हमारा ब्रह्माण्ड कितनी तेजी से फैल रहा है?
हबल स्थिरांक ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण संख्याओं में से एक है क्योंकि यह हमें बताता है कि ब्रह्मांड कितनी तेजी से फैल रहा है। इस दर को मापने के लिए विभिन्न विधियाँ मौजूद हैं। हालाँकि, ब्रह्मांड की आयु, इतिहास और संरचना जैसे मूलभूत प्रश्नों को बेहतर ढंग से समझने के लिए इस संख्या की सटीकता निर्धारित करना आवश्यक है।
दो द्वारा नया अध्ययन शिकागो विश्वविद्यालय खगोलभौतिकीविद् इस गणना को करने का एक तरीका प्रदान करते हैं: टकराते हुए ब्लैक होल के जोड़े का उपयोग करना और इस तरह समझना ब्रह्मांड का विकास, यह किस चीज से बना है और यह कहां जा रहा है।
वैज्ञानिकों के अनुसार, 'स्पेक्ट्रल सायरन' नामक नई तकनीक ब्रह्मांड के अन्यथा मायावी 'किशोर' वर्षों के बारे में जानकारी प्रदान कर सकती है।
कभी-कभी दो ब्लैक होल टकराते हैं। यह घटना इतनी शक्तिशाली है कि यह एक सृजन करती है अंतरिक्ष-समय तरंग जो पूरे ब्रह्मांड में भ्रमण करता है। इन तरंगों को गुरुत्वाकर्षण तरंगें भी कहा जाता है।
यूएस लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्ज़र्वेटरी (एलआईजीओ) और इटालियन वेधशाला विर्गो पृथ्वी पर उन तरंगों को पकड़ सकते हैं। पिछले कुछ वर्षों में, LIGO और कन्या ने लगभग 100 जोड़ियों से रीडिंग एकत्र की है ब्लैक होल का टकराना.
प्रत्येक टक्कर के सिग्नल में इसके बारे में जानकारी होती है ब्लैक होल कितने विशाल थे. लेकिन सिग्नल पूरे अंतरिक्ष में यात्रा कर रहा है, और उस दौरान, ब्रह्मांड का विस्तार हुआ है, जो सिग्नल के गुणों को बदल देता है।
पेपर के दो लेखकों में से एक, यूशिकागो के खगोलभौतिकीविद् डेनियल होल्ज़ ने कहा, "उदाहरण के लिए, यदि आप एक ब्लैक होल लेते हैं और उसे ब्रह्मांड में पहले रखते हैं, तो संकेत बदल जाएगा, और यह उससे भी बड़ा ब्लैक होल जैसा दिखाई देगा।"
यह अनुमान लगाने का एक तरीका निर्धारित करना कि सिग्नल कैसे बदला, वैज्ञानिकों को इसकी गणना करने में मदद मिल सकती है ब्रह्माण्ड की विस्तार दर. हालाँकि, समस्या अंशांकन की है: उन्हें कैसे पता चलेगा कि यह मूल से कितना बदल गया है?
इस नए अध्ययन में, वैज्ञानिकों का सुझाव है कि वे ब्लैक होल की पूरी आबादी के बारे में नए ज्ञान को अंशांकन उपकरण के रूप में उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, वर्तमान साक्ष्य इंगित करते हैं कि अधिकांश खोजे गए ब्लैक होल का द्रव्यमान हमारे सूर्य के द्रव्यमान से पाँच से 40 गुना के बीच है।
पहले लेखक जोस मारिया एज़क्विगा, नासा आइंस्टीन पोस्टडॉक्टोरल फेलो और यूशिकागो में होल्ज़ के साथ काम करने वाले कावली इंस्टीट्यूट फॉर कॉस्मोलॉजिकल फिजिक्स फेलो ने कहा, “इसलिए हम आस-पास के ब्लैक होल के द्रव्यमान को मापते हैं और उनकी विशेषताओं को समझते हैं, और फिर हम दूर देखते हैं और देखते हैं कि आगे के ब्लैक होल कितने स्थानांतरित हो गए हैं। और इससे आपको ब्रह्माण्ड के विस्तार का माप मिलता है।”
वैज्ञानिक उत्साहित हैं क्योंकि भविष्य में, जैसे-जैसे एलआईजीओ की क्षमताओं का विस्तार होगा, यह विधि ब्रह्मांड के "किशोर" वर्षों में एक अनूठी खिड़की प्रदान कर सकती है - लगभग 10 अरब साल पहले - जिसका अन्य तरीकों से अध्ययन करना कठिन है।
लेखकों ने नोट किया, “इस पद्धति का दूसरा लाभ यह है कि हमारे वैज्ञानिक ज्ञान में अंतराल कम अनिश्चितताएं पैदा करता है। विधि संपूर्ण का उपयोग करके स्वयं को अंशांकित कर सकती है ब्लैक होल की जनसंख्या, त्रुटियों को सीधे पहचानना और सुधारना। हबल स्थिरांक की गणना करने के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य विधियाँ तारों और आकाशगंगाओं की भौतिकी की हमारी वर्तमान समझ पर निर्भर करती हैं, जिसमें बहुत सारी जटिल भौतिकी और खगोल भौतिकी शामिल है। इसका मतलब यह है कि अगर कुछ ऐसा है जो हम अभी तक नहीं जानते हैं तो माप में काफी गड़बड़ी हो सकती है।
“इसके विपरीत, यह नई ब्लैक होल विधि लगभग पूरी तरह से निर्भर करती है आइंस्टीन का गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत, जिसका अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है और वैज्ञानिकों ने अब तक इसका परीक्षण करने के सभी तरीकों का मुकाबला किया है।
Holz कहा, “सभी ब्लैक होल से जितनी अधिक रीडिंग होगी, यह अंशांकन उतना ही सटीक होगा। हमें अधिमानतः ऐसे हजारों संकेतों की आवश्यकता है, जो हमें कुछ वर्षों में और अगले एक या दो दशकों में और भी अधिक मिल जाने चाहिए। उस समय, यह ब्रह्मांड के बारे में जानने का एक अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली तरीका होगा।
जर्नल संदर्भ:
- जोस मारिया एज़क्विगा और डेनियल ई. होल्ज़। स्पेक्ट्रल सायरन: कॉम्पैक्ट बायनेरिज़ के पूर्ण द्रव्यमान वितरण से ब्रह्मांड विज्ञान। भौतिकी। रेव। लेट. 129, 061102 - 3 अगस्त 2022 को प्रकाशित। डीओआई: 10.1103 / PhysRevLett.129.061102
