नए खगोलीय डेटा के धन के लिए अत्याधुनिक कंप्यूटर विज्ञान को लागू करते हुए, स्लोन डिजिटल स्काई सर्वे (एसडीएसएस) के शोधकर्ताओं ने आज बताया कि बड़े पैमाने पर ब्रह्मांडीय आवर्धन का पहला मजबूत पता लगाने, आइंस्टीन के जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी की भविष्यवाणी आकाशगंगाओं के वितरण पर लागू होती है , डार्क मैटर, और दूर के क्वासर।
द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए स्वीकार किए गए ये निष्कर्ष, सूक्ष्म विकृतियों का विस्तार करते हैं जो प्रकाश से गुजरती हैं क्योंकि यह पृथ्वी पर पर्यवेक्षकों तक पहुंचने से पहले अंधेरे पदार्थ और आकाशगंगाओं के वेब के माध्यम से दूर के क्वासरों से यात्रा करता है।
एसडीएसएस की खोज आकाशगंगाओं, डार्क मैटर और ब्रह्मांड के समग्र ज्यामिति के बीच संबंध के पहले आवर्धन माप और अन्य ब्रह्मांड संबंधी परीक्षणों के बीच दो दशक पुरानी असहमति को समाप्त करती है।
"गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के कारण पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं के आकार की विकृति पहली बार एक दशक पहले देखी गई थी, लेकिन किसी ने लेंसिंग सिग्नल के आवर्धन भाग का मज़बूती से पता लगाने में सक्षम नहीं किया था", पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के प्रमुख शोधकर्ता रेयान स्कैस्टन ने समझाया।
जैसा कि प्रकाश दूर के कसार से अपनी 10 बिलियन वर्ष की यात्रा करता है, यह अंधेरे पदार्थ और आकाशगंगाओं के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव, जिसे गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के रूप में जाना जाता है, द्वारा विक्षेपित और ध्यान केंद्रित किया जाता है। SDSS के शोधकर्ताओं ने निश्चित रूप से क्वैसर की थोड़ी सी चमक, या "आवर्धन" को मापा और प्रभाव को आकाशगंगाओं के घनत्व और क्वासर प्रकाश के मार्ग के साथ काले पदार्थ से जोड़ा। एसडीएसएस टीम ने 200,000 क्वैसर की चमक में इस आवर्धन का पता लगाया है।
जबकि गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग आइंस्टीन की सामान्य सापेक्षता की एक मौलिक भविष्यवाणी है, SDSS सहयोग की खोज एक नया आयाम जोड़ती है।
"आवर्धन प्रभाव का अवलोकन आइंस्टीन के सिद्धांत की मूल भविष्यवाणी की एक महत्वपूर्ण पुष्टि है," पोर्ट्समाउथ विश्वविद्यालय (यूके) में एसडीएसएस के सहयोगी बॉब निकोल ने समझाया। "यह हमें आकाशगंगा, आकाशगंगा क्लार्क और डार्क मैटर के इंटरप्ले को समझाने के लिए विकसित मानक मॉडल पर एक महत्वपूर्ण स्थिरता की जांच भी देता है।"
खगोलविद दो दशकों से गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के इस पहलू को मापने की कोशिश कर रहे हैं। हालांकि, आवर्धन संकेत एक बहुत छोटा प्रभाव है - जैसा कि प्रत्येक क्वासर से आने वाले प्रकाश में कुछ प्रतिशत बढ़ जाता है। इस तरह के एक छोटे से बदलाव का पता लगाने के लिए उनकी चमक के सटीक माप के साथ क्वासरों के एक बहुत बड़े नमूने की आवश्यकता होती है।
"जबकि कई समूहों ने अतीत में ब्रह्मांडीय आवर्धन की पहचान की है, उनके डेटा सेट एक निश्चित माप की अनुमति देने के लिए पर्याप्त या सटीक नहीं थे, और परिणाम मानक ब्रह्मांड विज्ञान के साथ सामंजस्य स्थापित करने में मुश्किल थे," ब्रिस मेनार्ड ने कहा, पर एक शोधकर्ता प्रिंसटन, एनजे में उन्नत अध्ययन संस्थान।
इस वर्ष की शुरुआत में SDSS कैटलॉग से 13 मिलियन आकाशगंगाओं और 200,000 क्वासरों के ठीक-ठीक अंशांकित नमूने का उपयोग करके सफलता मिली। एसडीएसएस से उपलब्ध पूरी तरह से डिजिटल डेटा ने कई तकनीकी समस्याओं को हल किया जो आवर्धन को मापने के पहले के प्रयासों से ग्रस्त थे। हालांकि, नए माप की कुंजी एसडीएसएस डेटा में क्वासर्स खोजने के लिए एक नए तरीके का विकास था।
प्रिंसटन यूनिवर्सिटी के गॉर्डन रिचर्ड्स ने बताया, "हमने कंप्यूटर विज्ञान और सांख्यिकी की दुनिया से अत्याधुनिक विचारों को लिया और उन्हें अपने डेटा पर लागू किया।"
रिचर्ड्स ने बताया कि नई सांख्यिकीय तकनीकों का उपयोग करके, एसडीएसएस वैज्ञानिक पारंपरिक तरीकों की तुलना में 10 गुना बड़ा क्वैसर का एक नमूना निकालने में सक्षम थे, जिससे आवर्धन संकेत को खोजने के लिए आवश्यक असाधारण परिशुद्धता की अनुमति मिलती है। रिचर्ड्स ने निष्कर्ष निकाला कि लेंसिंग सिग्नल की हमारी स्पष्ट पहचान इन तकनीकों के बिना नहीं की जा सकती है।
आकाशगंगाओं के बड़े पैमाने पर वितरण की हालिया टिप्पणियों, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड और दूर के सुपरनोवा ने खगोलविदों को ब्रह्मांड विज्ञान का 'मानक मॉडल' विकसित करने के लिए प्रेरित किया है। इस मॉडल में, दृश्यमान आकाशगंगाएँ ब्रह्मांड के सभी द्रव्यमान के केवल एक छोटे से अंश का प्रतिनिधित्व करती हैं, शेष डार्क मैटर से बनी होती हैं।
लेकिन इस मॉडल के साथ ब्रह्मांडीय आवर्धन संकेत के पिछले मापों को समेटने के लिए आवश्यक है कि कैसे आकाशगंगाओं को प्रमुख अंधेरे पदार्थ के सापेक्ष वितरित किया जाए। इससे कुछ लोगों ने निष्कर्ष निकाला कि मूल ब्रह्मांड संबंधी तस्वीर गलत थी या कम से कम असंगत थी। हालाँकि, अधिक सटीक SDSS परिणाम संकेत देते हैं कि पिछले डेटा सेट की माप की चुनौती तक नहीं थी।
"एसडीएसएस से गुणवत्ता डेटा और क्वैसर के चयन की हमारी बेहतर पद्धति के साथ, हमने इस समस्या को आराम करने के लिए रखा है," स्क्रेन्ट ने कहा। "हमारा माप बाकी चीजों के साथ है जो ब्रह्मांड हमें बता रहा है और नागवार असहमति का समाधान किया गया है।"
"अब हमने यह प्रदर्शित किया है कि हम ब्रह्मांडीय आवर्धन का एक विश्वसनीय माप कर सकते हैं, अगला कदम इसे आकाशगंगाओं, अंधेरे पदार्थ और प्रकाश के बीच की बातचीत का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण के रूप में उपयोग करना होगा," एंड्रयू कॉनडोली ने कहा पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के।
मूल स्रोत: SDSS समाचार रिलीज़
