डार्क एनर्जी स्पेक्ट्रोस्कोपिक उपकरण ने ब्रह्मांड का अब तक का सबसे बड़ा सर्वेक्षण पूरा कर लिया है, जिसमें संपूर्ण अवलोकन योग्य आकाश में वितरित 47 मिलियन से अधिक आकाशगंगाओं और क्वासरों को सूचीबद्ध किया गया है। लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी द्वारा घोषित खोज, अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान में एक बड़ी प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है और ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे गहरे प्रश्नों में से एक का उत्तर देने का मार्ग प्रशस्त करती है: क्या अंधेरे ऊर्जा वास्तव में समय के साथ बदल रही है।
एरिज़ोना में किट पीक नेशनल ऑब्ज़र्वेटरी में विकसित परियोजना ने 2021 में अवलोकन शुरू किया और अपने प्रारंभिक लक्ष्यों को काफी हद तक पार कर लिया। शोधकर्ताओं ने लगभग 34 मिलियन आकाशगंगाओं और क्वासरों को इकट्ठा करने की उम्मीद की थी, लेकिन उपकरण ने ऐसी असाधारण दक्षता का प्रदर्शन किया कि अंतिम कुल इस अनुमान को काफी हद तक पार कर गया, जिससे इस्तेमाल की गई तकनीक की अभी तक पूरी तरह से खोजी गई क्षमता का पता नहीं चला।
यह उपकरण ब्रह्मांडीय मानचित्रकला में क्रांति ला देता है
DESI को विशेष रूप से अभूतपूर्व सटीकता के साथ ब्रह्मांड का त्रि-आयामी मानचित्र बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था। अरबों प्रकाश वर्षों में आकाशगंगाओं की स्थिति और दूरियों को मापकर, यह उपकरण वैज्ञानिकों को यह तुलना करने की अनुमति देता है कि प्रेक्षित ब्रह्मांड की वर्तमान संरचना के सापेक्ष सुदूर अतीत में पदार्थ कैसे वितरित किया गया था। अलग-अलग समय पर ब्रह्मांड की कल्पना करने की यह क्षमता इसके विकास को समझने के लिए महत्वपूर्ण डेटा प्रदान करती है।
पूरा नक्शा अब आकाश के लगभग 14,000 वर्ग डिग्री को कवर करता है। परियोजना में शामिल शोधकर्ताओं ने भविष्य के अवलोकनों में इस कवरेज को 17,000 वर्ग डिग्री तक विस्तारित करने की योजना बनाई है, हालांकि आकाश के कुछ क्षेत्रों में उज्ज्वल खगोलीय पिंडों, विशेष रूप से आकाशगंगा के हस्तक्षेप के कारण अध्ययन करना चुनौतीपूर्ण बना हुआ है, जो उनकी दिशा में दृश्य को अवरुद्ध करता है।
लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिक डेविड श्लेगल ने इस बात पर प्रकाश डाला कि ब्रह्मांड के पिछले मानचित्रों में लगभग 5 मिलियन आकाशगंगाओं का डेटा था। DESI ने इस संख्या को लगभग दस गुना बढ़ा दिया है, और खुद को खगोल विज्ञान के इतिहास में अब तक किए गए सबसे बड़े स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वेक्षण के रूप में स्थापित किया है। श्लेगल ने न्यू साइंटिस्ट पत्रिका में कहा कि खगोल विज्ञान ने हर दशक में नाटकीय रूप से बड़े मानचित्र बनाने के निरंतर प्रक्षेप पथ का अनुसरण किया है। उनके आकलन के अनुसार: हर 10 साल में, खगोलविद पिछले दशक की तुलना में 10 गुना बड़े मानचित्र बनाने में कामयाब होते हैं। यदि यह प्रगति जारी रही, तो वैज्ञानिक समुदाय ने 2061 तक 10 अरब प्रकाश वर्ष के दायरे में सभी अवलोकन योग्य आकाशगंगाओं का मानचित्रण कर लिया होगा।
अत्यधिक अवलोकन तकनीकी चुनौतियाँ
DESI सर्वेक्षण के दौरान पकड़ी गई कुछ आकाशगंगाएँ बेहद धुंधली और दूर थीं। लंबी अवलोकन अवधि के दौरान उपकरण द्वारा खोजे गए केवल 100 से 200 फोटॉनों का उपयोग करके वैज्ञानिक इन वस्तुओं का पुनर्निर्माण करने में सक्षम थे। इन मापों के लिए आवश्यक परिशुद्धता इसमें शामिल विशाल दूरी और प्रकाश संकेत की नाजुक प्रकृति को देखते हुए असाधारण थी जो अरबों प्रकाश वर्ष अंतरिक्ष को पार करती है।
मुख्य पाँच-वर्षीय सर्वेक्षण के दौरान एकत्र किए गए डेटा का प्रसंस्करण जारी है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि लगभग एक अतिरिक्त वर्ष के गहन कम्प्यूटेशनल विश्लेषण के बाद वैज्ञानिक समुदाय को परिणामों तक व्यापक पहुंच प्राप्त होगी। यह प्रसंस्करण अवधि आवश्यक है क्योंकि कच्चे डेटा को अंशांकन, सफाई और ऐसे प्रारूपों में व्यवस्थित करने की आवश्यकता होती है जो विस्तृत वैज्ञानिक जांच की अनुमति देते हैं।
DESI के निदेशक और बर्कले लैब के वरिष्ठ वैज्ञानिक माइकल लेवी ने प्राप्त परिणामों पर संतोष व्यक्त किया। लेवी ने परियोजना की भविष्य की संभावनाओं के बारे में कहा, “हमने एक उल्लेखनीय उपकरण बनाया जो हमारी सभी अपेक्षाओं को पूरा करता था और यहां तक कि उनसे भी आगे निकल गया। अब हम अपनी मूल योजना से आगे जा रहे हैं। हम नहीं जानते कि हम क्या खोजने जा रहे हैं, लेकिन हमें लगता है कि यह बहुत रोमांचक होगा।”
फोकस में डार्क एनर्जी
DESI के मुख्य लक्ष्यों में से एक डार्क एनर्जी की जांच करना है, एक छोटी-सी समझी जाने वाली घटना जिसके बारे में माना जाता है कि यह पूरे ब्रह्मांड का लगभग 70% हिस्सा है। 2024 में जारी पिछले DESI डेटासेट ने सुझाव दिया था कि पारंपरिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अनुसार स्थिर रहने के बजाय, डार्क एनर्जी समय के साथ कमजोर हो सकती है। यह संभावना सीधे तौर पर ब्रह्मांड विज्ञान के मानक मॉडल को चुनौती देगी, जिसे लैम्ब्डा-सीडीएम के नाम से जाना जाता है, जो दशकों से प्रमुख ढांचा रहा है।
शोधकर्ताओं ने इस प्रश्न की आगे जांच करने के लिए 47 मिलियन आकाशगंगाओं के संपूर्ण मानचित्र का उपयोग करने की योजना बनाई है। ब्रह्मांडीय इतिहास के विभिन्न अवधियों में आकाशगंगाओं के वितरण की तुलना करके, यह पता लगाना संभव होगा कि अरबों वर्षों में ब्रह्मांड की संरचना कैसे विकसित हुई है। उल्लेखनीय रूप से बड़े डेटा सेट से इन तुलनात्मक अध्ययनों की सांख्यिकीय सटीकता में सुधार होने और भविष्य के विश्लेषणों के लिए अधिक मजबूत सबूत उपलब्ध होने की उम्मीद है।
परियोजना में शामिल वैज्ञानिक अभी तक डार्क एनर्जी के व्यवहार के बारे में निश्चित निष्कर्ष पर नहीं पहुंचे हैं, लेकिन नए अवलोकन परिवर्तनकारी अंतर्दृष्टि प्रदान करने का वादा करते हैं। यदि डार्क एनर्जी वास्तव में कमजोर हो रही है, तो इसका ब्रह्मांड के अंतिम भाग्य को समझने पर गहरा प्रभाव पड़ेगा और ब्रह्मांडीय वास्तविकता की मौलिक प्रकृति के बारे में नए प्रश्न खुलेंगे।
अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान का परिवर्तन
खगोलविदों के लिए, DESI परियोजना का पैमाना उस असाधारण गति को भी दर्शाता है जिसके साथ हाल के दशकों में अवलोकन विज्ञान बदल गया है। यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के प्रोफेसर ओफ़र लाहव ने न्यू साइंटिस्ट पत्रिका के साथ बातचीत में पिछले आकाशगंगा सर्वेक्षणों और आधुनिक डेटासेट के बीच नाटकीय अंतर का वर्णन किया।
लगभग 40 साल पहले जब लाहव कैम्ब्रिज में पीएचडी छात्र थे, तब खगोलशास्त्री हजारों आकाशगंगाओं वाले नमूनों के साथ काम कर रहे थे। उस समय, शोधकर्ताओं के पास कई बड़े पैमाने के ब्रह्माण्ड संबंधी अध्ययनों के लिए पर्याप्त अवलोकन संबंधी डेटा नहीं था:
- पिछली दूरबीनों में सीमित प्रसंस्करण क्षमताएँ थीं
- डेटा विश्लेषण मैन्युअल रूप से या आदिम कंप्यूटरों से किया जाता था
- सर्वेक्षण दशकों तक चले और आकाश के छोटे क्षेत्रों को कवर किया गया
- अंतर्राष्ट्रीय सहयोग कठिन और तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण था
- केवल अच्छी तरह से वित्त पोषित संस्थान ही बड़ी परियोजनाओं में भाग ले सकते थे
आज स्थिति पूरी तरह बदल गई है। DESI जैसे विशाल सर्वेक्षण इतनी बड़ी मात्रा में जानकारी उत्पन्न करते हैं कि उन्हें उन्नत कम्प्यूटेशनल विश्लेषण विधियों और परिष्कृत डेटा प्रबंधन की आवश्यकता होती है। लाहव ने कहा कि युवा वैज्ञानिकों को अब पिछली पीढ़ियों की तुलना में एक विरोधाभासी रूप से विपरीत समस्या का सामना करना पड़ सकता है: जितना वे अपने वर्तमान तरीकों और संसाधनों के साथ आसानी से संसाधित कर सकते हैं उससे अधिक डेटा तक पहुंच होना।
डेटा की यह प्रचुरता एक अवसर और चुनौती दोनों का प्रतिनिधित्व करती है। ऐसे विशाल डेटा सेट से सार्थक जानकारी निकालने के लिए खगोलविदों को नई कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग तकनीक विकसित करने की आवश्यकता है। अंतर्राष्ट्रीय सहयोग भी आवश्यक हो गया है, विभिन्न देशों के वैज्ञानिक DESI और अन्य समान मिशनों की टिप्पणियों का विश्लेषण करने के लिए मिलकर काम कर रहे हैं।
निरंतरता और भविष्य का विस्तार
DESI सहयोग की योजना शुरुआती पांच साल की अवधि के बाद कम से कम अगले ढाई साल तक अवलोकन एकत्र करना जारी रखने की है। शोधकर्ता तकनीकी और बुनियादी ढांचे में सुधार पर भी विचार कर रहे हैं जो उपकरण को 2030 तक चालू रहने की अनुमति दे सकता है, जो संभवतः खगोल विज्ञान में अब तक किए गए सबसे बड़े मानचित्रण प्रयासों में से एक का विस्तार करेगा।
ये भविष्य के दृष्टिकोण सुझाव देते हैं कि DESI आने वाले वर्षों में ब्रह्माण्ड संबंधी समझ में और भी अधिक व्यापक और गहन डेटा का योगदान दे सकता है। अवलोकन के प्रत्येक अतिरिक्त वर्ष में ब्रह्मांडीय पैटर्न और संरचनाओं की पहचान करने की संभावना बढ़ जाती है जिन्हें पर्याप्त रूप से चित्रित करने के लिए लंबी अवधि की निगरानी की आवश्यकता होती है। 2030 तक संचालन की संभावना वैज्ञानिकों को उन रहस्यों का पता लगाने के लिए एक महत्वपूर्ण अस्थायी खिड़की प्रदान करती है जो अभी भी पहले से एकत्र किए गए डेटा में बने हुए हैं और जो आने वाले वर्षों में प्राप्त किए जाएंगे।
