सौर मंडल में डार्क मैटर को कैसे मापा जा सकता है, एक नए अध्ययन के अनुसार

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क्या सौर मंडल में डार्क मैटर को माप सकते है?, जैसा की आप सभी को पता है कि, हमारी अकासगंगा एक सर्पीले अकार की है। देखने में ऐसा लगता है, मानो कोई सर्फ़ घूर्णन मार के बैठा हो। हमारी आकाशगंगा के चित्र केंद्र से बाहर निकलने वाले सर्पिल पैटर्न में व्यवस्थित बीच में प्रबुद्ध गैस के साथ अरबों सितारों को दिखते हैं।

सौर मंडल में डार्क मैटर को कैसे मापा जा सकता है
How Dark Matter Could Be Measured in the Solar System

लेकिन हमारी आंखें केवल उस सतह को देख सकती हैं जो हमारी आकाशगंगा को एक साथ रखती है। हमारी आकाशगंगा के द्रव्यमान का लगभग 95 प्रतिशत भाग अदृश्य है, जो हमे दिखाई नहीं देता है और प्रकाश के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है। यह डार्क मैटर नामक एक रहस्यमय पदार्थ से बना है, जिसे कभी सीधे मापा नहीं गया।

सौरमंडल में डार्क मैटर को मापने के लिए नया अध्ययन में किया गया दावा:-

हालाँकि अभी तक सौर मंडल में Dark Matter को मापा नहीं गया है। लेकिन अब, एक नया अध्ययन इस बात की गणना करता है कि डार्क मैटर का गुरुत्वाकर्षण हमारे सौर मंडल की वस्तुओं को कैसे प्रभावित करता है, जिसमें अंतरिक्ष यान और दूर के धूमकेतु शामिल हैं। यह एक ऐसा तरीका भी प्रस्तावित करता है जिससे भविष्य के प्रयोग के साथ Dark Matter के प्रभाव को सीधे देखा जा सके। लेख रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस में प्रकाशित हुआ है।

नासा के मुख्य वैज्ञानिक कार्यालय के सह-लेखक और सलाहकार जिम ग्रीन ने कहा, “हम भविष्यवाणी कर रहे हैं कि यदि आप सौर मंडल में काफी दूर निकलते हैं, तो आपके पास वास्तव में Dark मैटर फोर्स को मापने का अवसर है।” “यह कैसे करना है और हम इसे कहाँ करेंगे इसका पहला विचार है।”

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इस अध्ययन के प्रमुख बिंदु:-

हमारे पृथ्वी का ग्रुत्वकर्षण हमे पृथ्वी पर बनाये रखता है। यहाँ पृथ्वी पर, हमारे ग्रह का गुरुत्वाकर्षण हमें हमारी कुर्सियों से उड़ने से रोकता है, और सूर्य का गुरुत्वाकर्षण हमारे ग्रह को 365-दिनों के समय पर परिक्रमा करता रहता है। लेकिन एक अंतरिक्ष यान सूर्य से जितना दूर उड़ता है, वह सूर्य के गुरुत्वाकर्षण को उतना ही कम महसूस करता है, और जितना अधिक वह गुरुत्वाकर्षण का एक अलग स्रोत महसूस करता है।

वह आकाशगंगा के बाकी हिस्सों से आता है, जो कि ज्यादातर डार्क मैटर होता है। हमारी आकाशगंगा के 100 अरब तारों का द्रव्यमान आकाशगंगा के डार्क मैटर सामग्री के अनुमानों की तुलना में बहुत कम है। सौर मंडल में डार्क मैटर के प्रभाव को समझने के लिए, प्रमुख अध्ययन लेखक एडवर्ड बेलब्रुनो ने “गैलेक्टिक फोर्स” की गणना की, जो सामान्य पदार्थ के समग्र गुरुत्वाकर्षण बल को संपूर्ण आकाशगंगा से Dark मैटर के साथ मिलाता है।

उन्होंने पाया कि सौर मंडल में इस बल का लगभग 45 प्रतिशत हिस्सा Dark Matter से है और 55 प्रतिशत सामान्य, तथाकथित “बैरोनिक मैटर” से है। यह सौर मंडल में डार्क मैटर के द्रव्यमान और सामान्य पदार्थ के बीच लगभग आधा-आधा विभाजन का सुझाव देता है।

प्रिंसटन यूनिवर्सिटी और येशिवा यूनिवर्सिटी के गणितज्ञ और खगोल भौतिकीविद् बेलब्रुनो ने कहा, “सामान्य पदार्थ के कारण बल की तुलना में हमारे सौर मंडल में महसूस किए गए Dark मैटर के कारण गांगेय बल के अपेक्षाकृत छोटे योगदान से मैं थोड़ा हैरान था।” “यह इस तथ्य से समझाया गया है कि अधिकांश डार्क मैटर हमारी आकाशगंगा के बाहरी हिस्सों में है, जो हमारे सौर मंडल से बहुत दूर है।”

एक बड़ा क्षेत्र जिसे डार्क मैटर का “हेलो” कहा जाता है, मिल्की वे को घेरता है और आकाशगंगा के डार्क Matter की सबसे बड़ी सांद्रता का प्रतिनिधित्व करता है। प्रभामंडल में बहुत कम या कोई सामान्य मामला नहीं है। यदि सौर मंडल आकाशगंगा के केंद्र से अधिक दूरी पर स्थित होता, तो यह गांगेय बल में डार्क मैटर के बड़े अनुपात के प्रभाव को महसूस करेगा क्योंकि यह डार्क मैटर हेलो के करीब होगा, लेखकों ने कहा।

डार्क मैटर अंतरिक्ष यान को कैसे प्रभावित कर सकता है?:-

इस नए अध्ययन के अनुसार, ग्रीन और बेलब्रूनो भविष्यवाणी करते हैं कि Dark Matter का गुरुत्वाकर्षण कभी भी उन सभी अंतरिक्ष यान के साथ बातचीत करता है जो नासा ने सौर मंडल से बाहर जाने वाले रास्तों पर भेजे हैं।

बेलब्रुनो ने कहा, “यदि अंतरिक्ष यान लंबे समय तक काले पदार्थ के माध्यम से आगे बढ़ता है, तो उनके प्रक्षेपवक्र बदल जाते हैं, और भविष्य के कुछ मिशनों के लिए मिशन योजना को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है।”

ऐसे अंतरिक्ष यान में सेवानिवृत्त पायनियर 10 और 11 प्रोब शामिल हो सकते हैं जो क्रमशः 1972 और 1973 में लॉन्च किए गए थे; वोयाजर 1 और 2 प्रोब जो 40 से अधिक वर्षों से खोज कर रहे हैं और इंटरस्टेलर स्पेस में प्रवेश कर चुके हैं; और न्यू होराइजन्स अंतरिक्ष यान जो कुइपर बेल्ट में प्लूटो और अरोकोथ द्वारा उड़ाया गया है।

लेकिन यह एक छोटा सा प्रभाव है। अरबों मील की यात्रा करने के बाद, पायनियर 10 जैसे अंतरिक्ष यान का मार्ग डार्क मैटर के प्रभाव के कारण केवल 5 फीट (1.6 मीटर) ही विचलित होगा। ग्रीन ने कहा “वे डार्क मैटर के प्रभाव को महसूस करते हैं, लेकिन यह इतना छोटा है, हम इसे माप नहीं सकते,”।

गांगेय बल कहाँ ले जाता है?

सूर्य से एक निश्चित दूरी पर, सामान्य पदार्थ से बने सूर्य के खिंचाव से गांगेय बल अधिक शक्तिशाली हो जाता है। बेलब्रुनो और ग्रीन ने गणना की कि यह संक्रमण लगभग 30,000 खगोलीय इकाइयों पर होता है, या पृथ्वी से सूर्य की दूरी का 30,000 गुना होता है। यह प्लूटो की दूरी से काफी दूर है, लेकिन अभी भी ऊर्ट क्लाउड के अंदर, लाखों धूमकेतुओं का झुंड है जो सौर मंडल को घेरे हुए है और 100,000 खगोलीय इकाइयों तक फैला हुआ है।…..Join Telegram

इसका मतलब यह है कि डार्क मैटर का गुरुत्वाकर्षण ‘ओउमुआमुआ, सिगार के आकार का धूमकेतु या क्षुद्रग्रह जैसी वस्तुओं के प्रक्षेपवक्र में एक भूमिका निभा सकता है जो किसी अन्य स्टार सिस्टम से आया और 2017 में आंतरिक सौर मंडल से गुजरा। इसकी असामान्य रूप से तेज गति को समझाया जा सकता है। लेखकों का कहना है कि डार्क मैटर के गुरुत्वाकर्षण द्वारा उस पर लाखों वर्षों से दबाव डाला जा रहा है।

यदि सौर मंडल की बाहरी पहुंच में एक विशाल ग्रह है, एक काल्पनिक वस्तु जिसे ग्रह 9 या ग्रह एक्स कहा जाता है जिसे वैज्ञानिक हाल के वर्षों में खोज रहे हैं, तो डार्क Matter भी इसकी कक्षा को प्रभावित करेगा। यदि यह ग्रह मौजूद है, तो डार्क मैटर शायद इसे उस क्षेत्र से दूर भी धकेल सकता है जहां वैज्ञानिक वर्तमान में इसकी तलाश कर रहे हैं, ग्रीन और बेलब्रुनो लिखते हैं। डार्क मैटर के कारण कुछ ऊर्ट क्लाउड धूमकेतु भी सूर्य की कक्षा से पूरी तरह से बच गए।

क्या डार्क मैटर के गुरुत्वाकर्षण को मापा जा सकता है?:-

सौर मंडल में डार्क मैटर के प्रभावों को मापने के लिए, किसी अंतरिक्ष यान को इतनी दूर की यात्रा करने की आवश्यकता नहीं होगी। ग्रीन और बेलब्रुनो ने कहा कि 100 खगोलीय इकाइयों की दूरी पर, सही प्रयोग वाला एक अंतरिक्ष यान खगोलविदों को सीधे काले पदार्थ के प्रभाव को मापने में मदद कर सकता है।

विशेष रूप से, रेडियोआइसोटोप शक्ति से लैस एक अंतरिक्ष यान, एक ऐसी तकनीक जिसने पायनियर 10 और 11, वोयाजर्स और न्यू होराइजन को सूर्य से बहुत दूर उड़ान भरने की अनुमति दी है, यह माप करने में सक्षम हो सकती है। ऐसा अंतरिक्ष यान एक परावर्तक गेंद ले जा सकता है और उसे उचित दूरी पर गिरा सकता है।

गेंद केवल गांगेय बलों को महसूस करेगी, जबकि अंतरिक्ष यान गांगेय बलों के अलावा, अपनी शक्ति प्रणाली में क्षयकारी रेडियोधर्मी तत्व से एक थर्मल बल का अनुभव करेगा। थर्मल बल को घटाकर, शोधकर्ता तब देख सकते थे कि गैलेक्टिक बल गेंद और अंतरिक्ष यान के संबंधित प्रक्षेपवक्र में विचलन से कैसे संबंधित है। उन विचलनों को लेजर से मापा जाएगा क्योंकि दो वस्तुएं एक दूसरे के समानांतर उड़ती हैं।

इंटरस्टेलर प्रोब नामक एक प्रस्तावित मिशन अवधारणा, जिसका उद्देश्य उस अज्ञात वातावरण का पता लगाने के लिए सूर्य से लगभग 500 खगोलीय इकाइयों की यात्रा करना है, इस तरह के प्रयोग की एक संभावना है।

डार्क मैटर के बारे में पूरी जानकारी:-

आकाशगंगाओं में छिपे हुए द्रव्यमान के रूप में Dark Matter को पहली बार 1930 के दशक में फ़्रिट्ज़ ज़्विकी द्वारा प्रस्तावित किया गया था। लेकिन यह विचार 1960 और 1970 के दशक तक विवादास्पद रहा, जब वेरा सी. रुबिन और उनके सहयोगियों ने पुष्टि की कि उनके गांगेय केंद्रों के चारों ओर सितारों की गति भौतिकी के नियमों का पालन नहीं करेगी यदि केवल सामान्य पदार्थ शामिल हों।

द्रव्यमान का केवल एक विशाल छिपा हुआ स्रोत ही समझा सकता है कि हमारी जैसी सर्पिल आकाशगंगाओं के बाहरी इलाके में तारे जितनी तेज़ी से चलते हैं, उतनी तेज़ी से क्यों चलते हैं।आज, डार्क मैटर की प्रकृति सभी खगोल भौतिकी में सबसे बड़े रहस्यों में से एक है। हबल स्पेस टेलीस्कोप और चंद्रा एक्स-रे वेधशाला जैसी शक्तिशाली वेधशालाओं ने वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड में बड़े पैमाने पर Dark मैटर के प्रभाव और वितरण को समझने में मदद की है।

हबल ने कई आकाशगंगाओं का पता लगाया है, जिनके डार्क मैटर “लेंसिंग” नामक प्रभाव में योगदान करते हैं, जहां गुरुत्वाकर्षण स्वयं अंतरिक्ष को मोड़ता है और अधिक दूर की आकाशगंगाओं की छवियों को बढ़ाता है। अत्याधुनिक दूरबीनों के नवीनतम सेट के साथ खगोलविद ब्रह्मांड में काले पदार्थ के बारे में अधिक जानेंगे।

नासा का जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप, जिसने 25 दिसंबर, 2021 को लॉन्च किया, आकाशगंगाओं के चित्र और अन्य डेटा लेने और उनके लेंसिंग प्रभावों को देखकर इस मैटर की हमारी समझ में योगदान देगा। नासा की नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप, जो 2020 के मध्य में लॉन्च होने के लिए तैयार है, एक अरब से अधिक आकाशगंगाओं का सर्वेक्षण करेगी ताकि उनके आकार और वितरण पर डार्क Matter के प्रभाव को देखा जा सके।

यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का आगामी यूक्लिड मिशन, जिसमें नासा का योगदान है, Dark मैटर और डार्क एनर्जी को भी लक्षित करेगा, लगभग 10 अरब साल के समय को देखते हुए जब डार्क एनर्जी ने ब्रह्मांड के विस्तार को तेज करना शुरू किया। और वेरा सी. रुबिन ऑब्जर्वेटरी, नेशनल साइंस फाउंडेशन, ऊर्जा विभाग, और अन्य का सहयोग, जो चिली में निर्माणाधीन है, डार्क मैटर के वास्तविक सार की इस पहेली में मूल्यवान डेटा जोड़ देगा।

लेकिन इन शक्तिशाली उपकरणों को बड़ी दूरी पर डार्क मैटर के मजबूत प्रभावों को देखने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और हमारे सौर मंडल की तुलना में बहुत दूर है, जहां डार्क Matter का प्रभाव इतना कमजोर है।

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