गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग द्वारा गुणा किए गए सुपरनोवा से ब्रह्मांड की वास्तविक विस्तार गति का पता चल सकता है

10 अरब प्रकाश वर्ष दूर स्थित एक अति चमकदार सुपरनोवा पृथ्वी के आकाश में पांच बार दिखाई दे चुका है। घटना, जिसे एसएन विनी कहा जाता है, अग्रभूमि में दो आकाशगंगाओं द्वारा गठित गुरुत्वाकर्षण लेंस के परिणामस्वरूप होती है जो विस्फोट से प्रकाश को विक्षेपित करती है। म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय और साझेदार संस्थानों के शोधकर्ताओं ने इस घटना को ब्रह्मांड की विस्तार दर की सीधे गणना करने के एक दुर्लभ अवसर के रूप में पहचाना, जिसे हबल स्थिरांक के रूप में जाना जाता है। यह खोज होनहार उम्मीदवारों की छह साल की खोज के बाद अगस्त 2025 में हुई।

दुर्लभ घटना एक ही घटना की पांच छवियां बनाती है

सुपरनोवा सामान्य तारकीय विस्फोटों की तुलना में काफी अधिक चमकीला होता है, जिससे यह अति चमकदार हो जाता है। इसकी रोशनी अपने रास्ते में दो आकाशगंगाओं द्वारा विक्षेपित होने से पहले अरबों वर्षों तक यात्रा करती रही, जो एक प्राकृतिक लेंस के रूप में कार्य करती हैं। इसका परिणाम एक ब्रह्मांडीय आतिशबाजी प्रभाव है, जिसमें एक ही घटना की पांच अलग-अलग छवियां आकाश में दिखाई देती हैं। इस असामान्य विन्यास ने वैज्ञानिकों का तत्काल ध्यान आकर्षित किया, क्योंकि अधिकांश लेंस सिस्टम केवल दो या चार छवियां उत्पन्न करते हैं।

पाँच छवियाँ बनाने के लिए आवश्यक सही संरेखण असाधारण रूप से दुर्लभ है। टीयूएम में ऑब्जर्वेशनल कॉस्मोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर शेरी सुयू के अनुसार, इस तरह के कॉन्फ़िगरेशन के होने की संभावना दस लाख में से एक से कम है। विस्फोट से निकली रोशनी आकाशगंगाओं के चारों ओर घूमते हुए अलग-अलग रास्तों पर चली, जिससे पृथ्वी तक पहुंचने में अलग-अलग देरी हुई। इन समय अंतरालों को मापने से हमें हबल स्थिरांक को स्वतंत्र रूप से निर्धारित करने की अनुमति मिलती है, जो ब्रह्मांड विज्ञान के सबसे महान रहस्यों में से एक को सुलझाने के लिए तीसरा दृष्टिकोण प्रदान करता है।

उच्च-रिज़ॉल्यूशन अवलोकन से सिस्टम संरचना का पता चलता है

खगोलविदों ने बहुत उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां खींचने के लिए एरिज़ोना में स्थित बड़े दूरबीन टेलीस्कोप का उपयोग किया। उपकरण में दो 8.4 मीटर दर्पण और एक उन्नत अनुकूली प्रकाशिकी प्रणाली है। प्राप्त तस्वीर में दो केंद्रीय आकाशगंगाओं और सुपरनोवा के पांच नीले बिंदुओं को जीवंत स्वर में दिखाया गया है।

• सुपरनोवा पृथ्वी से लगभग 10 अरब प्रकाश वर्ष दूर है।
• z=0.375 पर दो आकाशगंगाएँ प्राकृतिक गुरुत्वाकर्षण लेंस के रूप में कार्य करती हैं।
• उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली रंगीन छवि में छवियाँ नीली दिखाई देती हैं।
• यह प्रणाली लेंस आकाशगंगाओं में द्रव्यमान वितरण के सरल मॉडलिंग की अनुमति देती है।
• हबल और जेम्स वेब जैसे भू-आधारित और अंतरिक्ष दूरबीनों से अवलोकन जारी है।

टीयूएम से एलन श्वेनफर्थ और एलएमयू से लियोन एकर ने पांच छवियों की स्थिति का विश्लेषण किया और लेंस आकाशगंगाओं में द्रव्यमान वितरण का पहला विस्तृत मॉडल बनाया। जटिल समूहों के विपरीत, यह प्रणाली एक सुचारू और नियमित जन वितरण प्रस्तुत करती है। ऐसा प्रतीत होता है कि अतीत में आकाशगंगाएँ टकराई नहीं थीं, जो हबल स्थिरांक को निर्धारित करने के लिए आवश्यक गणनाओं को काफी सरल बनाती है।

हबल वोल्टेज नया संभावित समाधान ढूंढता है

खगोलशास्त्री दशकों से ब्रह्मांड के विस्तार को दो मुख्य तरीकों से माप रहे हैं। एक पास की वस्तुओं के साथ ब्रह्मांडीय दूरी की सीढ़ी का उपयोग करता है, जबकि दूसरा बिग बैंग से ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि विकिरण का विश्लेषण करता है। इन दोनों पद्धतियों के परिणाम महत्वपूर्ण रूप से भिन्न हैं, जो ब्रह्मांड विज्ञान के मानक मॉडल को चुनौती देते हैं और संभावित नई भौतिकी या मौजूदा तरीकों की सीमाओं के बारे में बहस पैदा करते हैं।

यह विसंगति, जिसे हबल तनाव के रूप में जाना जाता है, वर्षों से बनी हुई है और आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक का प्रतिनिधित्व करती है। एसएन विनी पूरी तरह से स्वतंत्र तीसरा दृष्टिकोण प्रदान करता है। समय विलंब विधि एक ही चरण में काम करती है और प्रारंभिक ब्रह्मांडीय विकास के बारे में संचित अंशांकन या धारणाओं पर कम निर्भर करती है। शोध टीम के स्टीफ़न टूबेनबर्गर बताते हैं कि छवियों के बीच की देरी, लेंस आकाशगंगाओं के द्रव्यमान मॉडल के साथ मिलकर, कई मध्यवर्ती चरणों की आवश्यकता के बिना हबल स्थिरांक की सीधी गणना की अनुमति देती है।

सुपरल्यूमिनस टाइप I सुपरनोवा प्रारंभिक ब्रह्मांड को प्रकट करता है

सुपरनोवा को टाइप I सुपरल्यूमिनस के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो ज्ञात सबसे ऊर्जावान तारकीय विस्फोटों में से एक है। यह घटना तब घटित हुई जब ब्रह्मांड केवल लगभग 4 अरब वर्ष पुराना था, जिससे प्रारंभिक ब्रह्मांड की भौतिक प्रक्रियाओं का पता चला। दो अग्रभूमि आकाशगंगाओं के कारण हुए गुरुत्वाकर्षण आवर्धन ने घटना को पृथ्वी की जमीन से दृश्यमान बना दिया, जिससे विस्तृत अवलोकन की अनुमति मिली जो अन्यथा असंभव होता।

शोधकर्ताओं ने अगले कुछ महीनों में पांच छवियों के बीच अस्थायी देरी की सावधानीपूर्वक निगरानी करने की योजना बनाई है। अंतर्राष्ट्रीय टीमें कई तरंग दैर्ध्य पर घटना की निगरानी करती हैं, स्पेक्ट्रोस्कोपिक और फोटोमेट्रिक डेटा एकत्र करती हैं जो सिस्टम की हमारी समझ को परिष्कृत करती हैं। इसका उद्देश्य ब्रह्मांड की विस्तार दर का एक स्वतंत्र और सटीक मूल्य प्राप्त करना है, जिसके प्रारंभिक परिणाम 2026 में आने की उम्मीद है।

गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग से जमीन-आधारित दूरबीनों की सीमा का विस्तार होता है

एसएन विनी का मामला दूर के ब्रह्मांड का अध्ययन करने के लिए गुरुत्वाकर्षण लेंस की असाधारण शक्ति को पुष्ट करता है। इस तरह की घटनाओं से जमीन-आधारित दूरबीनों की प्रभावी सीमा में काफी विस्तार होता है, जिससे उन वस्तुओं का अवलोकन करना संभव हो जाता है जो अन्यथा अदृश्य रहतीं। वे आइंस्टीन की सामान्य सापेक्षता की भविष्यवाणियों का भी चरम पैमाने पर परीक्षण करते हैं, पूरे ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण का वर्णन करने वाले मौलिक सिद्धांत को मान्य करते हैं या उस पर सवाल उठाते हैं।