शहर की रोशनी से दूर हो जाओ, देखो, और आप रात के आकाश के आश्चर्यों में से एक देखेंगे - सितारों के उज्ज्वल बादल बैंड जो मिल्की वे आकाशगंगा बनाते हैं। हमारा गांगेय घर विशाल और सुंदर है, लेकिन इसके बारे में कई रहस्य बने हुए हैं।
उदाहरण के लिए, दशकों के प्रयासों के बावजूद, खगोलविदों ने अभी तक यह निर्धारित नहीं किया है कि हमारी आकाशगंगा का वजन कितना है, जिसमें अनुमान लगाया जाता है कि हमारे सूर्य के द्रव्यमान का 700 बिलियन से 2 ट्रिलियन के बीच कहीं भी है।
एक आकाशगंगा का वजन, खासकर जब आप इसमें रह रहे हों, कोई आसान काम नहीं है। यूनिवर्सिटी ऑफ एरिजोना के टक्सन में खगोलविद एकता पटेल ने लाइव साइंस को बताया, "यह अमेरिकी आबादी की जनगणना लेने की कोशिश करने जैसा है लेकिन आप इंटरनेट का उपयोग नहीं कर सकते हैं और आप जिस शहर में रहते हैं उसे छोड़ नहीं सकते।" कोई भी मिल्की वे को ब्रह्मांडीय पैमाने पर चिपका नहीं सकता है और केवल परिणाम पढ़ सकता है।
समस्या का एक हिस्सा यह है कि आकाशगंगा का अधिकांश द्रव्यमान अदृश्य है। डार्क मैटर, एक गूढ़ पदार्थ, जो किसी भी प्रकार की रोशनी नहीं देता है, हमारे मिल्की वे का लगभग 85 प्रतिशत बनाता है, पटेल ने कहा। तो बस हमारी आकाशगंगा में सितारों की गिनती आपको बहुत दूर नहीं मिलेगी।
इसलिए, शोधकर्ताओं ने आमतौर पर किसी खगोलीय वस्तु की कक्षा को देखा, पटेल ने कहा। विधि 300 से अधिक वर्षों पहले आइजैक न्यूटन द्वारा उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण के समीकरणों पर आधारित है, जो आपको बताती है कि जिस गति और दूरी पर एक छोटा शरीर एक बड़े के चारों ओर घूमता है वह बड़ी वस्तु के द्रव्यमान से संबंधित होता है।
द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित 2017 के एक अध्ययन में इस्तेमाल की गई एक विधि, छोटे उपग्रह आकाशगंगाओं को हजारों-हजारों प्रकाश वर्ष दूर देखने के लिए है जो कि मिल्की वे के चारों ओर घूमते हैं जैसे कि ग्रह एक तारे की परिक्रमा करते हैं। लेकिन इन उपग्रह आकाशगंगाओं के साथ एक समस्या है। "उनकी कक्षाएँ अरबों साल लंबी हैं," पटेल ने कहा, इसका मतलब है कि कुछ ही वर्षों के बाद, वे मुश्किल से हिलेंगे और शोधकर्ता आसानी से उनकी कक्षीय गति निर्धारित नहीं कर सकते हैं।
द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में जून 2018 में प्रकाशित एक अध्ययन में, पटेल और उनके सहयोगियों ने आकाशगंगा का वजन करने के लिए एक नई विधि की कोशिश की। उन्होंने आभासी ब्रह्मांडों के सुपर कंप्यूटर सिमुलेशन को देखा, जो हमारे ब्रह्मांड के कई पहलुओं को पुन: पेश कर सकते हैं, और छोटे आकाशगंगाओं के उदाहरणों को खोजने की कोशिश की जो बड़े लोगों की परिक्रमा करते हैं।
इन नकली उपग्रह आकाशगंगाओं में से लगभग 90,000 की तुलना मिल्की वे की परिक्रमा करने वाली नौ वास्तविक आकाशगंगाओं के डेटा से की गई थी। टीम ने उन लोगों को चुना जिनकी कक्षीय संपत्तियों ने वास्तविक उपग्रह आकाशगंगाओं का सबसे निकट से मिलान किया और उनके द्वारा घूमे गए नकली आकाशगंगा के द्रव्यमान को देखा।
इससे उन्हें हमारी आकाशगंगा के वास्तविक द्रव्यमान का बहुत अच्छा अनुमान लगा, जो सूर्य के द्रव्यमान का 960 बिलियन गुना अधिक था। पटेल ने कहा कि उसका नतीजा ज्यादातर पिछले लोगों के बीच में है, हालांकि अभी भी अधिक सटीकता की गुंजाइश है। यह संभवत: यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गैया उपग्रह से आएगा, जिसने हाल ही में मिल्की वे की परिक्रमा कर रही 30 फीकी बौनी आकाशगंगाओं के कक्षीय गुणों की बेहद अच्छी माप प्रदान की है। पटेल ने कहा, इस डेटा का उपयोग वजन मापने के लिए ब्रह्मांड संबंधी सिमुलेशन के साथ "मेरी टू-डू लिस्ट पर" है।
हाल ही में, नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गैया उपग्रह ने गोलाकार तारा समूहों, या आकाशगंगा के दिल की परिक्रमा करने वाले सितारों के द्वीपों को मिलाया और पाया कि मिल्की वे का वजन लगभग 1.5 ट्रिलियन सौर द्रव्यमान है। वह संख्या, जो सबसे सटीक हो सकती है, जल्द ही द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल के आगामी अंक में प्रकाशित होगी।
पटेल ने कहा कि आकाशगंगा के द्रव्यमान को जानकर खगोलविदों को कई चीजों में मदद मिलेगी। एक के लिए, खगोलविदों ने उपग्रह आकाशगंगाओं की कक्षाओं की बेहतर गणना करने में सक्षम होंगे क्योंकि ये मिल्की वे के द्रव्यमान पर निर्भर करते हैं। हेवियर आकाशगंगाओं में भी अधिक उपग्रह हैं, जो परिक्रमा करते हैं और अब तक, दूरबीनों ने मिल्की वे के आसपास जाने वाली लगभग 50 आकाशगंगाओं को देखा है। चूँकि हम ठीक से नहीं जानते हैं कि आकाशगंगा का वजन कितना है, वैज्ञानिक अनिश्चित हैं कि वे कितने उपग्रह आकाशगंगाओं को खोजने की उम्मीद करते हैं। अंत में, मिल्की वे का असली वजन शोधकर्ताओं को यह जानने में मदद करेगा कि इसके द्रव्यमान का अनुपात काले पदार्थ बनाम नियमित पदार्थ के रूप में क्या है।
पटेल को उम्मीद है कि भविष्य के अध्ययन और बेहतर डेटा अंततः इस मायावी अज्ञात को पिन कर देंगे।
"मुझे लगता है कि अगले 10 या 20 वर्षों में, हमारे पास बेहतर उत्तर होगा," उसने कहा।
संपादक का नोट: यह कहानी मूल रूप से 4 सितंबर, 2018 को प्रकाशित हुई थी। इसे 7 मार्च, 2019 को 1:30 बजे अपडेट किया गया था। E.T. मिल्की वे के द्रव्यमान का एक अतिरिक्त अनुमान शामिल करने के लिए, नासा के हबल स्पेस टेलीस्कोप और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गैया उपग्रह द्वारा एकत्र की गई टिप्पणियों से लिया गया।
