1920 के दशक में, एडविन हबल ने ऐसा रहस्योद्घाटन किया कि ब्रह्मांड विस्तार की स्थिति में था। मूल रूप से आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी के परिणाम के रूप में भविष्यवाणी की गई, इस पुष्टि के कारण हबल कॉन्स्टेंट के रूप में जाना जाने लगा। आने वाले दशकों में, और अगली पीढ़ी की दूरबीनों की तैनाती के लिए धन्यवाद - जैसे हबल स्पेस टेलीस्कोप (एचएसटी) का नाम - वैज्ञानिकों को इस कानून को संशोधित करने के लिए मजबूर किया गया है।
संक्षेप में, पिछले कुछ दशकों में, अंतरिक्ष में अंतरिक्ष को देखने की क्षमता (और समय में गहरी) ने खगोलविदों को इस बात की अधिक सटीक माप करने की अनुमति दी है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड का कितनी तेजी से विस्तार हुआ। और हबल का उपयोग करके किए गए एक नए सर्वेक्षण के लिए धन्यवाद, खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ब्रह्मांड की विस्तार दर के आज तक के सबसे सटीक माप का संचालन करने में सक्षम है।
यह सर्वेक्षण सुपरनोवा H0 द्वारा राज्य के समीकरण (SH0ES) टीम के लिए किया गया था, जो खगोलविदों का एक अंतरराष्ट्रीय समूह है जो 2005 के बाद से हबल कॉन्स्टेंट की सटीकता को परिष्कृत करने की खोज में है। इस समूह का नेतृत्व स्पेस के एडम रीस के नेतृत्व में किया गया है। टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (STScI) और जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी, और अमेरिकन म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री, नील बोहर इंस्टीट्यूट, नेशनल ऑप्टिकल एस्ट्रोनॉमी ऑब्जर्वेटरी, और कई प्रतिष्ठित विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों के सदस्य शामिल हैं।
अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का वर्णन करता है, हाल ही में सामने आया द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल शीर्षक के तहत “Redaift में टाइप Ia सुपरनोवा डिस्टेंसेस> 1.5 से हबल अंतरिक्ष सूक्ष्मदर्शी बहु-चक्र खजाना कार्यक्रम: प्रारंभिक विस्तार दर ”। अपने अध्ययन के लिए, और अपने दीर्घकालिक लक्ष्यों के अनुरूप, टीम ने एक नई और अधिक सटीक "दूरी सीढ़ी" का निर्माण करने की मांग की।
यह उपकरण है कि खगोलविदों ने यूनिवर्स में पारंपरिक रूप से दूरियों को कैसे मापा है, जिसमें सेफहाइड चर जैसे दूरी मार्करों पर निर्भर होते हैं - स्पंदित सितारे जिनकी दूरी उनकी स्पष्ट चमक के साथ आंतरिक चमक की तुलना करके अनुमान लगाया जा सकता है। फिर इन मापों की तुलना दूरी आकाशगंगाओं से प्रकाश के तरीके से की जाती है, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि आकाशगंगाओं के बीच अंतरिक्ष का विस्तार कितनी तेजी से हो रहा है।
इस से, हबल कॉन्स्टैंट व्युत्पन्न होता है। अपनी दूर की सीढ़ी बनाने के लिए, रीस और उनकी टीम ने मिल्की वे में आठ नए विश्लेषण किए गए सेफिड वैरिएबल सितारों के हबल के वाइड फील्ड कैमरा 3 (डब्ल्यूएफसी 3) का उपयोग करते हुए लंबन मापक का आयोजन किया। ये तारे पृथ्वी से 6,000 और 12,000 प्रकाश वर्ष के बीच पहले से अध्ययन किए गए समय की तुलना में लगभग 10 गुना दूर हैं - और लंबे अंतराल पर स्पंदित होते हैं।
सटीकता सुनिश्चित करने के लिए जो इन तारों के मलबे के लिए जिम्मेदार होगा, टीम ने एक नई विधि भी विकसित की जहां हबल चार साल तक हर छह महीने में एक हजार बार एक मिनट की स्थिति को मापेगा। टीम ने तब इन आठ सितारों की चमक की तुलना अधिक दूर सेफ़ाइड्स के साथ की ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे अधिक सटीकता के साथ अन्य आकाशगंगाओं की दूरी की गणना कर सकें।
नई तकनीक का उपयोग करते हुए, हबल दूसरों के सापेक्ष इन तारों की स्थिति में परिवर्तन को पकड़ने में सक्षम था, जिसने चीजों को बहुत सरल कर दिया। जैसा कि नासा ने एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया है:
“यह विधि लंबन के कारण होने वाले अत्यंत छोटे विस्थापनों को मापने के लिए दोहराया अवसरों की अनुमति देती है। आप कैमरे पर न केवल एक स्थान पर, बल्कि माप में त्रुटियों को कम करते हुए, हजारों तारों के बीच अलगाव को माप रहे हैं। "
पिछले सर्वेक्षणों की तुलना में, टीम 10 गुना तक दूरी के लिए विश्लेषण किए गए सितारों की संख्या का विस्तार करने में सक्षम थी। हालांकि, उनके परिणामों ने यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) प्लैंक उपग्रह द्वारा प्राप्त किए गए विरोधाभासों का भी खंडन किया, जो कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) - बिग बैंग द्वारा बनाए गए बचे हुए विकिरण को मापता रहा है - क्योंकि यह 2009 में तैनात किया गया था।
CMB की मैपिंग करके, प्लैंक प्रारंभिक यूनिवर्स - सर्का के दौरान ब्रह्मांड के विस्तार का पता लगाने में सक्षम रहा है। बिग बैंग के 378,000 साल बाद। प्लैंक के परिणाम ने अनुमान लगाया कि हबल निरंतर मान अब 67 किलोमीटर प्रति सेकंड प्रति मेगापार्कस (3.3 मिलियन प्रकाश वर्ष) होना चाहिए, और 69 किलोमीटर प्रति सेकंड प्रति मेगापार्कस से अधिक नहीं हो सकता है।
अपने sruvey के आधार पर, Riess की टीम ने प्रति सेकंड 73 किलोमीटर प्रति मेगापार्स मान, 9% की विसंगति प्राप्त की। अनिवार्य रूप से, उनके परिणाम इंगित करते हैं कि आकाशगंगाएं उस तेजी से आगे बढ़ रही हैं, जो प्रारंभिक ब्रह्मांड की टिप्पणियों से निहित है। क्योंकि हबल डेटा इतना सटीक था, इसलिए खगोलविद किसी भी माप या विधि में त्रुटियों के रूप में दो परिणामों के बीच के अंतर को खारिज नहीं कर सकते। जैसा कि Reiss ने समझाया:
"समुदाय वास्तव में इस विसंगति के अर्थ को समझने के साथ जूझ रहा है ... दोनों परिणामों का कई तरीकों से परीक्षण किया गया है, इसलिए असंबंधित गलतियों की एक श्रृंखला को रोकते हुए। यह संभावना बढ़ रही है कि यह बग नहीं बल्कि ब्रह्मांड की एक विशेषता है। ”
इसलिए ये नवीनतम परिणाम बताते हैं कि कुछ पूर्व अज्ञात बल या कुछ नए भौतिकी ब्रह्मांड में काम कर सकते हैं। स्पष्टीकरण के संदर्भ में, Reiss और उनकी टीम ने तीन संभावनाओं की पेशकश की है, जिसका सभी को ब्रह्मांड के 95% के साथ क्या करना है जो हम नहीं देख सकते हैं (यानी डार्क मैटर और डार्क एनर्जी)। 2011 में, रीस और दो अन्य वैज्ञानिकों को उनकी 1998 की खोज के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था कि ब्रह्मांड विस्तार की त्वरित दर में था।
इसके अनुरूप, वे सुझाव देते हैं कि डार्क एनर्जी बढ़ती ताकत के साथ-साथ आकाशगंगाओं को आगे बढ़ा सकती है। एक और संभावना यह है कि वहाँ एक अनदेखा उपपरमाण्विक कण है जो न्यूट्रिनो के समान है, लेकिन उप-परमाणु बलों के बजाय गुरुत्वाकर्षण द्वारा सामान्य पदार्थ के साथ बातचीत करता है। ये "बाँझ न्यूट्रिनो" प्रकाश की गति के करीब यात्रा करेंगे और सामूहिक रूप से "डार्क रेडिएशन" के रूप में जाने जा सकते हैं।
इन संभावनाओं में से किसी का मतलब होगा कि प्रारंभिक ब्रह्मांड की सामग्री अलग थी, इस प्रकार हमारे ब्रह्मांड संबंधी मॉडल के पुनर्विचार के लिए मजबूर किया गया। वर्तमान में, रीस और उनके सहयोगियों के पास कोई जवाब नहीं है, लेकिन उनके माप को ठीक से जारी रखने की योजना है। अब तक, SHoES टीम ने हबल कॉन्स्टेंट की अनिश्चितता को घटाकर 2.3% कर दिया है।
यह हबल स्पेस टेलीस्कोप के केंद्रीय लक्ष्यों में से एक के साथ है, जो हबल के कॉन्स्टेंट में अनिश्चितता के मूल्य को कम करने में मदद करने के लिए था, जिसके लिए 2 के कारक द्वारा एक बार भिन्न होने का अनुमान है।
इसलिए जब यह विसंगति नए और चुनौतीपूर्ण सवालों के द्वार खोलती है, तो यह यूनिवर्स को मापने के लिए हमारी अनिश्चितता को काफी हद तक कम कर देती है। अंततः, यह हमारी समझ में सुधार करेगा कि 13.8 बिलियन साल पहले एक उग्र प्रलय में निर्मित होने के बाद ब्रह्मांड कैसे विकसित हुआ।
