जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपने अचूक मोजमाप नोंदवले आहेत जे विश्वाच्या विस्तार दरातील हबल तणाव म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या विसंगतीला बळकटी देतात. स्वतंत्र निरीक्षणाद्वारे प्राप्त केलेला हा डेटा, आदिम आणि वर्तमान विश्वांमधील विसंगत मूल्ये दर्शवितो, जे मानक कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेलचे प्रश्न भाग बनवतात. हबल स्थिरांक, जो आकाशगंगांच्या पृथक्करणाचा दर मोजतो, असे परिणाम सादर करतो जे तांत्रिक शुद्धीकरणानंतरही संरेखित होत नाहीत.
अलिकडच्या वर्षांत तांत्रिक प्रगती असूनही ही विसंगती कायम आहे. हबल टेलीस्कोप आणि प्लँक उपग्रहाच्या डेटासह एकत्रित संशोधन हे हायलाइट करते की स्थानिक मोजमाप कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमीच्या अंदाजापेक्षा वेगवान विस्तार दर्शवतात.
- स्थानिक मूल्य सुमारे 73 ते 74 किमी/से प्रति मेगापार्सेक आहे.
- आदिम मूल्य सुमारे 67 ते 68 किमी/से प्रति मेगापार्सेक नोंदवते.
वेगवेगळ्या पद्धतींनी पुष्टी केलेली ही संख्या, वैज्ञानिक समुदायात वादविवाद वाढवते.
हबल स्थिरांकाची उत्पत्ती
1920 च्या दशकात एडविन हबलच्या सुरुवातीच्या निरीक्षणातून हबल स्थिरांक उद्भवला, जेव्हा त्याने ओळखले की दूरच्या आकाशगंगा त्यांच्या अंतराच्या प्रमाणात दूर जातात. या संबंधाने महास्फोटानंतर विश्वाचा विस्तार समजून घेण्याचा पाया घातला. अनेक दशकांमध्ये, लागोपाठच्या परिष्करणांनी स्थिरांकाला कॉस्मॉलॉजीच्या मध्यवर्ती पॅरामीटरमध्ये उन्नत केले.
सध्या, या स्थिरतेचे अचूक मूल्य विश्वाचे वय अंदाजे 13.8 अब्ज वर्षे आणि गडद पदार्थ आणि गडद ऊर्जा यांच्या संरचनेबद्दलच्या गणनांवर प्रभाव टाकते. कोणतीही महत्त्वाची भिन्नता वैश्विक नशिबाच्या प्रक्षेपणामध्ये बदल करते, ज्यामध्ये वेग वाढवणे समाविष्ट आहे.
विस्तार मापन पद्धती
खगोलशास्त्रज्ञ हबल स्थिरांक निश्चित करण्यासाठी दोन मुख्य पद्धती वापरतात. प्रथम कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमी रेडिएशन वापरते, प्लँक सारख्या मोहिमेद्वारे कॅप्चर केले जाते, जे तरुण विश्वातील थर्मल चढउतारांचे विश्लेषण करते. ही पद्धत सुरुवातीच्या परिस्थितीवरून सध्याच्या विस्ताराच्या दराचा अंदाज लावते.
दुसरा दृष्टीकोन वैश्विक अंतराच्या शिडीवर आधारित आहे, ज्यामध्ये सेफिड व्हेरिएबल तारे आहेत आणि जवळपासच्या आकाशगंगांच्या अंतराचे सूचक म्हणून Ia सुपरनोव्हा टाइप करा. या आकाशगंगांच्या रेडशिफ्टमुळे त्यांचा वेग दूर होतो.
- कालावधी आणि प्रकाशमानता यांच्यातील संबंधामुळे पल्सेटिंग सेफिड्स मानक शासक म्हणून काम करतात.
- Ia सुपरनोव्हा सातत्यपूर्ण ब्राइटनेस प्रदर्शित करते, मोठ्या स्केलवर अचूक गणना करण्यास अनुमती देते.
जेम्स वेबने हे दुसरे तंत्र अवरक्त निरीक्षणांसह सुधारले, ज्यामुळे आंतरतारकीय धूलिकणांचा हस्तक्षेप कमी झाला.
जेम्स वेबचे अलीकडील योगदान
जेम्स वेब दुर्बिणीने अलिकडच्या वर्षांत दूरच्या आकाशगंगेतील सेफेड्स आणि सुपरनोव्हाचे तपशीलवार निरीक्षण केले आहे. हा डेटा मागील हबल मोजमापांसह संरेखित आहे, काही प्रकरणांमध्ये 3% पेक्षा जास्त अचूकता प्राप्त करते. स्वतंत्र पुष्टीकरणाने विसंगतीचे मुख्य कारण म्हणून पद्धतशीर त्रुटी वगळल्या.
PEARLS सारख्या प्रोग्राम्समध्ये, वेबने गुरुत्वाकर्षणदृष्ट्या लेन्स्ड सुपरनोव्हा ओळखले आहे, ज्याने स्थिरांकासाठी नवीन संदर्भ दिले आहेत. आकाशगंगा क्लस्टर्सद्वारे विस्तारित केलेल्या या वस्तूंनी स्थानिक मूल्ये 73 किमी/से प्रति मेगापार्सेकशी सुसंगत दिली.
भिन्न मूल्ये रेकॉर्ड केली
स्थानिक मोजमाप, हबल आणि वेबद्वारे समर्थित, सुमारे 73 ते 74 किमी/से प्रति मेगापार्सेकवर लक्ष केंद्रित करते. प्लँक उपग्रहावरून CMB वर आधारित 67 ते 68 किमी/से प्रति मेगापार्सेक दर्शवतात. सुमारे 8% हा फरक सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण आहे.
ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग आणि इतर स्वतंत्र निर्देशकांसह अलीकडील अभ्यास जवळपासच्या विश्वासाठी उच्च मूल्य मजबूत करतात. डेटा सेटमधील अपुरा ओव्हरलॅप सूचित करतो की विसंगती निरीक्षणाच्या अनिश्चिततेमुळे उद्भवत नाही.
आधुनिक विश्वविज्ञानासाठी परिणाम
हबल व्होल्टेज वैश्विक प्रवेगासाठी जबाबदार असलेल्या गडद ऊर्जेच्या घनतेच्या अंदाजांवर थेट परिणाम करते. उच्च मूल्ये वर्तमान विश्वात या घटकाचा अधिक प्रभाव दर्शवितात. शिवाय, ते गडद पदार्थाच्या एकूण प्रमाणाबद्दल गणना बदलतात.
संशोधक लॅम्बडा-सीडीएम मॉडेलमध्ये समायोजन विचारात घेतात, जे थंड गडद पदार्थ आणि स्थिर गडद ऊर्जा एकत्रित करते. विसंगती टिकून राहिल्याने गडद ऊर्जेतील ऐहिक फरकांबद्दलच्या गृहितकांना जागा मिळते.
संभाव्य वैज्ञानिक स्पष्टीकरण
तणावाचे निराकरण करण्यासाठी शास्त्रज्ञ अनेक गृहितकांचा शोध घेतात. एकामध्ये स्टँडर्ड मॉडेलच्या पलीकडे भौतिकशास्त्राचा समावेश आहे, जसे की गडद उर्जेचे प्रारंभिक स्वरूप जे बिग बँग नंतर लगेच कार्य करते. दुसरा गडद पदार्थ आणि किरणोत्सर्ग यांच्यातील न सापडलेल्या परस्परसंवादाचा विचार करतो.
भविष्यातील चक्रांमध्ये वेबद्वारे लेन्स केलेल्या सुपरनोव्हाची निरीक्षणे अनिश्चितता 2% पेक्षा कमी पातळीपर्यंत कमी करण्याचे वचन देतात. अटाकामा कॉस्मॉलॉजी टेलीस्कोपसारखे जमिनीवर आधारित प्रकल्प CMB च्या अद्ययावत नकाशांसह या प्रयत्नांना पूरक आहेत.
निरीक्षणात्मक प्रगती चालू आहे
जेम्स वेब कॉस्मिक शिडीला समर्पित कार्यक्रमांमध्ये दूरच्या वस्तूंवरील डेटा गोळा करत आहे. ग्राउंड-आधारित टेलिस्कोपसह संयोजन कॅलिब्रेटेड सेफेड्सच्या नमुन्याचा विस्तार करतात. या प्रयत्नांचा उद्देश विविध वैश्विक युगांमधील विस्ताराचा नकाशा बनवणे आहे.
जवळपासच्या विश्वाचे अलीकडील नकाशे, एकाधिक वेधशाळांमधील डेटा एकत्रित करून, पुराव्यामध्ये विसंगती ठेवतात. वैज्ञानिक समुदाय विस्ताराची पद्धत स्पष्ट करण्यासाठी चालू असलेल्या विश्लेषणातून निकालांची वाट पाहत आहे.
खगोलशास्त्रीय समुदायातील वादविवाद
NASA, ESA सारख्या संस्था आणि जगभरातील विद्यापीठांमधील खगोलशास्त्रज्ञ परिषदा आणि प्रकाशनांमध्ये हबलच्या ताणावर सक्रियपणे चर्चा करतात. वेबच्या पुष्टीकरणाने स्थानिक मोजमापांच्या अचूकतेबद्दल शंका दूर केल्या. आता फोकस विचलनाच्या सैद्धांतिक व्याख्यांवर पडतो.
प्रस्तावांमध्ये विश्वाच्या सुरुवातीच्या उत्क्रांती किंवा नवीन भौतिक क्षेत्रांचा परिचय समाविष्ट आहे. हे कोडे सोडवल्याने निरीक्षणात्मक विश्वविज्ञानाच्या मूलभूत मापदंडांची पुन्हा व्याख्या करता येईल.
