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Saturday, May 15, 2021

11-एक लाख से अधिक दूर आकाशगंगाओं को मापने से डार्क एनर्जी का सिग्मा डिटेक्शन आता है – यूनिवर्स टुडे

प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं के बनने के बाद, ब्रह्मांड का विस्तार जारी रहा। आकाशगंगाओं के बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण ने आकाशगंगाओं को एक साथ सुपरक्लस्टर्स में खींचने का काम किया, जबकि अंधेरे ऊर्जा और इसके परिणामस्वरूप ब्रह्मांडीय विस्तार ने इन समूहों को अलग करने का काम किया। नतीजतन, ब्रह्मांड ज्यादातर खाली जगह के विशाल voids द्वारा अलग आकाशगंगाओं के तंग समूहों से भरा हुआ है।

इन गुच्छों और विकारों का पैमाना उस दर पर आधारित है जिस पर समय के साथ ब्रह्मांड का विस्तार हुआ है। यह प्रभाव उसी तरह से होता है जिस तरह से हवा के अणुओं को ध्वनि तरंगों के अलग-अलग दबाव द्वारा एक साथ गुच्छित किया जाता है, इसलिए इस प्रभाव को इस रूप में जाना जाता है बेरियन ध्वनिक दोलन (BAO)। इस प्रभाव के माध्यम से, खगोलविद एक लाख से अधिक आकाशगंगाओं की स्थिति और पुनर्वितरण को मापकर अंधेरे ऊर्जा का अध्ययन कर सकते हैं। आकाशगंगाओं का एकत्रीकरण और विश्लेषण सबसे पहले किया गया था बेरियन ऑसिलेशन स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वे (बीओएसएस)। इसे तब eBOSS तक बढ़ाया गया था, जिसने इसके पहले परिणाम जारी किए हैं।

लानियाका सुपरक्लस्टर का एक दृश्य जिसका हमारी आकाशगंगा एक हिस्सा है। साभार: त्साग्यकन / विकिमीडिया कॉमन्स

इस नए सर्वेक्षण ने 0.7 – 1.8 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर से आकाशगंगाओं का विश्लेषण किया, बीएओ प्रभाव का अध्ययन किया जैसा कि शुरुआती बीओएसएस अध्ययनों ने किया था। लेकिन eBOSS ने एक प्रभाव को देखा, जिसे redshift space distortions (RSD) के रूप में जाना जाता है। इसने टीम को अंतरिक्ष में एक आकाशगंगा की गति के साथ-साथ ब्रह्मांडीय विस्तार को भी ध्यान में रखने की अनुमति दी।

ब्रह्माण्ड विज्ञान के मानक मॉडल के भीतर, एक आकाशगंगा की दूरी इसके रेडशिफ्ट द्वारा निर्धारित की जा सकती है। क्योंकि ब्रह्मांड हर जगह विस्तार कर रहा है, एक आकाशगंगा जितनी अधिक दूर है, हमारे बीच अंतरिक्ष का विस्तार उतना ही अधिक है, और अधिक से अधिक रेडशिफ्ट। लेकिन आकाशगंगाएं अंतरिक्ष में भी जाती हैं, और उनकी सापेक्ष गति भी एक लाल रंग या नीले रंग का योगदान कर सकती हैं। परिणामस्वरूप, समग्र पुनर्वितरण को तिरछा किया जा सकता है, जिससे बीएओ के हमारे माप कम सटीक हो जाते हैं। आरएसडी के माध्यम से, टीम इस सांख्यिकीय के लिए जिम्मेदार हो सकती है, जिससे उनके समग्र परिणाम अधिक सटीक होते हैं।

बीएओ और आरएसडी को मिलाकर, टीम ने 11-सिग्मा के आश्चर्यजनक आत्मविश्वास स्तर के लिए अंधेरे ऊर्जा के अस्तित्व की पुष्टि की। आमतौर पर, 5-सिग्मा के लिए एक वैज्ञानिक परिणाम की पुष्टि के रूप में लिया जाता है। 11-सिग्मा पर एक परिणाम इतना मजबूत है कि यह निश्चितता के करीब है जिसे हम प्राप्त कर सकते हैं। डार्क एनर्जी और इसमें तेजी लाने वाला विस्तार निश्चित रूप से वास्तविक है।

बेशक, हम अभी भी नहीं जानते कि वास्तव में अंधेरे ऊर्जा क्या है। एक विचार यह है कि अंधेरे ऊर्जा अंतरिक्ष और समय की एक अंतर्निहित संपत्ति है। एक ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक जिसके कारण ब्रह्मांड का विस्तार होता है। एक और यह है कि डार्क एनर्जी एक ऊर्जा क्षेत्र है जो ब्रह्मांड को भरता है, पांचवें मूलभूत बल की तरह। इन परस्पर विरोधी मॉडलों के बीच अंतर करने के लिए, हमें न केवल अंधेरे ऊर्जा के अस्तित्व की पुष्टि करनी चाहिए, बल्कि यह भी कि क्या यह समय के साथ बदलता है, या हम जिस दिशा में देखते हैं उसके आधार पर भिन्न होता है। EBOSS जैसे अध्ययन हमें डेटा देंगे जो हमें अंधेरे ऊर्जा के ब्रह्मांडीय रहस्य को समझने की आवश्यकता है।

संदर्भ: गोंग-बो झाओ, एट अल। “पूर्ण किए गए SDSS-IV ने बैरन ऑस्किलेशन स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वे को विस्तारित किया: कॉस्मिक संरचना की वृद्धि और विस्तार दर को मापने के लिए फूरियर अंतरिक्ष में एक मल्टीट्रैसर विश्लेषण।रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस 504.1 (2021): 33-52।

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