वैज्ञानिकों ने पूरे ब्रह्मांड में फैले डार्क मैटर का अब तक का सबसे विस्तृत नक्शा तैयार किया है, जिससे पता चलता है कि इसने सितारों, आकाशगंगाओं और ग्रहों के निर्माण को कैसे प्रभावित किया है।
शोध, जिसमें यूके में डरहम विश्वविद्यालय के खगोलविद शामिल हैं, इस बारे में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है कि कैसे इस अदृश्य पदार्थ ने सामान्य पदार्थ को एक साथ खींचने में मदद की, जिससे आकाशगंगा जैसी आकाशगंगाएं और अंततः पृथ्वी जैसे ग्रह बने।
निष्कर्ष नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (वेब) के नए अवलोकनों पर आधारित हैं और जर्नल में प्रकाशित हुए हैं प्रकृति खगोल विज्ञान.
अंतर्राष्ट्रीय अध्ययन का नेतृत्व डरहम विश्वविद्यालय, नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (जेपीएल) और इकोले पॉलीटेक्निक फेडेरल डी लॉज़ेन (ईपीएफएल), स्विट्जरलैंड द्वारा संयुक्त रूप से किया गया था।
आज हम जिस ब्रह्मांड को देखते हैं, उसे डार्क मैटर ने कैसे आकार दिया
नव निर्मित नक्शा पहले के अध्ययनों की पुष्टि करता है, साथ ही डार्क मैटर और सामान्य मैटर के बीच संबंधों के बारे में बारीक विवरण प्रकट करता है, जिससे वह सब कुछ बनता है जिसे हम देख सकते हैं, छू सकते हैं और जिसके साथ बातचीत कर सकते हैं।
ब्रह्मांड की शुरुआत में, डार्क मैटर और साधारण मैटर दोनों संभवतः अंतरिक्ष में सूक्ष्म रूप से फैले हुए थे। वैज्ञानिकों का मानना है कि डार्क मैटर सबसे पहले एक साथ चिपकना शुरू हुआ। इसके गुरुत्वाकर्षण ने फिर सामान्य पदार्थ को खींच लिया, जिससे घने क्षेत्र बन गए जहाँ तारे और आकाशगंगाएँ बननी शुरू हो गईं।
इस प्रक्रिया ने समग्र पैटर्न निर्धारित किया कि आज आकाशगंगाएँ पूरे ब्रह्मांड में कैसे वितरित हैं। आकाशगंगाओं और तारों को समय से पहले बनने की अनुमति देकर, डार्क मैटर ने ग्रहों के विकास के लिए आवश्यक परिस्थितियाँ बनाने में भी मदद की। इस प्रारंभिक प्रभाव के बिना, जीवन के लिए आवश्यक तत्व हमारी आकाशगंगा के भीतर कभी नहीं बने होंगे।
डरहम विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग के कम्प्यूटेशनल कॉस्मोलॉजी संस्थान में शोध के सह-प्रमुख लेखक डॉ. गेविन लेरॉय ने कहा: “अभूतपूर्व सटीकता के साथ डार्क मैटर को प्रकट करके, हमारा नक्शा दिखाता है कि कैसे ब्रह्मांड के एक अदृश्य घटक ने दृश्य पदार्थ को आकाशगंगाओं, सितारों और अंततः जीवन के उद्भव को सक्षम करने के बिंदु तक संरचित किया है।
“यह मानचित्र ब्रह्मांड के सच्चे वास्तुकार, डार्क मैटर की अदृश्य लेकिन आवश्यक भूमिका को प्रकट करता है, जो धीरे-धीरे उन संरचनाओं को व्यवस्थित करता है जिन्हें हम अपनी दूरबीनों के माध्यम से देखते हैं।”
गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से अदृश्य का पता लगाना
डार्क मैटर को सीधे नहीं देखा जा सकता क्योंकि यह प्रकाश को उत्सर्जित, प्रतिबिंबित, अवशोषित या अवरुद्ध नहीं करता है। यह किसी भूत की तरह, साधारण पदार्थ से संपर्क किए बिना भी उसमें घूमता रहता है।
गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से इसकी उपस्थिति का पता लगाया जाता है। नया नक्शा इस प्रभाव को पहले से कहीं अधिक स्पष्टता के साथ दिखाता है। साक्ष्य का एक प्रमुख टुकड़ा यह है कि डार्क मैटर के मानचित्र सामान्य पदार्थ के मानचित्रों के साथ कितनी निकटता से मेल खाते हैं।
शोधकर्ताओं के अनुसार, वेब की टिप्पणियों से पता चलता है कि यह संरेखण आकस्मिक नहीं है। इसके बजाय, यह ब्रह्मांड के इतिहास में सामान्य पदार्थ को अपनी ओर खींचने वाले डार्क मैटर के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को दर्शाता है।
डरहम विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग, कम्प्यूटेशनल कॉस्मोलॉजी संस्थान में शोध के सह-लेखक प्रोफेसर रिचर्ड मैसी ने कहा: “आज जहां भी आप ब्रह्मांड में सामान्य पदार्थ पाते हैं, वहां आपको डार्क मैटर भी मिलता है।
“अरबों डार्क मैटर कण हर सेकंड आपके शरीर से गुजरते हैं। कोई नुकसान नहीं है, वे हमें नोटिस नहीं करते हैं और बस चलते रहते हैं।
“लेकिन आकाशगंगा के चारों ओर काले पदार्थ के पूरे घूमते बादल में हमारी पूरी आकाशगंगा को एक साथ रखने के लिए पर्याप्त गुरुत्वाकर्षण है। काले पदार्थ के बिना, आकाशगंगा खुद ही अलग हो जाएगी।”
वेब का ब्रह्मांड का गहरा दृश्य
मानचित्र आकाश के एक क्षेत्र को कवर करता है जो पूर्ण चंद्रमा के आकार का लगभग 2.5 गुना है, जो कि सेक्स्टन तारामंडल में स्थित है।
वेब ने लगभग 255 घंटों तक इस क्षेत्र का अवलोकन किया और लगभग 800,000 आकाशगंगाओं की पहचान की, जिनमें से कई को पहली बार देखा गया था। डार्क मैटर का पता लगाने के लिए, टीम ने मापा कि इसका द्रव्यमान अंतरिक्ष को कैसे मोड़ता है, जो बदले में दूर की आकाशगंगाओं से पृथ्वी की ओर आने वाले प्रकाश को मोड़ देता है – जैसे कि वह प्रकाश एक विकृत खिड़की के शीशे से होकर गुजरा हो।
परिणामी मानचित्र में उसी क्षेत्र के पहले के भू-आधारित मानचित्रों की तुलना में लगभग दस गुना अधिक आकाशगंगाएँ और हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके उत्पादित आकाशगंगाओं की तुलना में दोगुनी आकाशगंगाएँ शामिल हैं। यह डार्क मैटर की नई सांद्रता को प्रकट करता है और हबल द्वारा पहले देखे गए क्षेत्रों का अधिक स्पष्ट दृश्य प्रदान करता है।
नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के शोध सह-प्रमुख लेखक डॉ. डायना स्कोगनमिग्लियो ने कहा: “यह वेब के साथ बनाया गया सबसे बड़ा डार्क मैटर मानचित्र है, और यह अन्य वेधशालाओं द्वारा बनाए गए किसी भी डार्क मैटर मैप से दोगुना तेज है।
“पहले, हम डार्क मैटर की धुंधली तस्वीर देख रहे थे। अब हम ब्रह्मांड के अदृश्य मचान को आश्चर्यजनक विस्तार से देख रहे हैं, वेब के अविश्वसनीय रिज़ॉल्यूशन के लिए धन्यवाद।”
उपकरण और भविष्य की खोज
मानचित्र में कई आकाशगंगाओं के लिए दूरी माप में सुधार करने के लिए, अनुसंधान टीम ने वेब के मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट (एमआईआरआई) का उपयोग किया।
डरहम विश्वविद्यालय के सेंटर फॉर एक्स्ट्रागैलेक्टिक एस्ट्रोनॉमी ने एमआईआरआई के विकास में योगदान दिया, जिसे जेपीएल द्वारा लॉन्च के माध्यम से डिजाइन और प्रबंधित किया गया था। यह उपकरण विशेष रूप से ब्रह्मांडीय धूल के घने बादलों के पीछे छिपी आकाशगंगाओं का पता लगाने में प्रभावी है।
टीम यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) के यूक्लिड टेलीस्कोप और नासा के आगामी नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके पूरे ब्रह्मांड में डार्क मैटर का मानचित्रण करके अपने काम का विस्तार करने की योजना बना रही है। ये भविष्य के अवलोकन वैज्ञानिकों को डार्क मैटर के मूल गुणों को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेंगे और यह ब्रह्मांडीय समय में कैसे विकसित हुआ होगा।
इस अध्ययन में विश्लेषण किया गया आकाश का क्षेत्र एक संदर्भ बिंदु के रूप में काम करेगा, जिससे भविष्य के डार्क मैटर मानचित्रों की तुलना और अधिक सटीकता के साथ परिष्कृत किया जा सकेगा।
नवीनतम शोध को नासा, आरसीयूके/विज्ञान और प्रौद्योगिकी सुविधा परिषद (एसटीएफसी), स्विस स्टेट सेक्रेटेरिएट फॉर एजुकेशन, रिसर्च एंड इनोवेशन (एसईआरआई), आरसीयूके/एसटीएफसी सेंट्रल लेजर फैसिलिटी, एसटीएफसी रदरफोर्ड एपलटन लेबोरेटरी और सेंटर नेशनल डी’एट्यूड्स स्पैटियल्स द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
