মহাজাগতিক সংখ্যার সংঘর্ষ আমাদের মহাবিশ্বের সেরা তত্ত্বকে চ্যালেঞ্জ করে | কোয়ান্টা ম্যাগাজিন

2000-এর দশকের গোড়ার দিকে, মনে হয়েছিল যে মহাজাগতিকরা সবচেয়ে বড় এবং সবচেয়ে জটিল ধাঁধার সমাধান করেছেন: মহাবিশ্ব কীভাবে কাজ করে।

"এই আশ্চর্যজনক মুহূর্তটি ছিল যখন হঠাৎ করে, মহাজাগতিক বিজ্ঞানের সমস্ত টুকরো একসাথে ভেঙে গেল," বলেছেন জে. কলিন হিল, কলম্বিয়া ইউনিভার্সিটির একজন তাত্ত্বিক কসমোলজিস্ট।

মহাবিশ্ব অধ্যয়নের সমস্ত উপায় — গ্যালাক্সি এবং তাদের বৃহত্তর কাঠামোর ম্যাপিং, সুপারনোভা নামক বিপর্যয়কর নাক্ষত্রিক বিস্ফোরণ ধরা, পরিবর্তনশীল নক্ষত্রের দূরত্ব গণনা করা, প্রারম্ভিক মহাবিশ্ব থেকে অবশিষ্ট মহাজাগতিক আভা পরিমাপ করা — এমন গল্পগুলি বলেছিল যেগুলি "ওভারল্যাপ বলে মনে হয়েছিল," হিল বলেছিলেন।

যে আঠাটি গল্পগুলিকে একত্রিত করে তা কয়েক বছর আগে 1998 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল: অন্ধকার শক্তি, একটি রহস্যময় শক্তি যা মহাজাগতিককে একসাথে আঠালো করার পরিবর্তে, সময়ের সাথে সাথে ধীর হওয়ার পরিবর্তে এটিকে আরও দ্রুত প্রসারিত করে। যখন বিজ্ঞানীরা এই মহাজাগতিক কিছুকে তাদের মহাবিশ্বের মডেলে অন্তর্ভুক্ত করেছিলেন, তখন তত্ত্ব এবং পর্যবেক্ষণগুলি মিশে গিয়েছিল। তারা খসড়া তৈরি করেছে যা এখন সৃষ্টিতত্ত্বের আদর্শ মডেল হিসাবে পরিচিত, যার নাম ল্যাম্বডা-সিডিএম, যেখানে অন্ধকার শক্তি মহাবিশ্বের প্রায় 70% তৈরি করে, অন্যদিকে আরেকটি রহস্যময় অন্ধকার সত্তা - এক ধরনের অদৃশ্য ভর যা কেবলমাত্র স্বাভাবিক পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে বলে মনে হয় মাধ্যাকর্ষণ মাধ্যমে - প্রায় 25% তৈরি করে। অবশিষ্ট 5% যা আমরা দেখতে পাচ্ছি: তারা, গ্রহ এবং ছায়াপথ যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সহস্রাব্দ ধরে অধ্যয়ন করেছেন।

কিন্তু প্রশান্তির সেই মুহূর্তটি ছিল সংগ্রামের সময়ের মধ্যে একটি সংক্ষিপ্ত অবকাশ মাত্র। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মহাজাগতিক সময়ের ঝাড়ু জুড়ে মহাবিশ্বের আরও সুনির্দিষ্ট পর্যবেক্ষণ করেছেন, স্ট্যান্ডার্ড মডেলে ফাটল দেখা দিতে শুরু করেছে। সমস্যা প্রথম লক্ষণ কিছু পরিমাপ থেকে এসেছে পরিবর্তনশীল তারা এবং সুপারনোভাস মুষ্টিমেয় কাছাকাছি গ্যালাক্সিতে - পর্যবেক্ষণগুলি, যখন অবশিষ্ট মহাজাগতিক দীপ্তির সাথে তুলনা করে, পরামর্শ দেয় যে আমাদের মহাবিশ্ব আমরা যা ভেবেছিলাম তার থেকে ভিন্ন নিয়মে চলে, এবং একটি গুরুত্বপূর্ণ মহাজাগতিক পরামিতি যা নির্ধারণ করে যে মহাবিশ্ব কত দ্রুত উড়ে যাচ্ছে যখন আপনি পরিবর্তন করছেন বিভিন্ন মাপকাঠি দিয়ে এটি পরিমাপ করুন.

কসমোলজিস্টদের একটি সমস্যা ছিল — যাকে তারা টেনশন বলে, বা, তাদের আরও নাটকীয় মুহুর্তগুলিতে, ক সঙ্কট.

প্রথম ফাটল আবির্ভূত হওয়ার পর থেকে এই অসামঞ্জস্যপূর্ণ পরিমাপগুলি কেবল দশক বা তারও বেশি সময়ে আরও স্বতন্ত্র হয়ে উঠেছে। এবং এই বৈপরীত্যই সৃষ্টিতত্ত্বের আদর্শ মডেলের একমাত্র চ্যালেঞ্জ নয়। গ্যালাক্সির পর্যবেক্ষণে বোঝা যায় যে উপায় মহাজাগতিক কাঠামো একত্রিত হয়েছে সময়ের সাথে সাথে আমাদের সর্বোত্তম উপলব্ধি থেকে ভিন্ন হতে পারে যে কীভাবে আজকের মহাবিশ্বের বিকাশ হওয়া উচিত প্রথম মহাজগতে এমবেড করা বীজ থেকে। এবং আরও সূক্ষ্ম অমিল মহাবিশ্বের প্রথম আলোর বিস্তারিত গবেষণা থেকে আসে।

অন্যান্য অসঙ্গতি প্রচুর। "অন্য জায়গায় আরও অনেক ছোট সমস্যা আছে," বলেন এলিওনোরা ডি ভ্যালেন্টিনো, শেফিল্ড ইউনিভার্সিটির একজন তাত্ত্বিক কসমোলজিস্ট। “এই কারণেই এটা বিভ্রান্তিকর। কারণ এটি কেবল এই বড় সমস্যা নয়।"

এই উত্তেজনা দূর করার জন্য, মহাজাগতিকরা দুটি পরিপূরক পন্থা নিচ্ছেন। প্রথমত, তারা মহাজাগতিক সম্পর্কে আরও সুনির্দিষ্ট পর্যবেক্ষণ চালিয়ে যাচ্ছেন, এই আশায় যে আরও ভাল ডেটা কীভাবে এগিয়ে যেতে হবে তার সূত্র প্রকাশ করবে। উপরন্তু, তারা অপ্রত্যাশিত ফলাফল মিটমাট করার জন্য সূক্ষ্মভাবে স্ট্যান্ডার্ড মডেল খামচি করার উপায় খুঁজে বের করছে। কিন্তু এই সমাধানগুলি প্রায়শই তৈরি করা হয়, এবং যদি তারা একটি সমস্যার সমাধান করে তবে তারা প্রায়শই অন্যটিকে আরও খারাপ করে তোলে।

"বর্তমানে পরিস্থিতি একটি বড় জগাখিচুড়ি মত মনে হচ্ছে," হিল বলেন. "আমি জানি না এটা থেকে কি করতে হবে।"

বিকৃত আলো

আমাদের মহাবিশ্বের বৈশিষ্ট্যের জন্য, বিজ্ঞানীরা মুষ্টিমেয় সংখ্যা ব্যবহার করেন, যাকে কসমোলজিস্টরা প্যারামিটার বলে। এই মানগুলি যে ভৌত সত্তাগুলিকে নির্দেশ করে তা হল একটি বিশাল মহাজাগতিক মেশিনের সমস্ত গিয়ার, প্রতিটি বিট অন্যগুলির সাথে সংযুক্ত।

এই পরামিতিগুলির মধ্যে একটি কতটা দৃঢ়ভাবে ভর একত্রিত হয় তার সাথে সম্পর্কিত। এটি, ঘুরে, অন্ধকার শক্তি কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে আমাদের কিছু বলে, কারণ এটি মহাজাগতিক ভরের মহাকর্ষীয় টানের সাথে বাহ্যিক ধাক্কা ত্বরান্বিত করে। জড়তা পরিমাপ করতে, বিজ্ঞানীরা নামক একটি পরিবর্তনশীল ব্যবহার করেন S₈. যদি মান শূন্য হয়, তাহলে মহাবিশ্বের কোন পরিবর্তন নেই এবং কোন গঠন নেই, ব্যাখ্যা করা হয়েছে সুনাও সুগিয়ামা, পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন পর্যবেক্ষণমূলক কসমোলজিস্ট। এটি একটি সমতল, বৈশিষ্ট্যহীন প্রেইরির মতো, যেখানে ল্যান্ডস্কেপ ভেঙে ফেলার জন্য একটি অ্যান্টিলও নেই। কিন্তু যদি S₈ 1-এর কাছাকাছি, মহাবিশ্ব একটি বিশাল, জ্যাগড পর্বতশ্রেণীর মতো, যেখানে শূন্যতার উপত্যকা দ্বারা বিভক্ত ঘন পদার্থের বৃহদায়তন গুচ্ছ রয়েছে। খুব প্রাথমিক মহাবিশ্বের প্ল্যাঙ্ক মহাকাশযান দ্বারা করা পর্যবেক্ষণ - যেখানে গঠনের প্রথম বীজগুলি ধরেছিল - এর একটি মান খুঁজে পায় 0.83.

কিন্তু সাম্প্রতিক মহাজাগতিক ইতিহাসের পর্যবেক্ষণ পুরোপুরি একমত নয়।

শিশু মহাবিশ্বের পরিমাপের সাথে আজকের মহাবিশ্বের জড়তা তুলনা করার জন্য, গবেষকরা জরিপ করেন যে কীভাবে পদার্থ আকাশের বিশাল অংশে বিতরণ করা হয়।

দৃশ্যমান ছায়াপথগুলির জন্য অ্যাকাউন্টিং একটি জিনিস। কিন্তু সেই অদৃশ্য নেটওয়ার্কের ম্যাপিং করা যার উপর সেই গ্যালাক্সিগুলো পড়ে আছে। এটি করার জন্য, মহাজাগতিকরা গ্যালাক্সির আলোতে ক্ষুদ্র বিকৃতির দিকে নজর দেন, কারণ মহাজগতের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় আলোর পথটি বিকৃত হয়ে যায় কারণ আলো অদৃশ্য পদার্থের মহাকর্ষীয় উচ্চতার দ্বারা বিচ্যুত হয়।

এই বিকৃতিগুলি অধ্যয়ন করে (দুর্বল মহাকর্ষীয় লেন্সিং নামে পরিচিত), গবেষকরা আলোর পথ ধরে অন্ধকার পদার্থের বন্টন সনাক্ত করতে পারেন। তারা গ্যালাক্সিগুলি কোথায় রয়েছে তাও অনুমান করতে পারে। তথ্যের উভয় বিট হাতে নিয়ে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মহাবিশ্বের দৃশ্যমান এবং অদৃশ্য ভরের 3D মানচিত্র তৈরি করে, যা তাদের পরিমাপ করতে দেয় কিভাবে মহাজাগতিক কাঠামোর ল্যান্ডস্কেপ সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয় এবং বৃদ্ধি পায়।

গত কয়েক বছরে, তিনটি দুর্বল-লেন্সিং সমীক্ষা আকাশের বড় প্যাচ ম্যাপ করেছে: ডার্ক এনার্জি সার্ভে (ডিইএস), যা চিলির আতাকামা মরুভূমিতে একটি টেলিস্কোপ ব্যবহার করে; কিলো-ডিগ্রি সার্ভে (KIDS), চিলিতেও; এবং অতি সম্প্রতি, হাওয়াইতে সুবারু টেলিস্কোপের হাইপার সুপ্রাইম-ক্যাম (এইচএসসি) থেকে একটি পাঁচ বছরের সমীক্ষা।

কয়েক বছর আগে, DES এবং KIDS জরিপ উত্পাদিত S₈ প্ল্যাঙ্কের চেয়ে কম মান - আদিম মহাজাগতিক স্যুপ সেট আপ কি তুলনায় ছোট পর্বতশ্রেণী এবং নিম্ন শিখর বোঝায়। কিন্তু এগুলি মহাজাগতিক কাঠামো কীভাবে বৃদ্ধি পায় এবং একত্রিত হয় সে সম্পর্কে আমাদের বোঝার ত্রুটির ইঙ্গিত ছিল। কসমোলজিস্টদের আরও তথ্যের প্রয়োজন ছিল এবং সুবারু এইচএসসি ফলাফলের জন্য অধীর আগ্রহে অপেক্ষা করছিলেন, যা প্রকাশিত হয়েছিল পাঁচটি কাগজের একটি সিরিজে ডিসেম্বরে.

সুবারু এইচএসসি দল আকাশে প্রায় 416 বর্গ ডিগ্রী, বা 2,000 পূর্ণ চাঁদের সমতুল্য জুড়ে কয়েক মিলিয়ন গ্যালাক্সির জরিপ করেছে। তাদের আকাশের প্যাচে, দল একটি গণনা S₈ মান 0.78 — আগের সমীক্ষার প্রাথমিক ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্য রেখে, এবং প্ল্যাঙ্ক টেলিস্কোপের প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের বিকিরণের পর্যবেক্ষণ থেকে পরিমাপ করা মানের চেয়ে ছোট। সুবারু দল সতর্কতা অবলম্বন করে যে তাদের পরিমাপ শুধুমাত্র একটি উত্তেজনার "ইঙ্গিত" কারণ তারা পরিসংখ্যানগত তাত্পর্যের স্তরে পৌঁছায়নি যা বিজ্ঞানীরা নির্ভর করেন, যদিও তারা তাদের ডেটাতে আরও তিন বছরের পর্যবেক্ষণ যোগ করার জন্য কাজ করছেন।

"এই যদি S₈ উত্তেজনা সত্যিই সত্য, এমন কিছু আছে যা আমরা এখনও বুঝতে পারিনি,” সুবারু এইচএসসি বিশ্লেষণের নেতৃত্বদানকারী সুগিয়ামা বলেছেন।

কসমোলজিস্টরা এখন অনিশ্চয়তার উত্সগুলি বের করার জন্য পর্যবেক্ষণের বিশদ বিবরণ দিচ্ছেন। প্রারম্ভিকদের জন্য, সুবারু দল তাদের সামগ্রিক রঙের উপর ভিত্তি করে তাদের বেশিরভাগ ছায়াপথের দূরত্ব অনুমান করেছে, যা ভুল হতে পারে। "আপনি যদি [গড়] দূরত্বের অনুমান ভুল পেয়ে থাকেন, তাহলে আপনি আপনার কিছু মহাজাগতিক পরামিতি পাবেন যা আপনি ভুল সম্পর্কেও যত্নশীল হবেন," দলের সদস্য বলেছেন রাচেল ম্যান্ডেলবাউম কার্নেগি মেলন বিশ্ববিদ্যালয়ের।

তার উপরে, ব্যাখ্যায় সূক্ষ্ম জটিলতা সহ এই পরিমাপগুলি করা সহজ নয়। এবং একটি গ্যালাক্সির বিকৃত চেহারা এবং এর প্রকৃত আকৃতির মধ্যে পার্থক্য - অদৃশ্য ভর সনাক্ত করার মূল চাবিকাঠি - প্রায়শই খুব ছোট, বলেন ডায়ানা স্কোগনামিগ্লিও নাসার জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরির। এছাড়াও, পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল থেকে অস্পষ্টতা একটি গ্যালাক্সির আকৃতিকে সামান্য পরিবর্তন করতে পারে, যেটির একটি কারণ স্কোগনামিগ্লিও নাসার জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করে দুর্বল-লেন্সিং বিশ্লেষণের নেতৃত্ব দিচ্ছে।

আরও বিভ্রান্তি যোগ করছে, ডিইএস এবং কিডস টিমের সাথে বিজ্ঞানীরা সম্প্রতি তাদের পরিমাপ পুনরায় বিশ্লেষণ একসাথে এবং একটি উদ্ভূত S₈ প্ল্যাঙ্ক ফলাফলের কাছাকাছি মান।

তাই আপাতত ছবিটা এলোমেলো। এবং কিছু কসমোলজিস্ট এখনও নিশ্চিত নন যে বিভিন্ন S₈ পরিমাপ উত্তেজনা মধ্যে আছে. "আমি মনে করি না সেখানে একটি বড় বিপর্যয়মূলক ব্যর্থতার একটি সুস্পষ্ট ইঙ্গিত আছে," হিল বলেছিলেন। তবে, তিনি যোগ করেছেন, "এটা অমূলক নয় যে সেখানে আকর্ষণীয় কিছু ঘটতে পারে।"

যেখানে ফাটল স্পষ্ট

এক ডজন বছর আগে, বিজ্ঞানীরা অন্য মহাজাগতিক প্যারামিটারের পরিমাপের সাথে সমস্যার প্রথম ইঙ্গিত দেখেছিলেন। কিন্তু বেশিরভাগ মহাজাগতিকদের বোঝানোর জন্য পর্যাপ্ত তথ্য সংগ্রহ করতে কয়েক বছর লেগেছে যে তারা একটি সম্পূর্ণ-অন সংকটের সাথে মোকাবিলা করছে।

সংক্ষেপে, মহাবিশ্ব আজ কত দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে তার পরিমাপ - হাবল ধ্রুবক হিসাবে পরিচিত - প্রারম্ভিক মহাবিশ্ব থেকে এক্সট্রাপোলেট করার সময় আপনি যে মানটি পান তার সাথে মেলে না। ধাঁধাটি হাবল টান হিসাবে পরিচিত হয়ে উঠেছে।

হাবল ধ্রুবক গণনা করার জন্য, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জানতে হবে জিনিসগুলি কত দূরে। নিকটবর্তী মহাকাশে, বিজ্ঞানীরা সেফিড ভেরিয়েবল নামক তারা ব্যবহার করে দূরত্ব পরিমাপ করেন যা পর্যায়ক্রমে উজ্জ্বলতায় পরিবর্তিত হয়। এই নক্ষত্রগুলির মধ্যে একটি কত দ্রুত উজ্জ্বল থেকে অস্পষ্টে দুলছে এবং এটি কত শক্তি বিকিরণ করে তার মধ্যে একটি সুপরিচিত সম্পর্ক রয়েছে। সেই সম্পর্ক, যা 20 শতকের গোড়ার দিকে আবিষ্কৃত হয়েছিল, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের তারার অন্তর্নিহিত উজ্জ্বলতা গণনা করতে দেয় এবং এটি কতটা উজ্জ্বল দেখায় তার সাথে তুলনা করে তারা এর দূরত্ব গণনা করতে পারে।

এই পরিবর্তনশীল তারা ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা আমাদের থেকে প্রায় 100 মিলিয়ন আলোকবর্ষ পর্যন্ত ছায়াপথের দূরত্ব পরিমাপ করতে পারেন। কিন্তু একটু দূরে দেখতে, এবং সময়ের সাথে সাথে আরও কিছুটা পিছিয়ে, তারা একটি উজ্জ্বল মাইল মার্কার ব্যবহার করে - একটি নির্দিষ্ট ধরণের নাক্ষত্রিক বিস্ফোরণ যাকে আইএ সুপারনোভা বলা হয়। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এই "মানক মোমবাতিগুলির" অন্তর্নিহিত উজ্জ্বলতাও গণনা করতে পারেন, যা তাদের কোটি কোটি আলোকবর্ষ দূরে ছায়াপথের দূরত্ব পরিমাপ করতে দেয়।

গত দুই দশক ধরে, এই পর্যবেক্ষণগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাছের মহাবিশ্ব কত দ্রুত সম্প্রসারিত হচ্ছে তার একটি মান নির্ধারণ করতে সাহায্য করেছে: প্রতি মেগাপারসেক প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 73 কিলোমিটার, যার মানে আপনি যত দূরে তাকান, প্রতিটি মেগাপারসেক (বা 3.26 মিলিয়ন আলোকবর্ষ) ) দূরত্বে, মহাকাশ প্রতি সেকেন্ডে 73 কিলোমিটার দ্রুত উড়ে যাচ্ছে।

কিন্তু সেই মান শিশু মহাবিশ্বে এমবেড করা অন্য শাসক থেকে প্রাপ্ত একটির সাথে সংঘর্ষ হয়।

একেবারে শুরুতে, মহাবিশ্ব ছিল রক্তরস, মৌলিক কণা এবং শক্তির স্যুপ। "এটি একটি গরম জগাখিচুড়ি ছিল," বলেন ভিভিয়ান পলিন-ডেটোলে, মন্টপেলিয়ার বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন কসমোলজিস্ট।

মহাজাগতিক ইতিহাসের এক সেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশ, কিছু ঘটনা, সম্ভবত মুদ্রাস্ফীতি নামে পরিচিত চরম ত্বরণের সময়, ঝাপসা রক্তরসের মাধ্যমে ঝাঁকুনি — চাপ তরঙ্গ — পাঠিয়েছিল।

তারপর, মহাবিশ্ব শীতল হওয়ার সাথে সাথে, প্রাথমিক প্লাজমা কুয়াশায় আটকে থাকা আলো অবশেষে মুক্ত হয়ে গেল। সেই আলো — মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড বা সিএমবি — সেই প্রারম্ভিক চাপের তরঙ্গগুলিকে প্রকাশ করে, ঠিক যেমন একটি হিমায়িত হ্রদের উপরিভাগ সময়মতো হিমায়িত তরঙ্গের ওভারল্যাপিং ক্রেস্টের উপর ধরে রাখে, পলিন-ডেটল বলেছেন।

কসমোলজিস্টরা সেই হিমায়িত চাপ তরঙ্গগুলির সবচেয়ে সাধারণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিমাপ করেছেন এবং হাবল ধ্রুবকের জন্য একটি মান গণনা করতে এটি ব্যবহার করেছেন 67.6 কিমি/সেকেন্ড/এমপিসি, 1% এর কম অনিশ্চয়তার সাথে।

অদ্ভুতভাবে অসংগত মানগুলি - মোটামুটি 67 বনাম 73 - বিশ্ববিদ্যায় একটি অগ্নিগর্ভ বিতর্ককে প্রজ্বলিত করেছে যা এখনও অমীমাংসিত।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা স্বাধীন মহাজাগতিক মাইল চিহ্নিতকারীর দিকে ঝুঁকছেন। গত ছয় বছর ধরে, ওয়েন্ডি ফ্রিম্যান শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের (যিনি এক চতুর্থাংশ শতাব্দী ধরে হাবল ধ্রুবকের উপর কাজ করেছেন) এক ধরণের পুরানো, লাল তারার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন যা সাধারণত ছায়াপথের বাইরের অংশে থাকে। সেখানে, কম ওভারল্যাপিং উজ্জ্বল তারা এবং কম ধুলো পরিষ্কার পরিমাপ হতে পারে। এই তারাগুলি ব্যবহার করে, ফ্রিডম্যান এবং তার সহকর্মীরা প্রায় 70 কিমি/সেকেন্ড/এমপিসি-এর সম্প্রসারণের হার পরিমাপ করেছেন - "যা আসলে সেফিডসের সাথে বেশ ভাল চুক্তিতে রয়েছে," তিনি বলেছিলেন। "কিন্তু এটি মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ডের সাথে বেশ ভাল চুক্তিতেও রয়েছে।"

তিনি এখন সমস্যাটির কাছে যাওয়ার জন্য JWST এর শক্তিশালী ইনফ্রারেড চোখের দিকে ফিরেছেন। তার সহকর্মীদের সাথে, তিনি 11টি কাছাকাছি গ্যালাক্সিতে এই বিশালাকার লাল নক্ষত্রের দূরত্ব পরিমাপ করছেন এবং একই সাথে সেফিডসের দূরত্ব এবং একই গ্যালাক্সিতে এক ধরণের স্পন্দিত কার্বন তারার দূরত্ব পরিমাপ করছেন। তারা এই বসন্তের কিছু সময় ফলাফল প্রকাশ করার আশা করছে, কিন্তু ইতিমধ্যেই, তিনি বলেন, "ডেটা সত্যিই দর্শনীয় দেখায়।"

"তারা কী খুঁজে পায় তা দেখতে আমি খুব আগ্রহী," হিল বলেছিলেন, যিনি মহাবিশ্বের মডেলগুলি বোঝার জন্য কাজ করেন৷ এই নতুন পর্যবেক্ষণগুলি কি কসমোলজির প্রিয় মডেলের ফাটলগুলিকে প্রশস্ত করবে?

একটি নতুন মডেল?

যেহেতু পর্যবেক্ষণগুলি এই গুরুত্বপূর্ণ মহাজাগতিক পরামিতিগুলিকে সীমাবদ্ধ করে চলেছে, বিজ্ঞানীরা মহাবিশ্ব কীভাবে কাজ করে তার সেরা মডেলগুলিতে ডেটা ফিট করার চেষ্টা করছেন। সম্ভবত আরও সুনির্দিষ্ট পরিমাপ তাদের সমস্যার সমাধান করবে, অথবা হতে পারে উত্তেজনাগুলি কেবলমাত্র জাগতিক কিছুর একটি নিদর্শন, যেমন ব্যবহৃত যন্ত্রগুলির বিচিত্রতা।

অথবা হতে পারে মডেলগুলি ভুল, এবং নতুন ধারণা - "নতুন পদার্থবিজ্ঞান" - প্রয়োজন হবে।

"হয় আমরা এমন একটি মডেল নিয়ে আসতে যথেষ্ট চতুর ছিলাম না যা আসলে সবকিছুর সাথে খাপ খায়," হিল বলেছিলেন, বা "আসলে, নতুন পদার্থবিদ্যার একাধিক অংশ খেলার সময় থাকতে পারে।"

তারা কি হতে পারে? সম্ভবত একটি নতুন মৌলিক বল ক্ষেত্র, হিল বলেছেন, বা অন্ধকার পদার্থের কণাগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া যা আমরা এখনও বুঝতে পারি না, বা নতুন উপাদান যা আমাদের মহাবিশ্বের বর্ণনার অংশ নয়।

কিছু নতুন পদার্থবিদ্যা মডেল ডার্ক এনার্জিকে পরিবর্তন করে, মহাবিশ্বের প্রারম্ভিক মুহুর্তে মহাজাগতিক ত্বরণের একটি ঢেউ যোগ করে, ইলেকট্রন এবং প্রোটন একে অপরের সাথে ঝলমল করার আগে। "যদি সম্প্রসারণের হার কোনোভাবে বাড়ানো যায়, তবে প্রথম মহাবিশ্বে অল্প সময়ের জন্য একটুখানি," বলেন মার্ক কামিওনকোস্কি, জনস হপকিন্স ইউনিভার্সিটির একজন কসমোলজিস্ট, "আপনি হাবল টান সমাধান করতে পারেন।"

Kamionkowski এবং তার একজন স্নাতক ছাত্র 2016 সালে এই ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন এবং দুই বছর পরে তারা কিছু স্বাক্ষরের রূপরেখা দিয়েছেন যে একটি উচ্চ-রেজোলিউশন মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড টেলিস্কোপ দেখতে সক্ষম হওয়া উচিত। এবং আতাকামা কসমোলজি টেলিস্কোপ, চিলির একটি পর্বতে অবস্থিত, সেই সংকেতগুলির মধ্যে কিছু দেখেছিল। কিন্তু তারপর থেকে অন্য বিজ্ঞানীরা সেই মডেল দেখিয়েছেন সমস্যা সৃষ্টি করে অন্যান্য মহাজাগতিক পরিমাপের সাথে।

এই ধরনের ফাইন-টিউনড মডেল, যেখানে অতিরিক্ত ধরনের অন্ধকার শক্তি এক মুহূর্তের জন্য উত্থিত হয় এবং তারপরে বিবর্ণ হয়ে যায়, কী ঘটছে তা ব্যাখ্যা করা খুব জটিল, বলেন ড্রাগান হুটারার, মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন তাত্ত্বিক কসমোলজিস্ট। এবং হাবল টেনশনের অন্যান্য প্রস্তাবিত সমাধানগুলি পর্যবেক্ষণগুলিকে আরও খারাপভাবে মেলে। সেগুলি "হ্যাপলেসলি টিউন করা হয়েছে," তিনি বলেছিলেন, ঠিক এমন গল্পের মতো যেগুলি দীর্ঘস্থায়ী ধারণার সাথে ধাপে ধাপে যেতে খুব নির্দিষ্ট যে সহজ তত্ত্বগুলি জটিলগুলির বিরুদ্ধে জয়লাভ করে।

পরের বছরে আসা ডেটা সাহায্য করতে পারে। প্রথমে ফ্রিডম্যানের দল থেকে পাওয়া ফলাফলগুলি কাছাকাছি সম্প্রসারণের হারের বিভিন্ন প্রোবের দিকে তাকিয়ে থাকবে৷ তারপর এপ্রিলে, গবেষকরা এখন পর্যন্ত সবচেয়ে বড় মহাজাগতিক আকাশ জরিপ থেকে প্রথম ডেটা প্রকাশ করবেন, ডার্ক এনার্জি স্পেকট্রোস্কোপিক যন্ত্র। বছরের শেষের দিকে, আতাকামা কসমোলজি টেলিস্কোপ দল - এবং গবেষকরা দক্ষিণ মেরু টেলিস্কোপ ব্যবহার করে আরেকটি আদিম পটভূমি মানচিত্র তৈরি করছেন - সম্ভবত উচ্চ রেজোলিউশনে মাইক্রোওয়েভ পটভূমির তাদের বিস্তারিত ফলাফল প্রকাশ করবে। আরও দূরবর্তী দিগন্তের পর্যবেক্ষণগুলি ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সির ইউক্লিড থেকে আসবে, একটি স্পেস টেলিস্কোপ যা জুলাই মাসে চালু হয়েছিল এবং ভেরা সি. রুবিন অবজারভেটরি, চিলিতে নির্মিত একটি অল-স্কাই ম্যাপিং মেশিন যা 2025 সালে সম্পূর্ণরূপে চালু হবে৷

মহাবিশ্বের বয়স 13.8 বিলিয়ন বছর হতে পারে, কিন্তু এটিকে বোঝার জন্য আমাদের অনুসন্ধান - এবং এর মধ্যে আমাদের স্থান - এখনও তার শৈশবকালে রয়েছে। মাত্র 15 বছর আগে কসমোলজির সমস্ত কিছু একসাথে ফিট হয়ে যায়, একটি সংক্ষিপ্ত প্রশান্তি যা একটি মরীচিকা হিসাবে পরিণত হয়েছিল। এক দশক আগে দেখা দেওয়া ফাটলগুলি বিস্তৃতভাবে বিভক্ত হয়ে গেছে, যা সৃষ্টিতত্ত্বের প্রিয় মডেলে বড় ফাটল তৈরি করেছে।

"এখন," ডি ভ্যালেন্টিনো বললেন, "সবকিছু বদলে গেছে।"

সম্পাদকের নোট: এই নিবন্ধে উল্লিখিত একাধিক বিজ্ঞানী থেকে তহবিল পেয়েছেন সিমন্স ফাউন্ডেশন, যা এই সম্পাদকীয় স্বাধীন পত্রিকাকে অর্থায়ন করে। সিমন্স ফাউন্ডেশন ফান্ডিং সিদ্ধান্ত আমাদের কভারেজের উপর কোন প্রভাব ফেলে না। আরো বিস্তারিত হল এখানে পাওয়া.