সুপারনোভার মহাকর্ষীয় লেন্সিং হাবল ধ্রুবকের জন্য নতুন মান দেয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

দূরবর্তী সুপারনোভা থেকে আলো কীভাবে পৃথিবীতে ভ্রমণের সময় মহাকর্ষীয়ভাবে লেন্স করা হয়েছিল তার একটি অধ্যয়ন হাবল ধ্রুবকের জন্য একটি নতুন মান গণনা করতে ব্যবহৃত হয়েছে - একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার যা মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ বর্ণনা করে। যদিও এই সর্বশেষ ফলাফলটি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের বিস্মিত করেনি, ভবিষ্যতে অনুরূপ পর্যবেক্ষণগুলি আমাদের বুঝতে সাহায্য করতে পারে কেন বিভিন্ন কৌশল এখনও পর্যন্ত হাবল ধ্রুবকের জন্য খুব আলাদা মান দিয়েছে।

13.7 বিলিয়ন বছর আগে মহাবিস্ফোরণে সৃষ্টি হওয়ার পর থেকে মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে। 1920-এর দশকে, আমেরিকান জ্যোতির্বিজ্ঞানী এডউইন হাবল পর্যবেক্ষণ করেছিলেন যে পৃথিবী থেকে আরও দূরে ছায়াপথগুলি আমাদের কাছাকাছি থাকা ছায়াপথগুলির চেয়ে দ্রুত পৃথিবী থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। তিনি এই ছায়াপথগুলি থেকে আলোর লাল স্থানান্তর পরিমাপ করে এটি করেছিলেন - এটি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রসারিত যা ঘটে যখন কোনও বস্তু পর্যবেক্ষক থেকে সরে যায়।

দূরত্ব এবং গতির মধ্যে রৈখিক সম্পর্ক যা তিনি পরিমাপ করেছিলেন তা হাবল ধ্রুবক দ্বারা বর্ণিত হয়েছে এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তখন থেকে এটি পরিমাপ করার জন্য বিভিন্ন কৌশল তৈরি করেছেন।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা হতবাক, তবে, কারণ বিভিন্ন পরিমাপ হাবল ধ্রুবকের জন্য খুব ভিন্ন মান প্রদান করেছে. ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সির প্ল্যাঙ্ক স্যাটেলাইট দ্বারা মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড (CRB) বিকিরণের পরিমাপ প্রায় 67 কিমি/সে/এমপিসি মান দেয়। যাইহোক, SH1ES সহযোগিতার মাধ্যমে করা টাইপ 0a সুপারনোভার পর্যবেক্ষণ জড়িত পরিমাপ প্রায় 73 কিমি/সেকেন্ড/এমপিসি মান দেয়। এই পরিমাপের অনিশ্চয়তা প্রায় 1-2%, তাই দুটি কৌশলের মধ্যে একটি স্পষ্ট উত্তেজনা রয়েছে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা জানতে চান কেন, এবং খুঁজে বের করতে তারা হাবল ধ্রুবক পরিমাপের নতুন উপায় তৈরি করছে।

এখন, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা 9.34 বিলিয়ন বছর আগে বিস্ফোরিত সুপারনোভা থেকে আলো ব্যবহার করে হাবল ধ্রুবক পরিমাপ করেছেন। পৃথিবীতে আসার পথে, আলো একটি গ্যালাক্সি ক্লাস্টারের মধ্য দিয়ে যায় এবং ক্লাস্টারের বিশাল মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র দ্বারা বিচ্যুত হয়, যা পৃথিবীর দিকে আলোকে কেন্দ্রীভূত করে। এই প্রভাবকে মহাকর্ষীয় লেন্সিং বলা হয়।

গলদ ভর বিতরণ

ক্লাস্টারে ভরের বিচ্ছিন্ন বন্টন একটি জটিল মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র তৈরি করেছে যা পৃথিবীর দিকে বিভিন্ন পাথ বরাবর সুপারনোভার আলো পাঠায়। 2014 সালে যখন সুপারনোভা প্রথম পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, তখন এটি আলোর চারটি বিন্দু হিসাবে উপস্থিত হয়েছিল। চারটি পয়েন্ট ম্লান হওয়ার সাথে সাথে 376 দিন পরে একটি পঞ্চম উপস্থিত হয়েছিল। এই আলোটি ক্লাস্টারের মধ্য দিয়ে নেওয়া দীর্ঘ পথের কারণে বিলম্বিত হয়েছিল।

সেই 376 দিনের মধ্যে মহাবিশ্ব প্রসারিত হয়েছিল, যার অর্থ হল দেরিতে আসা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য লাল স্থানান্তরিত হয়েছিল। এই অতিরিক্ত রেডশিফ্ট পরিমাপ করে, নেতৃত্বে একটি দল প্যাট্রিক কেলি মিনেসোটা বিশ্ববিদ্যালয়ের হাবল ধ্রুবক গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। ক্লাস্টারগুলির জন্য বিভিন্ন গণ বন্টন মডেল ব্যবহার করে, দলটি 64.8 কিমি/s/Mpc বা 66.6 km/s/Mpc ধ্রুবকের মান নিয়ে এসেছে।

সুপারনোভা সময়-বিলম্বের পরিমাপ প্রথম নজরে SH0ES এর চেয়ে হাবল ধ্রুবকের প্ল্যাঙ্কের মানকে সমর্থন করে বলে মনে হচ্ছে। যাইহোক, পূর্ববর্তী সময় বিলম্ব পরিমাপ কোয়াসার আলো দ্বারা পর্যবেক্ষণ H0LiCOW সহযোগিতা একটি মান দেয় 73.3 km/s/Mpc – SH0ES এর কাছাকাছি।

যদিও এটি বিভ্রান্তিকর বলে মনে হতে পারে, কেলির সহকর্মী টমাসো ট্রেউ ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, লস এঞ্জেলেস বলেছে যে সর্বশেষ ফলাফল বিস্ময়কর নয়।

"তারা খুব আলাদা নয়," তিনি বলেছেন। "অনিশ্চয়তার মধ্যে, এই নতুন পরিমাপ তিনটি [প্ল্যাঙ্ক, SH0ES এবং H0LiCOW] এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।"

শেরি সুয়ু জার্মানির ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের, যিনি H0LiCOW প্রকল্পের নেতৃত্ব দেন এবং এই নতুন সময়-বিলম্বের পরিমাপের সাথে জড়িত ছিলেন না, তিনিও অগত্যা একটি প্যারাডক্স দেখতে পান না।

ভবিষ্যতের প্রতিশ্রুতি

"এই মান [সুপারনোভা থেকে] একটি একক লেন্স সিস্টেম থেকে এসেছে, এবং এর ত্রুটি বার দেওয়া হয়েছে, পরিমাপ H0LiCOW এর লেন্সযুক্ত কোয়াসারের ফলাফলের সাথে পরিসংখ্যানগতভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ," সে বলে৷

সুপারনোভা সময়-বিলম্বের পরিমাপের অনিশ্চয়তা গ্যালাক্সিতে কীভাবে ভর বিতরণ করা হয় - কতটা ডার্ক ম্যাটার এবং ব্যারিওনিক (স্বাভাবিক) পদার্থ উপস্থিত এবং কীভাবে এটি পুরো ক্লাস্টার জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে তার সাথে সম্পর্কিত। কেলি এবং ট্রুর দল বিভিন্ন মডেল ব্যবহার করেছে, এবং মডেলগুলির মধ্যে পার্থক্য হাবল ধ্রুবকের জন্য তাদের মানগুলির অনিশ্চয়তার একটি বড় অংশ গঠন করে।

একটি ধারাবাহিক ধ্রুবক খোঁজা

"এখানে উপস্থাপিত নিম্ন হাবল ধ্রুবক পরিমাপের নির্ভুলতা উচ্চতর SH0ES মানের বিরুদ্ধে তর্ক করার জন্য যথেষ্ট নয়," বলেছেন ড্যানিয়েল মর্টলক ইম্পেরিয়াল কলেজ, লন্ডনের, যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না।

তবুও, মর্টলক মনে করেন যে একটি সুপারনোভার সময়-বিলম্ব পরিমাপ থেকে হাবল ধ্রুবকের এই গণনা একটি ল্যান্ডমার্ক। এখনও অবধি, মাত্র কয়েকটি লেন্সযুক্ত সুপারনোভা আবিষ্কৃত হয়েছে, তবে আগামী বছরগুলিতে যখন ভেরা সি। রুবিন অবজারভেটরি চিলিতে, যা একটি বিশাল 8.4-মিটার সার্ভে টেলিস্কোপ খেলা করে, অনলাইনে আসে লেন্সযুক্ত সুপারনোভা আবিষ্কারের সংখ্যা নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি করা উচিত।

"সুন্দর" কাজ

"সামগ্রিকভাবে আমি মনে করি এই পরিমাপটি করা একটি সুন্দর কাজ, তবে সম্ভবত এর সবচেয়ে উত্তেজনাপূর্ণ দিকটি হল ভবিষ্যতের প্রতিশ্রুতি, যেহেতু রুবিনের মতো জরিপগুলি এই ধরণের আরও অনেক সিস্টেম আবিষ্কার করবে," মর্টলক বলেছেন।

লেন্সযুক্ত সুপারনোভাগুলির সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে হাবল ধ্রুবকের পরিমাপে আরও নির্ভুলতা আসবে, যা ত্রুটি বারগুলি কমাতে সাহায্য করবে এবং নিশ্চিত করবে যে এই ডেটা প্লাঙ্ক বা SH0ES ফলাফলগুলিকে সমর্থন করে কিনা। কিছু তাত্ত্বিক এমনকি আছে নতুন পদার্থবিদ্যার পরামর্শ দিয়েছেন হাবল টান ব্যাখ্যা করার প্রয়োজন হতে পারে, ধরে নিই যে এটি বাস্তব এবং পর্যবেক্ষণে একটি অচেনা পদ্ধতিগত ত্রুটি নয়।

"হাবল টেনশনের রেজোলিউশনে অবদান রাখার জন্য স্পষ্টতই আরও নির্ভুলতার প্রয়োজন," Treu উপসংহারে বলেছেন। "কিন্তু এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রথম পদক্ষেপ।"

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে বিজ্ঞান.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/gravitational-lensing-of-supernova-yields-new-value-for-hubble-constant/