हमारा ब्रह्मांड अविश्वसनीय रूप से विशाल है, ज्यादातर रहस्यमय है, और आम तौर पर भ्रमित है। हम महान और छोटे दोनों तरह के तराजू के सवालों से घिरे हैं। हमारे पास कुछ उत्तर हैं, निश्चित रूप से, कण भौतिकी के मानक मॉडल की तरह, जो हमें मदद करते हैं (भौतिकविदों, कम से कम) मौलिक उप-परमाणु बातचीत को समझते हैं, और ब्रह्मांड कैसे शुरू हुआ, इसका बिग बैंग सिद्धांत है, जो अतीत में एक लौकिक कहानी को एक साथ बुनता है 13.8 बिलियन वर्ष।
लेकिन इन मॉडलों की सफलताओं के बावजूद, हमारे पास अभी भी बहुत काम करना है। उदाहरण के लिए, दुनिया में क्या है डार्क एनर्जी, नाम हम ब्रह्मांड के मनाया त्वरित विस्तार के पीछे ड्राइविंग बल को देते हैं? और पैमाने के विपरीत छोर पर, वास्तव में न्यूट्रिनो क्या हैं, जो भूतिया छोटे कण होते हैं और जो ब्रह्मांड के माध्यम से ज़ूम करते हैं और बिना किसी चीज के साथ बातचीत करते हैं?
पहली नज़र में, ये दो सवाल पैमाने और प्रकृति के संदर्भ में इतने मौलिक रूप से भिन्न हैं, और, अच्छी तरह से, सब कुछ जिसे हम मान सकते हैं कि हमें उन्हें जवाब देने की आवश्यकता है।
लेकिन यह हो सकता है कि एक एकल प्रयोग दोनों के उत्तर प्रकट कर सके। एक यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी टेलीस्कोप अंधेरे ब्रह्मांड का नक्शा बनाने के लिए तैयार है - कुछ समय में, लगभग 10 अरब साल पहले, जब अंधेरे ऊर्जा को उग्र माना जाता है। में खुदाई करते हैं।
बड़े जाओ और घर जाओ
खुदाई करने के लिए, हमें ऊपर देखने की जरूरत है। ऊपर की ओर। तराजू पर, आकाशगंगाओं की तुलना में बहुत अधिक (हम यहां अरबों प्रकाश वर्ष की बात कर रहे हैं, लोग), जहां हमारा ब्रह्मांड एक विशाल, चमकती मकड़ी के जाल जैसा दिखता है। सिवाय इस मकड़ी के जाले रेशम से नहीं बल्कि आकाशगंगाओं से बने हैं। घने, क्लम्पी नोड्स को जोड़ने वाली आकाशगंगाओं की लंबी, पतली निविदाएं। वे नोड्स, आकाशगंगाओं के हलचल वाले शहर और गर्म, समृद्ध गैस हैं - हजारों आकाशगंगाओं की विशाल, चौड़ी दीवारें। और इन संरचनाओं के बीच, ब्रह्मांड में अधिकांश मात्रा को ऊपर उठाते हुए, महान ब्रह्मांडीय voids, खगोलीय रेगिस्तान कुछ भी नहीं के साथ भर रहे हैं।
इसे कॉस्मिक वेब कहा जाता है, और यह ब्रह्मांड में सबसे बड़ी चीज है।
इस ब्रह्मांडीय वेब का निर्माण धीरे-धीरे अरबों वर्षों में प्रकृति की सबसे कमजोर ताकत द्वारा किया गया था: गुरुत्वाकर्षण। जिस तरह से ब्रह्मांड अपने वर्तमान आकार का सबसे नन्हा अंश था, वह लगभग पूरी तरह से समान था। लेकिन "लगभग" यहां महत्वपूर्ण है: स्थान से स्थान तक घनत्व में छोटे बदलाव थे, ब्रह्मांड के कुछ कोनों में औसत से थोड़ा अधिक भीड़ थी और दूसरों को थोड़ा कम।
समय के साथ, गुरुत्वाकर्षण अद्भुत चीजें कर सकता है। हमारे ब्रह्मांडीय वेब के मामले में, उन थोड़े-से-अधिक-औसत-घने क्षेत्रों में गुरुत्वाकर्षण था जो थोड़ा मजबूत था, उनके आसपास के वातावरण को आकर्षित करता था, जिससे उन थक्कों को और भी अधिक आकर्षक बना दिया गया था, जो अधिक पड़ोसियों को आकर्षित करता था, और इसी तरह और जल्द ही।
तेजी से इस प्रक्रिया को एक अरब साल आगे बढ़ाएं, और आपने अपना बहुत बड़ा लौकिक वेब विकसित कर लिया है।
एक सार्वभौमिक नुस्खा
यह सामान्य तस्वीर है: एक लौकिक वेब बनाने के लिए, आपको कुछ "सामान" चाहिए, और आपको कुछ गुरुत्वाकर्षण की आवश्यकता है। लेकिन जहां यह वास्तव में दिलचस्प हो जाता है वह विवरण में है, विशेष रूप से सामान का विवरण।
विभिन्न प्रकार के पदार्थ आपस में टकराएंगे और संरचनाओं को अलग तरह से बनाएंगे। कुछ प्रकार के मामले स्वयं में उलझ सकते हैं, या इससे पहले कि वे अधिक गर्मी को दूर कर सकते हैं, जबकि अन्य आसानी से निकटतम पार्टी में शामिल हो सकते हैं। कुछ प्रकार के पदार्थ धीरे-धीरे पर्याप्त रूप से चलते हैं, जिससे गुरुत्वाकर्षण कुशलता से अपना काम कर सकता है, जबकि अन्य प्रकार के पदार्थ इतने अधिक क्षणभंगुर और फुर्तीले होते हैं कि गुरुत्वाकर्षण मुश्किल से उस पर अपने कमज़ोर हाथों को प्राप्त कर सकता है।
संक्षेप में, यदि आप ब्रह्मांड के अवयवों को बदलते हैं, तो आपको अलग-अलग दिखने वाले लौकिक जाले मिलते हैं। एक परिदृश्य में, एक और परिदृश्य के साथ तुलना में अधिक समृद्ध क्लस्टर और कम खाली voids हो सकते हैं, जिसमें ब्रह्मांड के इतिहास में voids पूरी तरह से हावी हैं, जिसमें कोई भी क्लस्टर नहीं है।
एक विशेष रूप से पेचीदा घटक न्यूट्रिनो है, जो उपरोक्त भूतिया कण है। चूंकि न्यूट्रिनो इतना हल्का होता है, इसलिए यह लगभग प्रकाश की गति से यात्रा करता है। इससे ब्रह्मांड में "स्मूथिंग" संरचनाओं का प्रभाव पड़ता है: गुरुत्वाकर्षण केवल अपना काम नहीं कर सकता है और न्यूट्रिनो को कॉम्पैक्ट छोटी गेंदों में खींच सकता है। इसलिए, यदि आप ब्रह्मांड में बहुत सारे न्यूट्रिनो को जोड़ते हैं, तो पूरी आकाशगंगा जैसी चीजें प्रारंभिक ब्रह्मांड में नहीं बन पाती हैं।
छोटी समस्याओं, बड़े समाधान
इसका मतलब यह है कि हम ब्रह्मांडीय वेब का उपयोग न्युट्रीनो का अध्ययन करने के लिए भौतिकी की एक विशाल प्रयोगशाला के रूप में कर सकते हैं। वेब की संरचना की जांच करके और इसके विभिन्न भागों (समूहों, विकारों और इसी तरह) में इसे तोड़कर, हम न्यूट्रिनो पर एक आश्चर्यजनक रूप से प्रत्यक्ष रूप से संभाल सकते हैं।
वहाँ सिर्फ एक niggling समस्या है: Neutrinos ब्रह्मांड में केवल घटक नहीं हैं। एक प्रमुख मुखर कारक अंधेरे ऊर्जा की उपस्थिति है, जो रहस्यमय बल है जो हमारे ब्रह्मांड को अलग कर रहा है। और जैसा कि आपको संदेह हो सकता है, यह एक प्रमुख तरीके से कॉस्मिक वेब को प्रभावित करता है। तेजी से फैलते ब्रह्मांड में आखिरकार बड़ी संरचनाओं का निर्माण करना कठिन है। और यदि आप केवल ब्रह्मांडीय वेब के एक हिस्से को देखते हैं (उदाहरण के लिए, आकाशगंगा समूहों), तो आपके पास न्यूट्रीनो प्रभाव और अंधेरे ऊर्जा प्रभावों के बीच अंतर बताने के लिए पर्याप्त जानकारी नहीं हो सकती है - जो दोनों के टकराव को बाधित करते हैं " सामान। "
प्रीप्रिंट जर्नल अर्क्सिव में हाल ही में प्रकाशित एक पत्र में, खगोलविदों ने बताया कि आगामी आकाशगंगा सर्वेक्षण, जैसे यूरोपीय स्पेस एजेंसी के यूक्लिड मिशन, न्यूट्रिनो और अंधेरे ऊर्जा गुणों दोनों को उजागर करने में मदद करेंगे। यूक्लिड उपग्रह लाखों आकाशगंगाओं के स्थानों को चित्रित करेगा, जो कॉस्मिक वेब के बहुत व्यापक चित्र को चित्रित करेगा। और उस संरचना के भीतर हमारे ब्रह्मांड के इतिहास से संकेत मिलता है, एक अतीत जो उसके अवयवों पर निर्भर करता है, जैसे न्यूट्रिनो और डार्क एनर्जी।
ब्रह्माण्ड (आकाशगंगा समूहों) में सबसे व्यस्त, सबसे व्यस्त स्थानों और ब्रह्माण्डों (रिक्त स्थान) में सबसे अकेले स्थानों को देखकर, हम दोनों को अंधेरे ऊर्जा की प्रकृति के उत्तर मिल सकते हैं (जो एक युग में हेराल्ड होगा) ब्रांड-नई भौतिकी ज्ञान) और न्यूट्रिनो की प्रकृति (जो ठीक यही काम करेगी)। उदाहरण के लिए, हम सीख सकते हैं कि डार्क एनर्जी खराब हो रही है, या बेहतर हो रही है, या शायद सिर्फ एक ही है। और हम यह जान सकते हैं कि न्यूट्रिनोस कितने विशाल हैं या उनमें से कितने ब्रह्मांड के चारों ओर प्रवाहित हैं। लेकिन कोई बात नहीं, यह बताना मुश्किल है कि जब तक हम वास्तव में नहीं देखेंगे तब तक हमें क्या मिलेगा।
पॉल एम। सटर पर एक खगोल भौतिकीविद् है ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी, का मेजबान एक अंतरिक्ष यात्री से पूछें तथा अंतरिक्ष रेडियोऔर के लेखक हैं ब्रह्मांड में आपका स्थान.
