ஒரு புதிய வரைபடம் விண்மீன் நிலைகளை cosmology-க்கான கருவியாக மாற்றுகிறது
Dark Energy Spectroscopic Instrument, அல்லது DESI, உடன் பணியாற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள், மூலப் பொருள் கூறுவதுபடி, இதுவரை உருவாக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய மூன்று-பரிமாண பிரபஞ்ச வரைபடத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். Arizona-வின் Sonoran Desert-க்கு மேல் உயரத்தில் சேகரிக்கப்பட்ட கண்காணிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்த வரைபடம், 47 மில்லியனுக்கும் அதிகமான விண்மீன்களும் பிற பொருட்களும் கொண்ட அளவிடப்பட்ட நிலைகளைப் பயன்படுத்தி, பிரபஞ்சத்தின் பெரிய அளவிலான கட்டமைப்பை முன்னெப்போதும் இல்லாத பரப்பில் வெளிப்படுத்துகிறது.
DESI-க்கு பின்னுள்ள அறிவியல் இலக்கு எளிதாக விளக்கக்கூடியது, ஆனால் செயல்படுத்துவது மிகக் கடினம்: மூன்று பரிமாணங்களில் விண்மீன்கள் எங்கு உள்ளன என்பதைக் வரைபடமாக்கி, அந்த நிலைகளைப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சத்தில் பொருள் எவ்வாறு பகிரப்பட்டுள்ளது, cosmic expansion காலப்போக்கில் எவ்வாறு வளர்ந்தது என்பதைக் கணிப்பது. இதுவே இந்தத் திட்டத்தை modern astronomy-யின் மிகக் கடினமான பிரச்சினைகளில் ஒன்றான dark energy-யை புரிந்துகொள்ளும் முயற்சியின் மையக் கருவியாக மாற்றுகிறது.
Dark energy இன்னும் ஆழமான மர்மமாகவே உள்ளது. cosmic expansion வேகமடைந்ததை விளக்க இதைக் குறிப்பிடுகிறார்கள்; ஆனால் அது என்ன, எவ்வாறு நடந்து கொள்கிறது, காலத்துடன் மாறுகிறதா என்பவை இன்னும் திறந்த கேள்விகளாகவே உள்ளன. DESI அந்த மர்மத்தை நேரடியாகத் தீர்க்காது. அதற்குப் பதிலாக, போட்டியிடும் கோட்பாடுகளைச் சோதிக்கத் தேவையான empirical scaffolding-ஐ அது உருவாக்குகிறது; அதாவது, மிகப்பெரிய தூரங்களில் visible galaxies உருவாக்கும் கட்டமைப்பை அது அளக்கிறது.
2D sky survey-யை விட 3D வரைபடம் ஏன் முக்கியம்
இரவு வானத்தைப் பார்ப்பது, பூமியின் பார்வையில் பொருட்கள் எங்கு தோன்றுகின்றன என்பதை astronomers-க்கு காட்டுகிறது; ஆனால் பிரபஞ்சத்தின் கட்டிடக்கலையை மீண்டும் உருவாக்கத் தேவையான துல்லியத்துடன் அவை எவ்வளவு தூரத்தில் உள்ளன என்பதை அது காட்டாது. DESI-யின் முன்னேற்றம் அந்த distance information-ஐ சேர்ப்பதில்தான் உள்ளது. மூல உரையில் கூறப்பட்டபடி, துல்லியமான தூர அளவீடுகள், விண்மீன்களை வெறும் சமதள வானத்தில் projected points ஆகப் பார்ப்பதற்குப் பதிலாக, ஒன்றுக்கொன்று தொடர்பாக வைக்க உதவுகின்றன.
இந்த மாற்றம் முக்கியமானது, ஏனெனில் விண்மீன்கள் சீரற்றவையாக பரவியுள்ளவை அல்ல. அவை dark matter-இன் அடிப்படை வடிவமைப்புடன் இணைந்த நுண்ணிய pattern-ஐ பின்பற்றுகின்றன. அதனால் DESI-யின் வரைபடம் ஒரு பெரிய அளவிலான structural survey ஆக மாறுகிறது: விண்மீன்களின் ஒளி, நேரடியாகப் பார்க்க முடியாத பிரபஞ்சத்தின் ஆழமான அமைப்பை வெளிப்படுத்துகிறது.
இதன் விளைவு ஒரு கண்ணைக் கவரும் visualization-ஐ விட அதிகம். இது visible matter பிரபஞ்சத்தின் பரந்த scaffolding-இல் எவ்வாறு அமைகிறது என்பதை விஞ்ஞானிகள் ஆய்வு செய்ய உதவும் dataset. இயல்பாகவே, DESI விண்மீன் நிலைகளை மறைந்த கட்டமைப்பை அளவிடும் முறையாக மாற்றுகிறது.
Dark energy முயற்சியில் DESI எவ்வாறு பொருந்துகிறது
திட்டத்தின் மதிப்பு துல்லியத்திற்கும் அளவிற்கும் சமமானது. 47 மில்லியனுக்கும் அதிகமான விண்மீன்களை வரைபடமாக்குவது, சிறிய surveys-ல் தெரியாத patterns-ஐ கண்டறிய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு புள்ளியியல் வலிமையை அளிக்கிறது. மூலப் பொருளின் படி, DESI-யின் பணிகள் 2028 வரை தொடரும்; அதாவது தற்போதைய வரைபடம் ஒரு இறுதிப் புள்ளி அல்ல, விரிவடையும் கண்காணிப்பு முயற்சியின் ஒரு பகுதி.
இந்த முயற்சி, cosmic time-இல் dark energy மாற்றமடைந்ததா என்பதைப் புரிந்துகொள்ளும் பணியுடன் நேரடியாக இணைகிறது. விண்மீன்களின் பகிர்வு, அவை குறிக்கும் கட்டமைப்பு, ஆகியவை மிகப்பெரிய விண்வெளி பரப்புகளில் அளக்கப்பட்டால், விஞ்ஞானிகளுக்கு cosmic evolution மாதிரிகளை உண்மையான கண்காணிப்புகளுடன் சிறப்பாக ஒப்பிடும் வழி கிடைக்கும்.
Rubin Observatory, Euclid mission, மற்றும் வரவிருக்கும் Nancy Grace Roman Telescope உள்ளிட்ட அதே மர்மத்தை இலக்காகக் கொண்ட பரந்த கருவி சூழலின் ஒரு பகுதியாக DESI இருப்பதாகவும் மூலப் பொருள் குறிப்பிடுகிறது. இந்த பரந்த பின்னணி முக்கியமானது. cosmology பல பெரிய surveys ஒருவருடன் ஒருவர் overlap ஆகி, ஒன்றை ஒன்று पूர்த்தி, அதே கேள்விகளை வெவ்வேறு observational angles-இல் இருந்து சோதிக்கும் காலத்திற்குள் நுழைகிறது.
அந்த சூழலில் DESI-யின் பங்களிப்பு, ஒரு spectroscopic mapping instrument ஆக அதன் sheer reach. விண்மீன் பொருட்களின் மிகப்பெரிய 3D census-ஐ உருவாக்குவதன் மூலம், இது எதிர்கால பகுப்பாய்வுக்கான ஒரு structural backbone-ஐ வழங்குகிறது.
இந்த வரைபடம் இப்போது ஏன் முக்கியம்
பெரிய cosmological datasets சில சமயம் அப்ஸ்ட்ராக்டாகக் கேட்கலாம்; ஆனால் அவற்றின் முக்கியத்துவம் theory-க்கு அவை விதைக்கும் ஒழுங்கில் இருக்கிறது. Dark energy-யை பெயரிடுவது எளிது, விளக்குவது கடினம். பிரபஞ்சத்தை போதுமான அளவு நன்கு அளப்பதன் மூலம் தான் முன்னேற்றம் ஏற்படும்; அப்போதுதான் கருதுகோள்களை கூர்மைப்படுத்தவும், சவால் செய்யவும், அல்லது நிராகரிக்கவும் முடியும். DESI-யின் வரைபடம் முக்கியமானது, ஏனெனில் அது அந்த செயல்முறைக்குக் கீழான observational footing-ஐ விரிவாக்குகிறது.
இதில் ஒரு conceptual payoff-வும் உள்ளது. மூலப் பொருளில் ஆராய்ச்சியாளர் Satya A. Gontcho விண்மீன்களை dark matter substructure-ல் உள்ள markers என விவரிக்கிறார். அந்தப் படம் modern cosmology-யின் தர்க்கத்தைப் பிடிக்கிறது: நாம் காண்பது முழு கதை அல்ல; ஆனால் அது பிரபஞ்சத்தை மிகப்பெரிய அளவுகளில் வடிவமைக்கும் காணப்படாத pattern-களை வெளிப்படுத்த முடியும்.
பொதுமக்களுக்கு ஒரு record-setting cosmic map-இன் கவர்ச்சி உடனடியாகப் புரியும். ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு, அதன் முக்கியத்துவம் அதைவிட ஆழமானது. துல்லியமாக இடப்பட்ட ஒவ்வொரு விண்மீனும், பிரபஞ்சம் ஏன் இப்படியாக உள்ளது, ஏன் அதன் expansion history நிலையானதாக இல்லாமல் இருக்கலாம் என்பதைப் புரிந்துகொள்ளும் நீண்ட முயற்சியில் இன்னொரு data point ஆகிறது. DESI அந்த முயற்சியை மேலும் data-rich ஆக்குகிறது.
survey 2028 வரை தொடரும் போது, இந்த வரைபடம் மேலும் விரிவாகவும் பகுப்பாய்வுக்கு ஏற்றவாகவும் மாறும். ஆனால் இந்நிலையில் கூட, இது cosmology-யின் மிகவும் நிலையான மர்மங்களில் ஒன்றை அதிகமாக அளவிடக்கூடிய scientific problem-ஆக மாற்ற உதவும் ஒரு பெரிய milestone ஆகும்.
இந்தக் கதையின் முக்கியத்துவம்
- DESI 47 மில்லியனுக்கும் அதிகமான விண்மீன்களை வரைபடமாக்கி, மூலத்தில் கூறப்பட்டபடி இதுவரை உருவாக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய 3D பிரபஞ்ச வரைபடத்தை உருவாக்கியுள்ளது.
- இந்த survey, விண்மீன் நிலைகளும் தூர அளவீடுகளும் மூலம் பெரிய அளவிலான cosmic structure-ஐப் பின்தொடரவும் dark energy-யை ஆய்வு செய்யவும் விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுகிறது.
- இதன் நீண்ட timeline மற்றும் பிற முக்கிய observatories-உடன் உள்ள overlap, cosmology ஆராய்ச்சியின் அடுத்த கட்டத்தில் இதை மையப் பகுதியாக்குகிறது.
இந்தக் கட்டுரை Universe Today-இன் செய்திப்பரப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on universetoday.com