DESI ने आतापर्यंतचे सर्वात मोठे 3D विश्व नकाशा पूर्ण केले, 4.7 कोटी आकाशगंगा आणि क्वासारसह

एका आकाश सर्व्हेने आधुनिक विश्वशास्त्राचा मापदंडच पुन्हा ठरवला आहे

Dark Energy Spectroscopic Instrument, किंवा DESI, ने आतापर्यंतचा सर्वात तपशीलवार विश्व सर्व्हे पूर्ण केला आहे, 4.7 कोटींहून अधिक आकाशगंगा आणि क्वासार यांवर आधारित एक नकाशा तयार केला आहे. अॅरिझोनातील Kitt Peak National Observatory येथून चालवलेल्या या पाच वर्षांच्या मोहिमेत सुरुवातीला 3.4 कोटी वस्तूंचा डेटा गोळा करण्याचे उद्दिष्ट होते. पण DESI ने ते लक्ष्य लक्षणीयरीत्या ओलांडले, आणि संशोधकांना असा डेटासेट दिला जो आधीच्या मोठ्या प्रमाणातील विश्व नकाशांपेक्षा जवळपास एक क्रम अधिक विस्तृत आहे.

तोच आकार या कथेतला मुख्य मुद्दा आहे. प्रकल्प वैज्ञानिक David Schlegel यांच्या म्हणण्यानुसार, विश्वाच्या आधीच्या नकाशांमध्ये एकूण सुमारे 50 लाख आकाशगंगा होत्या. DESI चा पूर्ण सर्व्हे त्यापेक्षा खूप पुढे जातो, आणि अवकाश व काळामध्ये पदार्थ कसा वितरित झाला आहे याचे अधिक घन चित्र देतो. आधुनिक विश्वशास्त्रात अशा तुलनांना महत्त्व आहे, कारण आकाशगंगांची मांडणी हीच वैज्ञानिक विश्वाच्या उत्क्रांतीची मॉडेल्स तपासण्यासाठी वापरतात त्या मुख्य साधनांपैकी एक आहे.

हा नकाशा का महत्त्वाचा आहे

DESI चे काम केवळ विक्रम मोडणारी नोंदणी नाही. नवीन नकाशा भौतिकशास्त्रातील अलीकडील सर्वात अस्वस्थ करणाऱ्या निष्कर्षांपैकी एका विषयाचा शोध घेण्यासाठी संशोधकांना मदत करू शकतो: डार्क एनर्जी कमकुवत होत असल्याचे दिसते. डार्क एनर्जी हे विश्वाच्या वेगाने वाढणाऱ्या विस्तारामागील अज्ञात कारणासाठी वापरले जाणारे नाव आहे. जर त्याची ताकद सध्याच्या सिद्धांतानुसार अपेक्षित पद्धतीने बदलत नसेल, तर विश्वशास्त्राच्या मानक मॉडेलमध्ये मोठ्या सुधारणांची गरज भासू शकते.

इतका मोठा सर्व्हे वैज्ञानिकांना त्या शक्यतेची चाचणी घेण्यासाठी अधिक हातभार देतो. विश्वाच्या इतिहासातील वेगवेगळ्या काळात आकाशगंगा कशा वितरित झाल्या होत्या, याची तुलना करून संशोधक संरचनेच्या वाढीचे आणि विस्ताराच्या दराचे नमुने शोधू शकतात. अधिक वस्तू म्हणजे अधिक सांख्यिकीय ताकद, आणि खऱ्या संकेतांना गोंगाटापासून वेगळे करण्याची चांगली शक्यता. म्हणून DESI केवळ तांत्रिक यश म्हणूनच नव्हे, तर अधिक खोल सैद्धांतिक वादातील एक महत्त्वाचे साधन म्हणूनही समोर येते.

प्रकल्पाची विलक्षण संवेदनशीलताही ठळक आहे. अहवालानुसार, सर्व्हेमध्ये समाविष्ट काही फिकट आकाशगंगा फक्त 100 ते 200 फोटॉन्सच्या आधारावर पाहिल्या गेल्या. ही गोष्ट दाखवते की आधुनिक खगोलशास्त्र दिसणाऱ्या विश्वाच्या मंद कडांपर्यंत किती आक्रमकपणे पोहोचत आहे. DESI ने आपल्या मूळ लक्ष्यापेक्षा जास्त कामगिरी केली, हीच अंतिम नकाशाला इतका मोठा टप्पा बनवण्यामागील एक कारण आहे.

सर्व्हे पूर्ण झाला आहे, पण विज्ञान अजून सुरू आहे

DESI चा मुख्य सर्व्हे पूर्ण झाला असला तरी, डेटा पूर्णपणे विश्लेषित करून संशोधकांसाठी उपलब्ध होण्यासाठी अजून एक वर्ष लागेल. सहयोगी संघ किमान पुढील अडीच वर्षे डेटा संकलन सुरू ठेवण्याचीही योजना आखत आहे. उपकरण 2030 च्या दशकापर्यंत चालू ठेवण्यासाठी ते अपग्रेड करता येईल, अशी अपेक्षाही आहे.

ही पुढीलता महत्त्वाची आहे, कारण सध्याचा सर्व्हे आधीच 14,000 चौ. डिग्री आकाश व्यापतो, आणि संघ ते 17,000 चौ. डिग्रीपर्यंत वाढवण्याची आशा बाळगून आहे. संदर्भासाठी, संपूर्ण आकाश 41,000 चौ. डिग्रींपेक्षा अधिक आहे. पण जवळची तेजस्वी वस्तू, ज्यात Milky Way चा समावेश आहे, स्पष्ट मोजमापात अडथळा आणतात म्हणून संपूर्ण आकाश एकाच प्रकारे पाहणे व्यावहारिक नाही. तरीही DESI आता अशा टप्प्यावर पोहोचले आहे की जिथे विश्वाचा अचूक नकाशा कसा दिसतो, याचीच व्याख्या बदलते.

Schlegel यांनी खगोलशास्त्रातील एक दीर्घकालीन नमुना वर्णन केला, ज्यात नकाशे साधारण दर दशकाला 10 पट मोठे होतात. तो वेग सुरू राहिला, तर 2061 पर्यंत 10 अब्ज प्रकाशवर्षांच्या आत दिसणाऱ्या प्रत्येक आकाशगंगेचा नकाशा तयार करता येईल, असे त्यांनी सुचवले. हा आशावादी अंदाज आहे, हमी नाही; पण तो DESI एका व्यापक प्रवाहात कसा बसतो हे दाखवतो: विश्वशास्त्र अतिशय वेगाने डेटा-समृद्ध विज्ञान बनत आहे.

खगोलशास्त्रीय मथळ्यांपलीकडे परिणाम असलेला टप्पा

मोठे आकाश सर्व्हे अमूर्त वाटू शकतात, पण त्यांचे परिणाम भौतिकशास्त्रासाठी ठोस आहेत. चांगले नकाशे विश्वरचनेची मोजमापे अधिक अचूक करतात, ज्यामुळे डार्क एनर्जी, गुरुत्वाकर्षण, आणि विश्वाच्या एकूण इतिहासाबद्दलच्या सिद्धांतांवर मर्यादा येतात. ते भविष्यातील अनेक अभ्यासांसाठी एक सामायिक संदर्भ डेटासेटही पुरवतात, मग उद्दिष्ट विचित्र विश्वशास्त्रीय मॉडेल्सची चाचणी घेणे असो किंवा अब्जावधी वर्षांत आकाशगंगा कशा विकसित झाल्या हे समजून घेणे असो.

म्हणून DESI चे यश एकाच वेळी दोन गोष्टी आहे. हे एक अभियांत्रिकी यश आहे, कारण उपकरणाने सुरुवातीला नियोजित केलेल्या पेक्षा खूप अधिक डेटा जमा केला. आणि हे एक बौद्धिक आव्हान आहे, कारण तयार झालेला नकाशा विश्वशास्त्राच्या एका मध्यवर्ती गृहितकाची अजूनही वैधता आहे की नाही हे ठरवण्यास मदत करू शकतो. जर डार्क एनर्जी खरोखर अपेक्षेपेक्षा वेगळ्या प्रकारे वागत असेल, तर ते सिद्ध करण्यासाठी संशोधक हेच सर्व्हे एक साधन म्हणून वापरतील.

मुख्य मुद्दे

• DESI ने 4.7 कोटींहून अधिक आकाशगंगा आणि क्वासार असलेला पाच वर्षांचा सर्व्हे पूर्ण केला आहे.
• हा डेटासेट अहवालात उद्धृत केलेल्या आधीच्या प्रमुख विश्व नकाशांच्या तुलनेत सुमारे 10 पट मोठा आहे.
• डार्क एनर्जी कमकुवत होत आहे का, हे तपासण्यासाठी हा नकाशा वैज्ञानिकांना मदत करू शकतो.
• पुढील काही वर्षांत अधिक डेटा संकलन, संभाव्य अपग्रेड्स, आणि व्यापक विश्लेषणाची योजना आहे.

सर्वात तात्काळ परिणाम साधा आहे: मानवजातीकडे आता विश्वाचा सर्वात तपशीलवार नकाशा आहे. पण अधिक कठीण आणि रंजक प्रश्न म्हणजे, संशोधक तो पूर्णपणे वाचून झाल्यावर तो काय उलगडेल.

हा लेख New Scientist च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.