एका नवीन अभ्यासाने असे सुचवले आहे की शास्त्रज्ञांनी एकदा विचार केला होता की हे विश्व कदाचित पूर्णपणे संतुलित नसेल. अनेक दशकांपासून, लॅम्ब्डा-सीडीएम मॉडेल म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या मानक कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेलने असे गृहीत धरले आहे की ब्रह्मांड एकसंध आणि समस्थानिक आहे. “लॅम्बडा” गडद उर्जेचा संदर्भ देते, अज्ञात घटना विश्वाचा वेगवान विस्तार चालविते असे मानले जाते, तर “CDM” म्हणजे थंड गडद पदार्थ, प्रकाशाच्या तुलनेत तुलनेने हळूहळू हलणारे पदार्थाचे अदृश्य स्वरूप. हे मॉडेल विश्वशास्त्रीय तत्त्वावर तयार केले गेले आहे, या गृहितकावर की विश्व प्रत्येक दिशेने अंदाजे समान दिसले पाहिजे आणि एकूणच पदार्थ समान प्रमाणात वितरीत केले पाहिजेत. परंतु अलीकडील पुरावे काहीतरी वेगळे दर्शवितात: विश्व त्याऐवजी “एकतर्फी” असू शकते.
कॉस्मिक द्विध्रुवीय विसंगती नावाची मुख्य समस्या आहे. हे समजून घेण्यासाठी, हे कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमी (सीएमबी) सह प्रारंभ करण्यास मदत करते, महास्फोटानंतर सुमारे 380,000 वर्षांनंतर, जेव्हा तरुण विश्व अवकाशातून मुक्तपणे प्रवास करण्यासाठी प्रकाशासाठी पुरेसे थंड होते तेव्हा अस्पष्ट मायक्रोवेव्ह रेडिएशन शिल्लक होते. CMB हा आधुनिक विश्वविज्ञानाला आधार देणारा सर्वात मजबूत पुरावा आहे कारण तो सुरुवातीच्या विश्वाचा स्नॅपशॉट जतन करतो. जरी किरणोत्सर्ग लक्षणीयरीत्या एकसमान असले तरी त्यात तापमानातील लहान फरक आहेत ज्यांना एनिसोट्रॉपीज म्हणतात. सर्वात महत्त्वाची म्हणजे द्विध्रुवीय ॲनिसोट्रॉपी, जिथे आकाशाची एक बाजू थोडीशी गरम आणि विरुद्ध बाजू थोडीशी थंड दिसते. शास्त्रज्ञांनी या पॅटर्नचा परंपरेने अर्थ लावला आहे की सूर्यमाला विश्वाच्या “विश्रांती फ्रेम” च्या सापेक्ष हालचाल करत आहे, ज्यामुळे डॉपलरसारखा प्रभाव निर्माण होतो.
जर ते स्पष्टीकरण बरोबर असेल, तर दूरच्या आकाशगंगा आणि क्वासार यांनी समान द्विध्रुवीय नमुना दाखवला पाहिजे. ही कल्पना सर्वप्रथम 1980 मध्ये जॉर्ज एलिस आणि जॉन बाल्डविन या विश्वशास्त्रज्ञांनी मांडली होती आणि नंतर ती एलिस-बाल्डविन चाचणी म्हणून ओळखली जाऊ लागली. अपेक्षा अशी होती की पदार्थामध्ये मोजलेले द्विध्रुव सीएमबीमध्ये दिशेत आणि सामर्थ्याने पाहिलेल्या द्विध्रुवाशी जुळेल. तथापि, नवीन अभ्यासात असे आढळून आले की दिशानिर्देश संरेखित असताना, मोठेपणा होत नाहीत. दुस-या शब्दात सांगायचे तर, सध्याच्या कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेलच्या अंदाजापेक्षा दूरच्या पदार्थात दिसणारी तफावत लक्षणीयरीत्या मजबूत दिसते.
या विसंगतीची तपासणी करण्यासाठी, संशोधकांनी 1.4 दशलक्षाहून अधिक क्वासार आणि सुमारे अर्धा दशलक्ष रेडिओ स्रोतांचे विश्लेषण केले. त्यांचे निष्कर्ष कथितरित्या 5σ (“फाइव्ह सिग्मा”) महत्त्वापेक्षा जास्त आहेत, एक सांख्यिकीय मानक जे सामान्यतः कण भौतिकशास्त्र आणि विश्वविज्ञान मध्ये वापरले जाते. पाच-सिग्मा परिणाम म्हणजे निव्वळ यादृच्छिक संधीद्वारे निरिक्षण होण्याची संभाव्यता अत्यंत लहान आहे- अंदाजे 3.5 दशलक्ष पैकी 1. हिग्ज बोसॉनच्या शोधाची पुष्टी करताना CERN ने समान थ्रेशोल्ड वापरले कारण ते खोट्या शोधांची शक्यता कमी करते. प्राध्यापक सुबीर सरकार यांच्या म्हणण्यानुसार, “या समस्येकडे यापुढे दुर्लक्ष केले जाऊ शकत नाही. FLRW मेट्रिकची वैधता आता प्रश्नात आहे!”
FLRW मेट्रिक — Friedmann, Lemaître, रॉबर्टसन आणि वॉकर यांच्या नावावर असलेले — आइन्स्टाईनच्या सामान्य सापेक्षतेच्या सिद्धांतानुसार विस्तारणाऱ्या विश्वाचे वर्णन करण्यासाठी वापरले जाणारे गणितीय फ्रेमवर्क आहे. हे विश्व मोठ्या प्रमाणात एकसंध आणि समस्थानिक आहे असे गृहीत धरते आणि लॅम्बडा-सीडीएम मॉडेलचा कणा बनते. जर निरीक्षणे मोठ्या प्रमाणात असममितता प्रकट करतात, तर FLRW वर्णन यापुढे वैश्विक संरचनेचे अचूक प्रतिनिधित्व करू शकत नाही.
हे महत्त्वाचे आहे कारण मानक कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेल देखील गडद उर्जेच्या अस्तित्वावर खूप अवलंबून आहे, ज्याचा अंदाज आहे की विश्वाच्या एकूण ऊर्जा सामग्रीपैकी अंदाजे 70% हिस्सा आहे आणि वैश्विक विस्तार का वेगवान होताना दिसत आहे हे स्पष्ट करण्यासाठी वापरले जाते. तरीही गडद ऊर्जा काल्पनिक राहते, प्रत्यक्षपणे पुष्टी केलेले भौतिक स्पष्टीकरण नाही. जर विश्व खरोखरच समस्थानिक नसेल, तर गडद उर्जेचा पुरावा म्हणून अर्थ लावलेले काही पुरावे त्याऐवजी विश्वाच्या भूमिती आणि संरचनेबद्दल चुकीच्या गृहितकांमधून उद्भवू शकतात.
डॉ. सेबॅस्टियन वॉन हॉसेगर पुढे म्हणाले: “सीएमबी ज्या समस्थानिक आहे त्या उर्वरित फ्रेममध्ये जर दूरचे स्त्रोत समस्थानिक नसतील तर ते विश्वशास्त्रीय तत्त्वाचे उल्लंघन सूचित करते … म्हणजे वर्ग एककडे परत जाणे!”
कॉस्मिक द्विध्रुवीय विसंगतीने हबल तणावापेक्षा खूपच कमी लोकांचे लक्ष वेधले आहे, विश्वाच्या विस्तार दराच्या मोजमापांशी संबंधित विश्वशास्त्रातील आणखी एक मोठा मतभेद, हबल स्थिरांक म्हणून ओळखला जातो. सुरुवातीच्या विश्वावर आधारित मोजमाप, विशेषत: CMB वरून, जवळपासच्या सुपरनोव्हा आणि आकाशगंगांवर आधारित मोजमापांपेक्षा कमी मूल्ये निर्माण करतात. परंतु हबल तणाव वैश्विक विस्ताराच्या गणनेला आव्हान देत असताना, द्विध्रुवीय विसंगती आणखी खोलवर आघात करते: विश्व स्वतःच सर्वात मोठ्या स्केलवर सांख्यिकीयदृष्ट्या एकसमान आहे हे गृहितक.
पुढे पाहताना, अनेक मोठे खगोलशास्त्र प्रकल्प हे विश्व खरोखर असममित आहे की नाही हे निर्धारित करण्यात मदत करू शकतात. युरोपियन स्पेस एजन्सीचा युक्लिड उपग्रह गडद ऊर्जा आणि वैश्विक संरचनेचा अभ्यास करण्यासाठी अब्जावधी आकाशगंगांचे मॅपिंग करत आहे. NASA चे SPHEREx मिशन आकाशगंगा निर्मिती आणि वैश्विक संरचनेची उत्पत्ती तपासण्यासाठी संपूर्ण आकाशाचे इन्फ्रारेड प्रकाशात सर्वेक्षण करेल. व्हेरा सी. रुबिन वेधशाळा गडद पदार्थ आणि क्षणिक वैश्विक घटनांचा अभ्यास करण्यासाठी दक्षिणेकडील आकाश वारंवार स्कॅन करेल, तर स्क्वेअर किलोमीटर ॲरे (एसकेए), एक प्रचंड आंतरराष्ट्रीय रेडिओ दुर्बिणी प्रकल्प, अभूतपूर्व संवेदनशीलतेसह विश्वाच्या मोठ्या प्रमाणावरील संरचनेची तपासणी करेल. मशीन लर्निंगमधील प्रगती शास्त्रज्ञांना या अनपेक्षित निरीक्षणांचे स्पष्टीकरण देण्यास सक्षम नवीन कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेल विकसित करण्यात मदत करू शकते.
आत्तासाठी, अभ्यास सुचवितो की हे विश्व इतके साधे, सममितीय किंवा समान रीतीने वितरीत केले जाऊ शकत नाही जितके शास्त्रज्ञांनी मानले होते. भविष्यातील निरिक्षणांनी या निष्कर्षांची पुष्टी केल्यास, संशोधकांना केवळ मानक कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेलचाच नव्हे, तर कदाचित गडद ऊर्जेच्या भूमिकेचाही पुनर्विचार करावा लागेल.
स्रोत: संभाषण, ऑक्सफर्ड विद्यापीठ
हा लेख AI च्या काही मदतीने व्युत्पन्न केला गेला आणि एका संपादकाने त्याचे पुनरावलोकन केले. अंतर्गत कॉपीराइट कायदा 1976 चे कलम 107या सामग्रीचा उपयोग बातम्यांच्या अहवालासाठी केला जातो. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी असलेला वापर आहे जो अन्यथा उल्लंघन करू शकतो.
