नया डार्क मैटर सिद्धांत खगोल भौतिकी में दो पहेलियों की व्याख्या करता है

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यूसी रिवरसाइड अध्ययन की रिपोर्ट के अनुसार डार्क मैटर पहले की तुलना में अधिक गतिशील हो सकता है।

माना जाता है कि ब्रह्मांड में 85% पदार्थ डार्क मैटर से बना है, डार्क मैटर गैर-चमकदार है और इसकी प्रकृति को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। जबकि सामान्य पदार्थ प्रकाश को अवशोषित, परावर्तित और उत्सर्जित करता है, डार्क मैटर को सीधे नहीं देखा जा सकता है, जिससे इसका पता लगाना मुश्किल हो जाता है।

सिद्धांत, जिसे “सेल्फ-इंटरेक्टिंग डार्क मैटर” या एसआईडीएम कहा जाता है, सुझाव देता है कि डार्क मैटर के कण डार्क फोर्स के माध्यम से स्वयं-इंटरैक्ट करते हैं, जो आकाशगंगा के केंद्र के पास एक दूसरे से जोरदार टकराते हैं।

गुरुत्वाकर्षण लेंस प्रणाली SDSSJ0946+1006।

गुरुत्वाकर्षण लेंस प्रणाली SDSSJ0946+1006। छवि क्रेडिट: नासा, ईएसए, और आर. गवाज़ी और टी. ट्रेउ।

में द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में प्रकाशित कार्यके नेतृत्व में एक शोध दल हाय-बो यूके प्रोफेसर भौतिकी और खगोल विज्ञान कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड की रिपोर्ट के अनुसार, एसआईडीएम एक साथ दो खगोल भौतिकी पहेलियों को विपरीत चरम पर समझा सकता है।

यू ने कहा, “पहला एक विशाल अण्डाकार आकाशगंगा में उच्च घनत्व वाला डार्क मैटर प्रभामंडल है।” “प्रभामंडल का पता मजबूत गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के अवलोकन के माध्यम से लगाया गया था, और इसका घनत्व इतना अधिक है कि यह वर्तमान ठंडे अंधेरे पदार्थ सिद्धांत में अत्यधिक संभावना नहीं है। दूसरा यह है कि अल्ट्रा-डिफ्यूज़ आकाशगंगाओं के डार्क मैटर हेलो का घनत्व बेहद कम होता है और इसे ठंडे डार्क मैटर सिद्धांत द्वारा समझाना मुश्किल होता है।”

डार्क मैटर प्रभामंडल अदृश्य पदार्थ का प्रभामंडल है जो किसी आकाशगंगा या आकाशगंगाओं के समूह को घेरे रहता है। गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग तब होती है जब दूर की आकाशगंगाओं से ब्रह्मांड में यात्रा करने वाला प्रकाश विशाल वस्तुओं के चारों ओर झुकता है। कोल्ड डार्क मैटर, या सीडीएम, प्रतिमान/सिद्धांत मानता है कि डार्क मैटर के कण टकराव रहित होते हैं। जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, अति-विस्तारित आकाशगंगाएँ इनकी चमक बेहद कम है और इनके तारों और गैस का वितरण फैला हुआ है।

अध्ययन में यू शामिल हुए एथन नाडलरकार्नेगी वेधशालाओं और दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में संयुक्त पोस्टडॉक्टरल फेलो और डेनेंग यांगयूसीआर में पोस्टडॉक्टोरल स्कॉलर।

यह दिखाने के लिए कि एसआईडीएम खगोल भौतिकी की दो पहेलियों को समझा सकता है, टीम ने मजबूत लेंसिंग हेलो और अल्ट्रा-डिफ्यूज़ आकाशगंगाओं के लिए प्रासंगिक बड़े पैमाने पर मजबूत डार्क मैटर स्व-अंतर्क्रिया के साथ ब्रह्मांडीय संरचना निर्माण का पहला उच्च-रिज़ॉल्यूशन सिमुलेशन किया।

नाडलर ने कहा, “इन आत्म-प्रतिक्रियाओं से प्रभामंडल में गर्मी का स्थानांतरण होता है, जिससे आकाशगंगाओं के केंद्रीय क्षेत्रों में प्रभामंडल का घनत्व भिन्न होता है।” “दूसरे शब्दों में, कुछ प्रभामंडलों में उच्च केंद्रीय घनत्व होता है, और अन्य में उनके सीडीएम समकक्षों की तुलना में कम केंद्रीय घनत्व होता है, जिसका विवरण ब्रह्मांडीय विकासवादी इतिहास और व्यक्तिगत प्रभामंडल के वातावरण पर निर्भर करता है।”

टीम के अनुसार, दो पहेलियाँ मानक सीडीएम प्रतिमान के लिए कठिन चुनौतियाँ पेश करती हैं।

यांग ने कहा, “सीडीएम के सामने इन पहेलियों को समझाने की चुनौती है।” “एसआईडीएम यकीनन दो विरोधी चरम सीमाओं के बीच सामंजस्य बिठाने के लिए मजबूर करने वाला उम्मीदवार है। साहित्य में कोई अन्य व्याख्या उपलब्ध नहीं है। अब एक दिलचस्प संभावना यह है कि डार्क मैटर हमारी अपेक्षा से अधिक जटिल और गतिशील हो सकता है।

ब्रह्मांडीय संरचना निर्माण के कंप्यूटर सिमुलेशन के लिए एक उपकरण के साथ, अनुसंधान खगोलभौतिकी अवलोकनों के माध्यम से काले पदार्थ की जांच करने की शक्ति को भी प्रदर्शित करता है।

यू ने कहा, “हमें उम्मीद है कि हमारा काम इस आशाजनक अनुसंधान क्षेत्र में आगे के अध्ययन को प्रोत्साहित करेगा।” “निकट भविष्य में खगोलीय वेधशालाओं सहित डेटा के अपेक्षित प्रवाह को देखते हुए यह विशेष रूप से समय पर विकास होगा। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और अगला रुबिन वेधशाला

2009 के आसपास से, यू और सहयोगियों के काम ने कण भौतिकी और खगोल भौतिकी समुदायों में एसआईडीएम को लोकप्रिय बनाने में मदद की है।

स्रोत: यूसी रिवरसाइड


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