खगोल विज्ञान जगत से एक बड़ी खबर आ रही है। खगोलविदों ने पुष्टि की है कि हम वास्तव में कुछ हम ही नहीं समझते संदिग्ध वर्षों तक सिद्धांतकारों की भविष्यवाणियों के साथ उनके अवलोकनों के टकराव के बाद एक और अध्ययन में हमें समझ नहीं आया। और हम आशा कर सकते हैं कि उनके नए माप अंततः हमें इसे समझने में मदद करेंगे क्योंकि, कम से कम, अब हम जानते हैं कि हम किस बारे में गलत थे।
मैं किस बारे में बात कर रहा हूं? खैर, इसे “हबल तनाव” कहा जाता है, और यह अवलोकन संबंधी खगोलविदों और सैद्धांतिक ब्रह्मांड विज्ञानियों के बीच एक विवाद है कि ब्रह्मांड कितनी तेजी से विस्तार कर रहा है, इस बारे में कौन गलत है।
अब जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के नए अवलोकन इस सप्ताह प्रकाशित हुए हैं द एस्ट्रोफिजिकल जर्नलपिछले मापों का समर्थन करें जो विस्तार की गति को सिद्धांतकारों की तुलना में तेज़ मानते हैं।
इससे खगोलविदों के लिए स्कोर 2-1 हो गया है और सिद्धांतकारों को कुछ समझाने की जरूरत है।
आइए इसे एक कदम दर कदम आगे बढ़ाएं।
1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री एडविन हबल ने अपनी खोज की घोषणा की कि पूरे ब्रह्मांड में बिखरी आकाशगंगाएँ एक-दूसरे से दूर जा रही हैं – और वे जितनी दूर हैं, उतनी ही तेज़ी से आगे बढ़ रही हैं। इससे पता चलता है कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है क्योंकि दूर की आकाशगंगाओं के बीच का स्थान बाहर की ओर फैल रहा है।
हबल की ऐतिहासिक खोज ने तब से वैज्ञानिकों को चुनौती दी है, क्योंकि वे यह निर्धारित करने की कोशिश कर रहे हैं कि हबल स्थिरांक के रूप में ज्ञात मूल्य के साथ वह विस्तार कितना तेज़ है।
1998 में तेजी से आगे बढ़े जब खगोलविदों की दो स्वतंत्र टीमों ने हबल स्पेस टेलीस्कोप से छवियों का उपयोग करके ब्रह्मांड में पहले से कहीं अधिक गहराई तक और दूर तक देखने की कोशिश की। उन्हें आश्चर्यजनक रूप से पता चला कि कुछ बहुत ही अजीब घटित हो रहा था।
उन्होंने पाया कि जिस दर से ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा था वह समय के साथ बढ़ रहा था। यह एक बेसबॉल को हवा में ऊपर फेंकने और यह पता लगाने जैसा था कि यह पृथ्वी पर वापस नहीं गिर रहा है, बल्कि बाहरी अंतरिक्ष में तेजी से बढ़ रहा है।
इस प्रकार डार्क एनर्जी की धारणा का जन्म हुआ, वह रहस्यमय शक्ति जो किसी तरह ब्रह्मांड के विस्तार में तेजी लाती है, संभवतः अंतरिक्ष के विस्तार के कारण।
इन विरोधाभासी खोजों ने ब्रह्मांड विज्ञान के मानक मॉडल, ब्रह्मांड के इतिहास और विकास का एक गणितीय मॉडल, जो बिग बैंग के बाद के क्षणों से इसके विस्तार की कहानी बताता है, को तहस-नहस कर दिया।
सिद्धांतकारों ने ख़ुशी से डार्क एनर्जी को अपने गणित में एकीकृत किया, साथ ही एक और रहस्यमय कारक: डार्क मैटर, एक अदृश्य और ज्ञानी ब्रह्माण्ड संबंधी घटना जिसका विशाल गुरुत्वाकर्षण प्रभाव ब्रह्मांड में व्याप्त है।
यह एक सुंदर नया सिद्धांत था. लेकिन ब्रह्मांड से गणित और अवलोकन सहयोग नहीं करेंगे।
मानक मॉडल भविष्यवाणी करता है कि आधुनिक ब्रह्मांड का विस्तार की दर से होना चाहिए 67.4 किलोमीटर प्रति सेकंड प्रति मेगापारसेक (किमी/सेकेंड/एमपीसी)जहां एक मेगापारसेक 3.26 मिलियन प्रकाश वर्ष की विशाल दूरी तय करता है।
लेकिन मॉडल उतने ही अच्छे होते हैं जितने ब्लैकबोर्ड पर वे लिखे होते हैं।
हबल टेलीस्कोप ने अपेक्षाकृत निकटवर्ती आकाशगंगाओं को देखकर उस दर को सटीक रूप से मापा जिस पर ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, और 2018 में 72.8 किमी/सेकंड/एमपीसी की उच्च दर पाई गई।
मैं केवल कल्पना ही कर सकता हूं कि इसके कारण दुनिया भर के विश्वविद्यालयों में भौतिकी विभाग के सामान्य कक्षों में अजीब मुठभेड़ें हुईं, क्योंकि सिद्धांतकारों और खगोलविदों ने सख्त तौर पर यह दिखावा किया कि वे कुछ मेगापार्सेक इतनी बड़ी बात नहीं थे। जैसा कि मैंने कहा – “हबल तनाव।”
2023 में, टिप्पणियों ऐसा प्रतीत होता है कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप हबल स्पेस टेलीस्कोप के निष्कर्षों का समर्थन करता है। फिर फरवरी 2024 में वही टीम अद्यतन और भी अधिक डेटा के साथ उनका शोध उनके प्रारंभिक निष्कर्षों का समर्थन करता है। दूसरे शब्दों में, तनाव जारी रहा।
वेब अवलोकनों के अब तक के सबसे बड़े नमूने और हबल टेलीस्कोप डेटा को क्रॉस-चेक करने के तीन अलग-अलग तरीकों का उपयोग करते हुए नवीनतम अध्ययन, 72.6 किमी/सेकंड/एमपीसी के समान मूल्य पर पहुंचता है।
दो अंतरिक्ष दूरबीनों के निष्कर्ष इस बात को बल देते हैं कि माप त्रुटि के अलावा कुछ और है, जो ब्रह्मांड की विस्तार दर को प्रभावित कर रहा है – और ब्रह्मांड के बारे में हमारी सैद्धांतिक समझ अधूरी है।
यह सिद्धांतकारों और खगोलशास्त्रियों दोनों के लिए अच्छी खबर है। खगोलशास्त्रियों का कहना सही है, जो अच्छा है। सिद्धांतकारों को विज्ञान की पवित्र कब्रों में से एक की तलाश है: नई भौतिकी, जिसका मोटे तौर पर अनुवाद “ब्लैकबोर्ड साफ़ करें – यह खेल चालू है!” वे जानते हैं कि उनका पुराना गणित ग़लत था, जिसका मतलब है कि वहाँ खोजने के लिए कुछ नया है।
बुनियादी विज्ञान अक्सर इसी तरह काम करता है। सिद्धांतकार और प्रयोगवादी परम सत्य को खोजने के लिए आगे-पीछे भाग रहे हैं।
यह रोजमर्रा की जिंदगी से बहुत दूर लग सकता है – और हालांकि यह इस बात को प्रभावित नहीं करेगा कि आप इस वर्ष कितना कर चुकाते हैं, यह मूल प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास कर रहा है कि हम यहां तक कैसे पहुंचे। और जब हम संपूर्ण ब्रह्मांड को आकार देने वाली मूलभूत शक्तियों की जांच करते हैं, तो कभी-कभी नई खोजें होती हैं जिनका भविष्य में आश्चर्यजनक प्रभाव हो सकता है।