BAO களால் இயக்கப்படும் நமது பிரபஞ்சத்தின் தன்மை பற்றிய ஒரு பார்வை

- ஸ்வேதா சீனிவாசன்

தஃபீம் அஹ்மத் மசூதி மற்றும் சுகந்த் குரானா ஆகியோர் வழிகாட்டினர்

நமது பிரபஞ்சம் எவ்வளவு பெரியது? அது எங்காவது முடிவடைகிறதா? அது என்றென்றும் போகுமா?

இந்த கேள்விகள் பலரால், வரலாறு முழுவதும் பல நாகரிகங்களால் கேட்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றுக்கான பதில்கள் தேடப்பட்டுள்ளன, இவை மிகவும் குழப்பமான, ஆனால் சுவாரஸ்யமான கேள்விகள்.

கடன்: phys.org

பிரபஞ்சம் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது என்று வைத்துக் கொள்வோம். பிறகு, அதை விளிம்பிலிருந்து மாட்டிக்கொண்டால் நம் கை எங்கே போகும்? இதை கிரேக்கர்கள் சிந்தித்தனர். எல்லையற்ற பிரபஞ்சம் சாத்தியமற்றது என்றும் அவர்கள் உணர்ந்தார்கள். இது அவர்களுக்கு ஒரு முரண்பாட்டைக் கொடுத்தது.

1800 களின் முற்பகுதியில், ஹென்ரிச் ஓப்லர்ஸ் பிரபஞ்சம் எல்லையற்றதாக இருக்க முடியாது என்று வாதிட்டார். ஏனென்றால், நாம் வானத்தைப் பார்த்தால், அது எல்லையற்றதாக இருந்தால், நம் பார்வைக்கு ஒரு நட்சத்திரம் இருக்க வேண்டும். வெளிப்படையான அளவு சிறியதாக இருந்தாலும், சிறிய மேற்பரப்பின் பிரகாசம் இன்னும் மாறாமல் இருக்கும். பிரபஞ்சம் நட்சத்திரங்களால் நிரம்பியிருந்தால், இரவு வானமும் பிரகாசமாக இருக்க வேண்டும். இரவு வானத்தில் இருண்ட திட்டுகள் இருப்பதால், பிரபஞ்சம் வரையறுக்கப்பட்டதாக இருக்க வேண்டும். புவியீர்ப்பைக் கண்டுபிடித்த நியூட்டன், இது ஒரு உலகளாவிய, கவர்ச்சிகரமான சக்தி என்பதை அறிந்திருந்தார். பிரபஞ்சம் வரையறுக்கப்பட்டதாக இருந்தால், அது ஈர்ப்புக்கு உட்பட்டது, மேலும் அது தானே சரிந்து விடும்.

ஐன்ஸ்டீனின் கூற்றுப்படி, பிரபஞ்சம் விரிவடைய வேண்டும் அல்லது சுருங்க வேண்டும். அவரது சமன்பாடுகள் அத்தகைய தீர்வைக் கோரின. இருப்பினும், அவர் அண்டவியல் மாறிலி என்று அழைக்கப்படும் ஒரு மாறிலியைச் செருகினார், இது பெரிய அளவில் ஈர்ப்பு விளைவுகளை ரத்து செய்தது. பிரபஞ்சம் நிலையானது என்ற அனுமானத்தை அவர் செய்தார், இது இறுதியில் அவரது மிகப்பெரிய தவறு.

பெரிய கண்டுபிடிப்பு

1929 ஆம் ஆண்டில், எட்வின் ஹப்பிள் ஒரு முக்கியமான கண்டுபிடிப்பை மேற்கொண்டார். செபீட் மாறி நட்சத்திரங்களின் பிரகாசத்தை அளவிடுவதன் மூலம் அவர் விண்மீன் திரள்களின் ஒப்பீட்டு தூரத்தை அளந்தார். இந்த விண்மீன் திரள்களின் சிவப்பு மாற்றங்களையும் அவர் அளந்தார். சிவப்பு மாற்றங்கள் Vs தூர சதி நேரியல் என்று மாறியது. சிவப்பு மாற்றங்கள் தூரத்துடன் நேர்கோட்டுடன் அதிகரித்தன. சாத்தியமான விளக்கம் பிரபஞ்சம் விரிவடைகிறது.

அப்போது வானியலாளர்கள் உணர்ந்தார்கள், பிரபஞ்சம் விரிவடைந்து கொண்டிருந்தால், அது கடந்த காலங்களில் சிறியதாக இருந்திருக்க வேண்டும், ஆரம்ப காலத்தில், அது ஒரு சிறிய இடமாக இருந்திருக்க வேண்டும். இது பிரபஞ்சத்தின் பரிணாம வளர்ச்சியின் பிக் பேங் கோட்பாட்டை விளக்குகிறது (skyserver.sdss.org)

கடன்: லைவ் சயின்ஸ்

பிரபஞ்சத்தின் விதி

இந்த விவாதம் அனைத்தும் பிரபஞ்சத்தின் தலைவிதி என்னவாக இருக்கக்கூடும் என்பதற்கான ஒரு சிறிய குறிப்பைக் கோருகிறது. மூன்று சாத்தியமான விருப்பங்கள் உள்ளன.

பிரபஞ்சத்தின் அடர்த்தி ஒரு முக்கியமான அடர்த்தியை விட அதிகமாக இருந்தால், புவியீர்ப்பு எடுக்கும், விரிவாக்கம் நின்று பிரபஞ்சம் தன்னைத்தானே வீழ்த்துகிறது, இது பிக் க்ரஞ்ச் என்று பிரபலமாக அறியப்படுகிறது. அத்தகைய பிரபஞ்சம் ஒரு மூடிய பிரபஞ்சம்.

பிரபஞ்சத்தின் அடர்த்தி முக்கியமான அடர்த்திக்கு சமமாக இருந்தால், பிரபஞ்சம் அடிப்படையில் தட்டையானது. இது விரிவடைகிறது, ஆனால் மிக நீண்ட காலத்திற்குப் பிறகு, விரிவாக்க விகிதம் பூஜ்ஜியமாகிறது.

அடர்த்தி ஒரு முக்கியமான அடர்த்தியைக் காட்டிலும் குறைவாக இருந்தால், பிரபஞ்சம் விரிவடைந்து கொண்டே இருக்கிறது, அது ஒரு திறந்த பிரபஞ்சம். இது ஒரு பெரிய ரிப் ஏற்படலாம்.

இந்த விரிவாக்கத்திற்கு எது வழிவகுக்கிறது?

பிரபஞ்சத்தின் மையம் என்று அழைக்கப்படும் எந்தப் புள்ளியும் இல்லை, எங்கிருந்து நிறுவனங்கள் விரிவடைகின்றன. விஷயங்கள் மையத்திலிருந்து விலகிச் செல்லவில்லை, ஆனால் ஒருவருக்கொருவர் விலகிச் செல்கின்றன. விண்வெளி விரிவடைகிறது. நமது சூரிய மண்டலத்திற்குள் அல்லது நமது விண்மீன் மண்டலத்திற்குள் நாம் அதைப் பார்க்கவில்லை, ஏனெனில் இதுபோன்ற பகுதிகளின் ஈர்ப்பு போதுமானதாக உள்ளது. ஆனால் ஒரு அண்டவியல் அளவில், விஷயங்கள் ஒருவருக்கொருவர் விலகிச் செல்கின்றன, மேலும் விரிவாக்கம் நிகழும் வீதம் நிலையானது அல்ல, ஆனால் அதிகரித்து வருகிறது. விஷயங்கள் ஒருவருக்கொருவர் வேகமாகவும் வேகமாகவும் நகர்கின்றன.

நமது பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பகுதி இருண்ட ஆற்றல், இந்த இருண்ட ஆற்றல் தான் விரிவாக்கத்தை உந்துகிறது என்று கூறப்படுகிறது.

கடன்: SciTechDaily

இந்த மர்மமான நிகழ்வை டிகோட் செய்ய பல சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் உள்ளன. பரியான் ஒலி அலைவு திட்டம் மற்றும் பரியான் அலைவு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் சர்வே (BOSS) ஆகியவை பெரும் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளன.

BAO கள் மற்றும் குவாசர்களில்

Baryon Acoustic Oscillations (BAO) என்பது பிரிக்கப்படுவதற்கு முந்தைய பிரபஞ்சத்திலிருந்து மீதமுள்ள உறைந்த நினைவுச்சின்னங்கள். அவர்கள் 21 ஆம் நூற்றாண்டின் அண்டவியல் தூர அளவீடுகளுக்கு சிறந்த ஆட்சியாளர்களாக உள்ளனர். வழங்கப்பட்ட மதிப்பீடுகள், st rst நேரத்திற்கு, நன்கு புரிந்துகொள்ளப்பட்ட, நேரியல் இயற்பியலில் வேரூன்றியுள்ளன. (புரூஸ் மற்றும் ரெனீ)

ஆரம்பகால பிரபஞ்சம் சூடான, அடர்த்தியான பிளாஸ்மாவைக் கொண்டிருந்தது. இதில் பேரியன்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் அடங்கும். பேரியன்கள் மூன்று குவார்க்குகளால் ஆன பாரிய அடிப்படை துகள்கள். நியூட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்கள் பேரியான்கள் (ஆஸ்ட்ரோ.யூக்லா).

பிளாஸ்மா மிகவும் அடர்த்தியாக இருந்ததால், ஃபோட்டான்கள் தாம்சன் சிதறலுக்கு உட்படுத்தப்பட்டதால் விண்வெளியில் சுதந்திரமாக பயணிக்க முடியவில்லை, இதனால் ஃபோட்டான்கள் அடிப்படையில் இருக்கும் விஷயத்துடன் இணைக்கப்பட்டன.

காலப்போக்கில், பிளாஸ்மா குளிர்ந்து எலக்ட்ரான்கள் புரோட்டான்களுடன் இணைந்து ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகின்றன. ஃபோட்டான்கள் நடுநிலை விஷயத்துடன் குறைவாக தொடர்பு கொள்வதால், அவை இப்போது சுதந்திரமாக பயணிக்க முடிந்தது. ஃபோட்டான்களுக்கு இடம் வெளிப்படையானது. ஃபோட்டான்கள் துண்டிக்கப்பட்டன.

இப்போது, ​​ஆதிமூல பிளாஸ்மாவின் அடர்த்தியான பகுதியில் தோன்றுவதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். இதில் இருண்ட விஷயம், பேரியன்கள் மற்றும் ஃபோட்டான்கள் உள்ளன. இந்த அடர்த்தியான பகுதியைத் தவிர பிளாஸ்மா சீரானது.

உயர் அழுத்தம் பேரியான்-ஃபோட்டான் திரவத்தை ஒளியின் பாதி வேகத்திற்கு மேல் செலுத்துகிறது. இருண்ட விஷயம் ஈர்ப்பு விசையுடன் மட்டுமே தொடர்பு கொள்கிறது, இதனால் அலைகளின் கோளப் பகுதியின் மையமாக கருதப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் பேரியன்கள் மற்றும் ஃபோட்டான்கள் அழுத்தம் காரணமாக கோளமாக ஒன்றாக ஒன்றாக நகரும். டிகூப்பிங் நிகழும்போது, ​​ஃபோட்டான்கள் பேரியன்களிலிருந்து துண்டிக்கப்பட்டு நகரும் கோளத்திலிருந்து தப்பித்து, விரைவாக வெளியேறும். பேரியான் கோளம் அந்த தூரத்தில் சரி செய்யப்படுகிறது, அது நோக்கம் அழுத்தத்தை இழந்து நிற்கிறது. ஃபோட்டான்-பேரியான் இடைவினை இல்லாததால், இருண்ட பொருளின் ஈர்ப்பு விசை மட்டுமே உள்ளது, இதன் விளைவாக, பேரியன்கள் மெதுவாக மையத்தை நோக்கி இழுக்கத் தொடங்குகின்றன. ஒரு சமநிலை நிறுவப்பட்டு, இறுதியாக, வெளிப்புற கோளம் மற்றும் உள் மையம் இரண்டிலும் அதிக அடர்த்தியான பகுதிகள் உள்ளன. இந்த வெளிப்புற ஷெல் ஒலி அடிவானம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இவை CMB கதிர்வீச்சில் (காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பின்னணி கதிர்வீச்சு) மற்றும் விண்மீன் திரள்களின் பரவலான விநியோகத்தில் அனிசோட்ரோபிகளாகக் காணப்படுகின்றன. இந்த ஏற்ற இறக்கங்கள் இன்றைய சுவர்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களாக உருவாகியுள்ளன, அதாவது இந்த பேரியான் ஒலி அலைவு (BAO) அளவு இன்று விண்மீன் திரள்களிடையே தெரியும்.

BAO திட்டம் அடிப்படையில் வெகுஜன அடர்த்தி புலத்தின் ட்ரேசரைக் கண்டுபிடித்து அதன் 2-புள்ளி செயல்பாட்டைக் கணக்கிடுகிறது. 2-புள்ளி செயல்பாட்டில் உள்ள அம்சங்கள் ஒலி அடிவானத்திற்கு ஒத்திருக்கும். இந்த தூரம் குறையும் கோணத்தை அறிந்து கொள்வதன் மூலம், ஒன்று d (z) அளவிடும். Z ~ 103 இல் உள்ள மதிப்புடன் ஒப்பிடுவது இருண்ட ஆற்றலின் பரிணாம வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது (astro.berkeley.edu)

கடன்: www.astro.ucla.edu

பேரியான் ஆஸிலேசன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் சர்வே (BOSS) ஐப் பயன்படுத்தி, இயற்பியலாளர்களின் இரு குழுக்கள் விஞ்ஞானிகளின் புரிதலில் மேம்பட்டுள்ளன.

குவாசர்கள் இந்த நோக்கத்திற்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குவாசர்கள் என்பது சில விண்மீன் திரள்களின் மையங்களில் காணப்படும் மிக உயர்ந்த வெளிச்சத்தின் வானியல் பொருள்கள் மற்றும் அதிக வேகத்தில் வாயு சுழல் மூலம் மிகப் பெரிய கருந்துளைக்குள் இயக்கப்படுகிறது. பிரகாசமான குவாசர்கள் தாங்கள் வசிக்கும் விண்மீன் திரள்களில் உள்ள அனைத்து நட்சத்திரங்களையும் வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டக்கூடும், இது பில்லியன் கணக்கான ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் கூட அவற்றைக் காணும். குவாசர்கள் அறியப்பட்ட மிக தொலைதூர மற்றும் ஒளிரும் பொருட்களில் ஒன்றாகும் (பிரிட்டானிக்கா).

கடன்: பிரபலமான இயக்கவியல்

ரேடியோ விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் குவாசர்கள் சக்தி வாய்ந்த விண்மீன் திரள்களின் பரிணாம வளர்ச்சியில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. குவாசர்கள் தூசியால் சூழப்பட்டுள்ளன. ஒளி வெளியேறும் விண்மீன் திரள்கள் அந்த தூசி வழியாக ஓடுகின்றன, இது BAO களின் முத்திரையை வெளிப்படுத்துகிறது.

இந்தத் தரவைப் பயன்படுத்தி, வானியலாளர்கள் தொலைதூர பிரபஞ்சத்தில் உள்ள விண்மீன் திரள்களின் மிகத் துல்லியமான வரைபடத்தை உருவாக்கி, கடந்த காலத்திற்கு ஒரு சாளரத்தையும், இருண்ட ஆற்றலாகவும் வழங்கியுள்ளனர்.

நியூ மெக்ஸிகோவில் உள்ள அப்பாச்சி பாயிண்ட் ஆய்வகத்தில் எஸ்.டி.எஸ்.எஸ் 2.5 மீட்டர் தொலைநோக்கியில் ஸ்பெக்ட்ரோகிராப் எனப்படும் தனிப்பயன் வடிவமைக்கப்பட்ட கருவியை BOSS பயன்படுத்துகிறது. இந்த திட்டம் ஆறு ஆண்டுகளில் (ஸ்பேஸ்.காம்) ஒரு மில்லியனுக்கும் அதிகமான விண்மீன் திரள்களைக் கண்காணிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தில் பதிக்கப்பட்டுள்ள பேரியான் ஒலி அலைவுகளின் கருத்தின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு, இன்றும் BOSS Credit: sgss3.org போன்ற விண்மீன் கணக்கெடுப்புகளில் காணலாம்.

SDSS-II LRG கள் மற்றும் BOSS DR9 CMASS விண்மீன் திரள்களின் சக்தி நிறமாலையின் ஒப்பீடு. திடமான கோடுகள் சிறந்த பொருத்தம் கொண்ட மாதிரிகளைக் காட்டுகின்றன. கடன்: ஆண்டர்சன் மற்றும் பலர். 2012

இந்த பேரியான் ஒலி ஊசலாட்டங்கள் இப்போது விண்மீன் திரள்களின் விநியோகத்தில் அளவிடப்பட்டுள்ளன.

உடல் அளவீடு செய்யப்பட்ட ஆட்சியாளராக ஒலி அளவைப் பயன்படுத்தி, கோண விட்டம் தூரம் சிவப்பு மாற்றங்களில் z = 0.3 மற்றும் z = 0.55 இல் 1% துல்லியத்துடன் அளவிடப்படும். குவாஸ் உறிஞ்சுதல் கோடுகளின் விநியோகம் மற்றும் அண்ட விரிவாக்க வீதம் H (z) ஆகியவற்றை BOSS அளவிடும். இந்த அளவீடுகள் இருண்ட ஆற்றலின் கோட்பாடுகள் மற்றும் அண்ட முடுக்கத்தின் தோற்றம் ஆகியவற்றிற்கான கோரிக்கையான சோதனைகளை வழங்கும். (sdss3.org)

ஆகவே, BAO களின் ஆய்வு ஒரு புதிய பாதையையும், ஆய்வுக்கான புதிய வழியையும் உருவாக்கியுள்ளது என்பதைக் காண்கிறோம். பிரபஞ்சம் எவ்வாறு இயங்குகிறது, அதன் இயல்பு மற்றும் நடத்தை பற்றிய சிறந்த புரிதலை அவை வழங்குகின்றன. நாளுக்கு நாள், நாம் மெதுவாக ஆனால் நிச்சயமாக பிரபஞ்சத்தின் உண்மைகளையும் அதிசய ரகசியங்களையும் கண்டுபிடிப்பதை (அல்லது 'யுனிவர்சிங்') நோக்கி வருகிறோம்.

குறிப்புகள்

· Https://www.space.com/15101-dark-energy-distant-galaxy-map.html

· Http://www.sdss3.org/surveys/boss.php

· Https://www.space.com/26279-universe-expansion-measurement-quasars-boss.html

· Http://www.astro.ucla.edu/~wright/glossary.html#BAO

· Http://www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/universe.html

· Https://edition.cnn.com/2014/04/08/tech/innovation/universe-expansion-astronomers/index.html

· Http://www.astro.ucla.edu/~wright/BAO-cosmology.html

· Http://skyserver.sdss.org/dr1/en/astro/universe/universe.asp

· Http://w.astro.berkeley.edu/~mwhite/bao/

· Https://www.britannica.com/science/quasar

· ஜர்னல் ஆஃப் வானியல் வரலாறு மற்றும் பாரம்பரியம், 17 (3), 267–282 (2014), குவாசர்களின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் அதன் பின்விளைவு, கே.ஐ கெல்லர்மன்

Ary பேரியன் ஒலி அலைவுகள், புரூஸ் ஏ. பாசெட் & ரெனீ ஹ்லோசெக், டார்க் எனர்ஜி, எட். பி. ரூயிஸ்-லாபுவென்ட், 2010