हुई थी।
"Zumalacárregui" आप एक सुपरनोवा पर इस प्रभाव को नहीं देख सकते हैं, लेकिन जब आप उन सभी को एक साथ रखते हैं और एक पूर्ण बायेसियन विश्लेषण करते हैं, तो आप अंधेरे पदार्थ पर बहुत मजबूत बाधाएं डालना शुरू करते हैं, क्योंकि प्रत्येक सुपरनोवा मायने रखता है और आपके पास बहुत सारे हैं।
अपने विश्लेषण से, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि ब्लैक होल ब्रह्मांड में लगभग 40% से अधिक अंधेरे पदार्थ नहीं बना सकते हैं। पैनथेन कैटलॉग (और अधिक दूरी पर) से 1,048 अधिक उज्ज्वल सुपरनोवा शामिल करने के बाद, बाधाएं और भी तंग हो गईं। इस दूसरे डेटा सेट के साथ, उन्होंने अपने मूल विश्लेषण की तुलना में एक कम ऊपरी सीमा - 23% प्राप्त की।
ये परिणाम बताते हैं कि किसी भी यूनिवर्स के डार्क मैटर में भारी ब्लैक होल या MACHO जैसी किसी भी तरह की भारी वस्तुएं नहीं हैं। "हम मानक चर्चा में वापस आ गए हैं," सेलजक ने कहा। “डार्क मैटर क्या है? वास्तव में, हम अच्छे विकल्पों से बाहर चल रहे हैं। यह आने वाली पीढ़ियों के लिए एक चुनौती है। ”
यह अध्ययन 1990 के दशक के उत्तरार्ध में सेलजक द्वारा किए गए पहले के शोध पर आधारित था जब वैज्ञानिक MACHOs और अन्य बड़े पैमाने पर वस्तुओं को अंधेरे पदार्थ के संभावित स्रोत के रूप में मान रहे थे। हालांकि, इस तथ्य के कारण अध्ययन सीमित था कि उस समय केवल कुछ ही प्रकार के दूर के आइए सुपरनोवा की खोज की गई थी या उनकी दूरी मापी गई थी।
इसके अलावा, डार्क मैटर की खोज शीघ्र ही बड़ी वस्तुओं से मूलभूत कणों (जैसे WIMPs) में स्थानांतरित हो गई। परिणामस्वरूप, अनुवर्ती अध्ययन की योजनाएँ अमल में नहीं आईं। लेकिन गुरुत्वाकर्षण तरंगों के LIGO अवलोकनों के लिए धन्यवाद, ब्लैक होल और डार्क मैटर के बीच एक बार फिर से संबंध संभव हो गया और उन्होंने सेल्जैक और ज़ुमलाक्रेग्यूई को अपने विश्लेषण करने के लिए प्रेरित किया।
सेल्जक ने कहा, "यह क्या पेचीदा था कि एलआईजीओ इवेंट में ब्लैक होल का द्रव्यमान सही था, जहां ब्लैक होल को अभी तक डार्क मैटर के रूप में बाहर नहीं रखा गया है।" “यह एक दिलचस्प संयोग था जिसने सभी को उत्साहित किया। लेकिन यह एक संयोग था। ”
डार्क मैटर के सिद्धांत को आधिकारिक तौर पर 1970 के दशक में, "गोल्डन एज ऑफ रिलेटिविटी" के दौरान, ब्रह्मांड में वस्तुओं के स्पष्ट द्रव्यमान के बीच विसंगतियों और उनके अवलोकन किए गए गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के बीच खाते में अपनाया गया था। ऐसा प्रतीत होता है कि आधी सदी बाद, हम अभी भी इस रहस्यमय, अदृश्य द्रव्यमान को ट्रैक करने की कोशिश कर रहे हैं। लेकिन हर अध्ययन के साथ, अतिरिक्त बाधाओं को डार्क मैटर पर रखा जा रहा है और संभावित उम्मीदवारों को समाप्त कर दिया गया है।
समय को देखते हुए, हम सिर्फ इस ब्रह्मांड रहस्य को अनलॉक कर सकते हैं और यह समझने के लिए एक कदम और करीब हो सकते हैं कि ब्रह्मांड कैसे बना और विकसित हुआ।
