जेम्स वेब टेलीस्कोप ने सादे दृश्य में छिपे पहले 'आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग' को उजागर किया – और यह ब्रह्मांड विज्ञान को बचाने में मदद कर सकता है
पहली बार, शोधकर्ताओं ने डेटा का उपयोग किया है जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) एक पूर्व काल्पनिक घटना के उदाहरण को उजागर करने के लिए जिसे “आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग” के रूप में जाना जाता है – जहां दूर के ब्रह्मांड में एक वस्तु से प्रकाश विकृत अंतरिक्ष-समय के दो अलग-अलग क्षेत्रों से होकर गुजरता है। नव पुष्ट प्रभाव, जो एक चमकदार क्वासर की छह समान प्रतियों के बीच खोजा गया था, उस मुद्दे पर प्रकाश डाल सकता है जो प्लेग शुरू कर रहा है ब्रह्मांड विज्ञानविशेषज्ञ कहते हैं।
2018 में, खगोलविदों ने पृथ्वी से अरबों प्रकाश वर्ष दूर समान उज्ज्वल बिंदुओं की एक चौकड़ी की खोज की, जिसे बाद में J1721+8842 नाम दिया गया। प्रारंभ में, वैज्ञानिकों ने यह मान लिया था कि चार रोशनियाँ दर्पण छवियाँ थीं एकल क्वासर – एक खिला हुआ ब्लैक होल द्वारा संचालित चमकदार गैलेक्टिक कोर – जिसे “गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग” नामक घटना के माध्यम से दोहराया गया था।
गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग तब होती है जब दूर की वस्तु से प्रकाश जब विकृत होकर गुजरता है तो मुड़ता हुआ प्रतीत होता है अंतरिक्ष-समय जिसे विशाल ने आकार से बाहर कर दिया है गुरुत्वाकर्षण एक लेंसिंग वस्तु का – आमतौर पर एक विशाल आकाशगंगा या आकाशगंगाओं का समूह – दूर की वस्तु और पर्यवेक्षक के बीच स्थित होता है। यह विकृत प्रभाव या तो प्रारंभिक प्रकाश स्रोत की नकल कर सकता है, क्योंकि प्रकाश लेंसिंग ऑब्जेक्ट के चारों ओर अलग-अलग मार्ग लेता है, या प्रकाश को चमकदार प्रभामंडल में फैला देता है, आइंस्टीन रिंग्स के नाम से जाना जाता है बाद अल्बर्ट आइंस्टीनजिन्होंने सबसे पहले अपने साथ गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग की भविष्यवाणी की थी सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत 1915 में.
लेकिन ए में 2022 अध्ययनशोधकर्ताओं ने पता लगाया कि J1721+8842 में मूल चौकड़ी के साथ-साथ प्रकाश के दो अतिरिक्त बिंदु थे, साथ ही एक हल्की लाल आइंस्टीन रिंग भी थी। नए खोजे गए बिंदु अन्य चार बिंदुओं की तुलना में थोड़े धुंधले थे, जिससे शोधकर्ताओं को संदेह हुआ कि प्रकाश शो में आसन्न क्वासर की एक जोड़ी दिखाई दी, जिसे ए के रूप में जाना जाता है। बाइनरी क्वासरजिसे तीन बार डुप्लिकेट किया गया था (बजाय एक क्वासर जिसे छह बार कॉपी किया गया था)।
हालाँकि, एक नए अध्ययन में, 8 नवंबर को प्रीप्रिंट सर्वर पर अपलोड किया गया arXivशोधकर्ताओं ने JWST के नए डेटा का उपयोग करके J1721+8842 का पुनः विश्लेषण किया और पाया कि प्रकाश के सभी छह बिंदु वास्तव में एक ही क्वासर से हैं। टीम ने यह भी पाया कि नए अनावरण किए गए चमकीले धब्बों को पहले से दूर एक दूसरी विशाल वस्तु के चारों ओर लेंस किया गया है, जो हाल की छवियों में देखी गई धुंधली आइंस्टीन रिंग के लिए भी जिम्मेदार है। (अध्ययन की अभी तक सहकर्मी-समीक्षा नहीं की गई है लेकिन इसे एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स जर्नल में प्रकाशन के लिए प्रस्तुत किया गया है।)
दो वर्षों तक प्रत्येक उज्ज्वल स्थान के प्रकाश वक्रों का अवलोकन करने के बाद, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि दो सबसे कमजोर डुप्लिकेट छवियों को हम तक पहुंचने में लगने वाले समय में थोड़ी देरी होती है, जो बताता है कि इन प्रतियों में प्रकाश को अन्य की तुलना में अधिक दूर तक यात्रा करनी पड़ती है। चार चमकीले धब्बे. ऐसा संभवतः इसलिए है क्योंकि इन छवियों में प्रकाश प्रत्येक लेंसिंग ऑब्जेक्ट के विपरीत पक्षों (यानी पहले लेंस के बाईं ओर और दूसरे लेंस के दाईं ओर) के आसपास से गुजरता है।
अध्ययन दल ने इस “अत्यंत दुर्लभ लेंसिंग कॉन्फ़िगरेशन” को आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग करार दिया है क्योंकि कुछ डबल-लेंस वाले चमकीले धब्बों से प्रकाश दोनों लेंसिंग आकाशगंगाओं के चारों ओर से गुजरते समय आगे और पीछे घूमता है, शोधकर्ताओं ने लिखा है।
ब्रह्माण्ड विज्ञान को बचाना
गुरुत्वाकर्षण लेंस वाली वस्तुएं, जैसे कि आइंस्टीन रिंग, खगोलविदों और ब्रह्मांड विज्ञानियों द्वारा मूल्यवान हैं क्योंकि विकृत प्रकाश उन आकाशगंगाओं के द्रव्यमान को प्रकट करने में मदद कर सकता है जो उन्हें लेंस करती हैं। यह, बदले में, ब्रह्मांड के रहस्यों को उजागर करने में मदद कर सकता है जैसे कि डार्क मैटर की गुप्त पहचान और कैसे डार्क एनर्जी ब्रह्मांडीय विस्तार को संचालित करती है.
JWST इन वस्तुओं को खोजने में असाधारण रूप से अच्छा रहा है ब्रह्मांड के उन हिस्सों में जहां हम उन्हें पहले कभी नहीं देख पाए हैं. लेकिन दुर्भाग्य से, अत्याधुनिक दूरबीन ने उन विसंगतियों को भी उजागर किया है जिन्हें हम वर्तमान में समझा नहीं सकते हैं।
उदाहरण के लिए, दूरबीन से माप ने इसकी पुष्टि की है ब्रह्माण्ड के विभिन्न भाग अलग-अलग दर से विस्तार कर रहे हैंकौन ब्रह्माण्ड विज्ञान के बारे में हमारी समझ को “तोड़ने” का खतरा है. शोधकर्ता इस समस्या को हबल तनाव कहते हैं।
हालाँकि, शोधकर्ताओं का मानना है कि नव पुष्टि की गई आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग इस तनाव को दूर करने में मदद कर सकती है क्योंकि इसका अनूठा विन्यास खगोलविदों को हबल स्थिरांक – जिस दर पर ब्रह्मांडीय विस्तार तेज हो रहा है – और मात्रा दोनों को सटीक रूप से मापने की अनुमति देगा। अँधेरी ऊर्जा – ब्रह्मांड के विस्तार को चलाने वाली अदृश्य शक्ति – अंतरिक्ष के इस क्षेत्र में। आम तौर पर, वैज्ञानिक केवल एक या दूसरे के लिए सटीक आंकड़े निर्धारित कर सकते हैं, लेकिन वास्तव में ब्रह्मांडीय विस्तार को समझने के लिए दोनों का विस्तृत ज्ञान आवश्यक है, शोधकर्ताओं ने लिखा।
थॉमस कोललेटयूके में पोर्ट्समाउथ विश्वविद्यालय के एक खगोल भौतिकीविद्, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने बताया विज्ञान पत्रिका ज़िग-ज़ैग का अध्ययन करने से “इस बात पर प्रकाश पड़ेगा कि ब्रह्मांड की विस्तार दर ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अनुरूप है या नहीं।” हालाँकि, शोधकर्ताओं को उलझी हुई छवियों से आवश्यक आंकड़ों को सुलझाने में एक वर्ष से अधिक का समय लग सकता है, उन्होंने कहा। “तो हमें थोड़ा इंतजार करना पड़ सकता है [for an answer]।”
