टिप्पणियों से पता चलता है कि हमारे ब्रह्मांड में अंतरिक्षीय गैस जितनी होनी चाहिए उससे थोड़ी अधिक गर्म है।
हाल ही में, खगोल भौतिकीविदों की एक टीम ने एक कट्टरपंथी समाधान का प्रस्ताव देने के लिए परिष्कृत कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया है: “डार्क फोटॉन” के रूप में जाना जाने वाला डार्क मैटर का एक विदेशी रूप जगह को गर्म कर सकता है।
ये अजीब कण प्रकृति की एक नई, पांचवीं शक्ति के वाहक होंगे जो सामान्य पदार्थ अनुभव नहीं करते हैं, लेकिन कभी-कभी ये अंधेरे फोटॉन गर्मी का स्रोत प्रदान करते हुए नियमित फोटॉन बनने के लिए अपनी पहचान को फ्लिप कर सकते हैं।
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तटस्थ भाव
हम लाइमैन-अल्फा वन के रूप में जानी जाने वाली अंतरिक्ष गैस का अवलोकन करके ऐसे गहरे फोटॉन पा सकते हैं। जब हम किसी दूर, चमकीली वस्तु से प्रकाश का निरीक्षण करते हैं, जैसे क्वासर (दूर की आकाशगंगाओं के केंद्रों में ब्लैक होल द्वारा संचालित चमकती वस्तुएं), तो उस दूर की वस्तु से प्रकाश के अन्यथा चिकने स्पेक्ट्रम में अंतराल की एक श्रृंखला होती है।
यहाँ क्यों है: उस प्रकाश को हम तक पहुँचने के लिए अरबों प्रकाश-वर्ष गैस को छानना पड़ता है। कभी-कभी वह प्रकाश तटस्थ हाइड्रोजन के अपेक्षाकृत घने झुरमुट से होकर गुजरेगा – एक प्रकार का हाइड्रोजन जिसमें एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होता है, और जो पूरे ब्रह्मांड में गैस के बादलों में व्याप्त है।
उस प्रकाश का अधिकांश भाग अप्रभावित होकर गुजरेगा, लेकिन प्रकाश की एक बहुत विशिष्ट तरंग दैर्ध्य अवशोषित हो जाएगी। यह तरंग दैर्ध्य हाइड्रोजन परमाणुओं के अंदर एक इलेक्ट्रॉन को उसके पहले से उसके दूसरे ऊर्जा स्तर तक टकराने के लिए आवश्यक ऊर्जा अंतर से मेल खाता है।
जब खगोलविद उस वस्तु से आने वाले प्रकाश को देखते हैं, तो यह उस विशिष्ट ऊर्जा संक्रमण के तरंगदैर्घ्य पर अंतराल को छोड़कर अन्यथा साधारण दिखाई देगा, जिसे लिमन-अल्फा लाइन के रूप में जाना जाता है।
दूर की वस्तु का प्रकाश कई बादलों और तटस्थ हाइड्रोजन के गुच्छों से होकर गुजरेगा। ब्रह्मांड के विस्तार के कारण अलग-अलग तरंग दैर्ध्य में अंतराल का पुनर्वितरण होता है, विशेष गैस बादलों की दूरी के आधार पर एक अलग तरंग दैर्ध्य पर एक नया अंतर दिखाई देता है। इसका अंतिम परिणाम “वन” है: रेखाओं की एक श्रृंखला और स्पेक्ट्रम में अंतराल।
यहाँ गर्म हो रहा है
इन लाइमन-अल्फा अंतरालों का उपयोग प्रत्येक गैस बादल के तापमान को मापने के लिए भी किया जा सकता है। यदि तटस्थ हाइड्रोजन पूरी तरह से स्थिर थे, तो अंतर अविश्वसनीय रूप से पतली रेखा के रूप में दिखाई देगा। लेकिन अगर अलग-अलग अणु गति कर रहे हैं, तो उन अणुओं की गतिज ऊर्जा के कारण अंतर और बढ़ जाएगा। गैस जितनी अधिक गर्म होती है, अणुओं में उतनी ही अधिक गतिज ऊर्जा होती है और अंतर उतना ही अधिक होता है।
नवंबर में जर्नल में छपने वाले एक पेपर में भौतिक समीक्षा पत्र (नए टैब में खुलता है)खगोल भौतिकीविदों की एक टीम ने बताया है कि इस पद्धति का उपयोग करने से ऐसा लगता है कि आकाशगंगाओं के बीच बिखरने वाले गैस के बादल थोड़े बहुत गर्म होते हैं। उन गैस बादलों के विकास के कंप्यूटर सिमुलेशन ने भविष्यवाणी की है कि वे हमारे देखे जाने की तुलना में थोड़े ठंडे होंगे, और इसलिए शायद कुछ उन बादलों को गर्म कर रहा है जो वर्तमान में हमारे खगोल भौतिकी सिमुलेशन में नहीं हैं।
इस विसंगति के लिए एक संभावित व्याख्या हमारे ब्रह्मांड में “डार्क फोटोन” की उपस्थिति है, अध्ययन लेखकों का दावा है। यह डार्क मैटर का एक बहुत ही काल्पनिक रूप है, रहस्यमय, अदृश्य पदार्थ जो ब्रह्मांड में लगभग 80% द्रव्यमान के लिए जिम्मेदार है, फिर भी प्रकाश के साथ बातचीत नहीं करता है।
चूंकि खगोलविद वर्तमान में डार्क मैटर की पहचान को नहीं समझते हैं, यह क्षेत्र व्यापक रूप से संभावनाओं के साथ खुला है कि यह क्या हो सकता है। इस मॉडल में, अदृश्य कणों (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनों के एक प्रेत संस्करण की तरह) से बने डार्क मैटर के बजाय, यह एक नए प्रकार के बल वाहक से बना होगा – यानी एक प्रकार का कण जो बीच की बातचीत में मध्यस्थता करता है अन्य कण।
एक गर्म और फजी अंधेरा
परिचित फोटॉन विद्युत चुंबकत्व का बल वाहक है – यह वही है जो बिजली, चुंबकत्व और प्रकाश बनाता है। डार्क फोटोन प्रकृति की एक नई शक्ति के लिए एक बल वाहक होगा जो सामान्य परिदृश्यों में सामान्य पैमानों पर काम नहीं करता है (उदाहरण के लिए, हमारी प्रयोगशालाओं में या सौर मंडल के भीतर, जहां हम अन्यथा इसे पहले ही देख चुके होते)।
अध्ययन के लेखकों के अनुसार, डार्क फोटोन में अभी भी एक छोटा सा द्रव्यमान होगा, और इसलिए वे अभी भी डार्क मैटर के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। इसके अलावा, क्योंकि वे बल वाहक हैं, वे आपस में और अन्य संभावित डार्क मैटर कणों के साथ भी बातचीत कर सकते हैं। खगोल भौतिकीविदों की टीम द्वारा जांच किए गए मॉडलों में, डार्क फोटोन एक और चाल में सक्षम हैं: वे कभी-कभी नियमित फोटॉन में बदल सकते हैं।
भौतिकी के संदर्भ में, डार्क फोटोन नियमित फोटॉन के साथ “मिक्स” कर सकते हैं, बहुत कम ही अदला-बदली पहचान। जब वे करते हैं, नव निर्मित फोटॉन वह करता है जो नियमित फोटॉन हमेशा करते हैं: चीजों को गर्म करें। शोधकर्ताओं ने ब्रह्मांड के विकास के पहले सिमुलेशन का प्रदर्शन किया, जिसमें इन डरपोक आकार बदलने वाले अंधेरे फोटोन के प्रभाव शामिल थे। उन्होंने पाया कि गहरे फोटॉन द्रव्यमान का एक विशेष संयोजन और एक नियमित फोटॉन में बदलने की संभावना हीटिंग विसंगति की व्याख्या कर सकती है।
यह परिणाम डार्क फोटोन के अस्तित्व के लिए एक स्लैम-डंक केस से बहुत दूर है। संभावनाओं की एक श्रृंखला भी लाइमैन-अल्फा परिणामों की व्याख्या कर सकती है, जैसे गलत अवलोकन या आकाशगंगाओं के बीच (सामान्य) खगोलीय तापन की खराब समझ। लेकिन यह एक पेचीदा सुराग है, और इस विदेशी विचार की व्यवहार्यता की खोज जारी रखने के लिए परिणामों को स्प्रिंगबोर्ड के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
मूल रूप से LiveScience.com पर प्रकाशित।
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