के ब्रह्माण्डको उमेर हामीले सोचेजति नै होला? जेम्स वेब टेलिस्कोपले पत्ता लगायो नयाँ रहस्य

काठमाडौं ।

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप अहिलेसम्म निर्माण गरिएको सबैभन्दा ठूलो र शक्तिशाली स्पेस टेलिस्कोप हो। यो डिसेम्बर २०२१ मा प्रक्षेपण भएपछि यसले नयाँ र महत्वपूर्ण जानकारीहरु दिएको छ। यसमा सबैभन्दा पुरानो र टाढाका आकाशगङ्गाहरूको खोज पनि सामेल छ, जुन ठूला विस्फोट (बिग ब्याङ्ग) भएको ३० करोड वर्षपछि मात्र अस्तित्वमा आएका थिए।

टाढाका वस्तुहरू पनि धेरै पुराना हुन्छन् किनभने ती वस्तुहरूबाट आएको प्रकाश टेलिस्कोपसम्म पुग्न लामो समय लाग्छ।  जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपले अहिले यस्ता धेरै प्रारम्भिक आकाशगङ्गाहरू पत्ता लगाएको छ। हामी यी वस्तुहरूलाई समयको सुरुवातमा झैं देख्दैछौं, ब्रह्माण्डको जन्मपछि ती वस्तुहरू कस्तो देखिन्थे भन्ने देखिन्छ।

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपबाट प्राप्त यी अवलोकनहरू हाम्रो हालको ब्रह्माण्ड विज्ञान (कोस्मोलोजी) को समझसँग मिल्दो छ, जुन ब्रह्माण्डको व्याख्या गर्न खोज्ने विज्ञान हो, र आकाशगङ्गाको निर्माणसँग पनि मेल खान्छ।

तर यसले केही अनपेक्षित पक्षहरू पनि उजागर गरेको छ। धेरै प्रारम्भिक आकाशगङ्गाहरू अपेक्षा भन्दा धेरै चम्किलो देखिएका छन् जुन बिग ब्याङ्गको छोटो समयपछि मात्र तिनीहरू अस्तित्वमा आएका हुन्।

लाइभसाइन्सका अनुसार चम्किला आकाशगङ्गाहरूमा धेरै ताराहरू र धेरै द्रव्यमान (मास) भएको मानिन्छ। यस्तो स्तरको ताराहरूको निर्माण हुन लामो समय लाग्छ भन्ने सोच थियो। यी आकाशगङ्गाहरूको केन्द्रमा सक्रिय रूपमा बढ्दै गरेका ब्ल्याक होलहरू पनि छन्, जसले बिग ब्याङ्गपछि ती वस्तुहरू छिटो परिपक्व भएका संकेत दिन्छ।

तसर्थ हामी कसरी यी अनौठो निष्कर्षहरूलाई व्याख्या गर्न सक्छौं? के तिनीहरूले हाम्रो ब्रह्माण्ड विज्ञानको धारणा भङ्ग गर्छन् वा ब्रह्माण्डको उमेरमा परिवर्तन आवश्यक छ?

वैज्ञानिकहरूले यी प्रारम्भिक आकाशगङ्गाहरूलाई अध्ययन गर्न जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपका विस्तृत चित्रहरू र यसको शक्तिशाली स्पेक्ट्रोस्कोपी क्षमताको संयोजन गरेका छन्।

स्पेक्ट्रोस्कोपी भनेको अन्तरिक्षमा रहेका वस्तुहरूले उत्सर्जन (निकाल्ने) वा अवशोषण (सोस्ने) गरेको विद्युतचुम्बकीय विकिरणलाई व्याख्या गर्ने विधि हो। यसबाट ती वस्तुहरूको गुणहरूबारे जानकारी पाउन सकिने लाइभसाइन्सले उल्लेख गरेको छ।

हाम्रो ब्रह्माण्ड विज्ञान र आकाशगङ्गा निर्माणको समझ केही आधारभूत विचारहरूमा आधारित छ। यी मध्ये एउटा हो “ब्रह्माण्डीय सिद्धान्त” (Cosmological Principle), जसले ठूलो मात्रामा ब्रह्माण्ड एकरूप (सबैतिर उस्तै) र दिशामा समान छ (सबैतिर उस्तै देखिन्छ)।

यो सिद्धान्तलाई आइन्स्टाइनको साधारण सापेक्षतावादको सिद्धान्तसँग जोडेर, हामी ब्रह्माण्ड कसरी विस्तार गर्छ वा संकुचन गर्छ भनेर ऊर्जा र द्रव्यमान अर्थात् पिण्डको आधारमा व्याख्या गर्न सक्छौं।

“हट बिग ब्याङ्ग” भनिने स्ट्याण्डर्ड ब्रह्माण्ड विज्ञान मोडेलमा तीन मुख्य तत्वहरू हुन्छन्। पहिलो भनेको हामीले ताराहरू, आकाशगङ्गा र ग्रहहरूमा देख्न सक्ने साधारण पदार्थ हो। दोस्रो तत्व “कोल्ड डार्क म्याटर” (CDM) हो, जुन बिस्तारै चल्ने कणहरू हुन् र प्रकाश उत्सर्जन, शोषण वा परावर्तन गर्दैनन्।

तेस्रो तत्व “ब्रह्माण्डीय स्थिरांक” (Λ, लम्ब्डा) हो, जुन डार्क एनर्जी (अन्धकार ऊर्जा) सँग जोडिएको हुन्छ र ब्रह्माण्डको विस्तार तीव्र भइरहेको तथ्यलाई व्याख्या गर्नको लागि प्रयोग हुन्छ। यी सबै तत्वहरूले मिलेर “ΛCDM” मोडेल बनाउँछन्, जुन वर्तमानमा हाम्रो ब्रह्माण्ड विज्ञानको मुख्य मोडेल हो।

अन्धकार ऊर्जा (डार्क एनर्जी) अहिलेको ब्रह्माण्डको कुल ऊर्जा सामग्रीको लगभग ६८% हिस्सा रहेको छ। वैज्ञानिक उपकरणहरूले प्रत्यक्ष रूपमा हेर्न नसके पनि अन्धकार पदार्थ डार्क म्याटर ब्रह्माण्डको अधिकांश पदार्थ हो भन्ने विश्वास छ र यसले ब्रह्माण्डको कुल द्रव्यमान र ऊर्जा सामग्रीको लगभग २७% हिस्सा ओगटेको छ।

यद्यपि अन्धकार पदार्थ र अन्धकार ऊर्जा अझै रहस्यमय छन्, ΛCDM मोडेललाई विस्तृत अवलोकनहरूद्वारा समर्थन गरिएको छ। यसमा ब्रह्माण्डको विस्तारको मापन, ब्रह्माण्डीय माइक्रोवेभ पृष्ठभूमि (CMB, बिग ब्याङ्ग पछिको अवस्था) र आकाशगङ्गाहरूको विकास र ठूलो स्तरमा वितरण, जस्तै आकाशगङ्गाहरू कसरी समूहमा जम्मा हुन्छन् भन्ने कुरा समावेश छन्।

ΛCDM मोडेलले आकाशगङ्गाहरू कसरी निर्माण हुन्छन् र विकसित हुन्छन् भन्ने हाम्रो समझको आधारशिला राख्छ। उदाहरणका लागि, बिग बङ्गको ३८०,००० वर्षपछि उत्सर्जन भएको CMB ले प्रारम्भिक ब्रह्माण्डमा भएको घनत्वको अस्थिरताहरूको चित्रण गर्छ।