Space Telescope ने पहली बार 'आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग' देखा: यह रोमांचित

Science साइंस: जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने पहला "आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग" खोजा है, जो एक क्वासर की एक छवि है जिसे एक ही छवि में छह बार दोहराया गया है। यह व्यवस्था 1915 में अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा पहली बार प्रस्तावित "गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग" नामक प्रभाव के कारण बनाई गई थी, और यह वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड विज्ञान में संकट को टालने में मदद कर सकती है।

J1721+8842 नामक यह प्रणाली एक क्वासर से बनी है - जो एक अत्यंत चमकदार गैलेक्टिक कोर है - जो दो व्यापक रूप से अलग-अलग, लेकिन पूरी तरह से संरेखित, आकाशगंगाओं द्वारा लेंस की गई है। न केवल यह नज़ारा अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ है, बल्कि अल्बर्ट आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के महान सिद्धांत, सामान्य सापेक्षता में पेश की गई एक जिज्ञासु स्पेसटाइम-झुकने वाली घटना का एक आकर्षक उदाहरण है, बल्कि J1721+8842 ज़िग-ज़ैग में एक ऐसी शक्ति भी है जो मानक गुरुत्वाकर्षण लेंस में नहीं है।

मानवता द्वारा देखा गया पहला आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड विज्ञान के दो सबसे बड़े रहस्यों से निपटने में मदद कर सकता है। पहला रहस्य डार्क एनर्जी की प्रकृति से संबंधित है, या ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार को चलाने वाला बल जो ब्रह्मांडीय ऊर्जा और पदार्थ बजट का लगभग 70% हिस्सा है, और दूसरा ब्रह्मांड के विस्तार की गति के मूल्य को मापने के दौरान वैज्ञानिकों द्वारा पाई गई असमानता से संबंधित है: हबल स्थिरांक।

"मैं रोमांचित हूं, न केवल इसलिए कि यह एक आकर्षक प्राकृतिक घटना है, बल्कि इसलिए भी कि यह प्रणाली ब्रह्मांड संबंधी मापदंडों को मापने के लिए अविश्वसनीय रूप से आशाजनक है," डिस्कवरी टीम के सदस्य और स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के ब्रह्मांड विज्ञानी मार्टिन मिलन ने स्पेस डॉट कॉम को बताया। "यह लेंस सिस्टम हबल स्थिरांक और डार्क एनर्जी समीकरण दोनों पर कड़े प्रतिबंध लगाने की क्षमता प्रदान करता है, जो आम तौर पर संभव नहीं है"सामान्य सापेक्षता कहती है कि द्रव्यमान वाली वस्तुएं अंतरिक्ष और समय के बहुत ही ताने-बाने में वक्रता पैदा करती हैं, जो "स्पेसटाइम" नामक एक एकल इकाई के रूप में एकजुट होती हैं। किसी वस्तु का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, स्पेसटाइम में उतना ही अधिक "डेंट" होगा। चूंकि गुरुत्वाकर्षण इस वक्रता से उत्पन्न होता है, इसलिए किसी वस्तु का जितना अधिक द्रव्यमान होता है, उसका गुरुत्वाकर्षण प्रभाव उतना ही अधिक होता है।

गुरुत्वीय लेंसिंग तब होती है जब पृष्ठभूमि स्रोत से प्रकाश पृथ्वी की ओर जाते समय किसी विशाल लेंसिंग पिंड से होकर गुजरता है, और इसलिए अंतरिक्ष में परिणामी वक्रता का अनुसरण करता है, जिससे उसका अपना मार्ग वक्र हो जाता है। इस पृष्ठभूमि स्रोत से प्रकाश इस प्रकार गुरुत्वाकर्षण लेंस के चारों ओर अलग-अलग पथ लेता है, अलग-अलग दूरी पर लेंसिंग द्रव्यमान के पास अलग-अलग मात्रा में वक्रित होता है। इसका मतलब है कि एक ही पृष्ठभूमि स्रोत से यह प्रकाश एक ही दूरबीन पर अलग-अलग समय पर पहुँच सकता है।

परिणामस्वरूप, एक ही पृष्ठभूमि प्रकाश उत्सर्जक पिंड एक ही छवि में कई स्थानों पर दिखाई दे सकता है। ये वस्तुएँ आइंस्टीन रिंग, आइंस्टीन क्रॉस और, इस वर्तमान में अद्वितीय मामले में, आइंस्टीन ज़िग-ज़ैग जैसी व्यवस्था बना सकती हैं। JWST वास्तव में J1721+8842 को खोजने वाला पहला दूरबीन नहीं था। लेंसयुक्त क्वासर, जो विशेष रूप से एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर चमकीली गैस और धूल से बना है, को कैमरून लेमन ने 2017 में हवाई में हेलेकाला वेधशाला में स्थित पैनोरमिक सर्वे टेलीस्कोप और रैपिड रिस्पॉन्स सिस्टम (पैन-स्टारआरएस) का उपयोग करके देखा था।

सबसे पहले, क्वासर को केवल चार बार लेंस किया गया था। हालाँकि, JWST की संवेदनशीलता से पता चला है कि दो आकाशगंगाएँ वास्तव में इस दूर के क्वासर को छह बार लेंस कर रही हैं, इस व्यवस्था में अधिक दूर की आकाशगंगा भी निकट की आकाशगंगा द्वारा लेंस की जा रही है।

"आमतौर पर, एक एकल आकाशगंगा द्वारा निर्मित गुरुत्वाकर्षण लेंस संरेखण के आधार पर पृष्ठभूमि स्रोत की दो या चार छवियां बनाते हैं। इस मामले में, दो आकाशगंगाओं और एक पृष्ठभूमि क्वासर के बीच एक असाधारण संरेखण है, जो एक दुर्लभ छह-छवि विन्यास बनाता है," "हमने इसे 'आइंस्टीन ज़िगज़ैग' कहा क्योंकि कई छवियों में से दो का ऑप्टिकल पथ दूसरी तरफ दूसरी आकाशगंगा द्वारा विक्षेपित होने से पहले एक तरफ पहली आकाशगंगा से होकर गुजरता है। यह ऑप्टिकल पथ दो आकाशगंगाओं के बीच एक ज़िगज़ैग पैटर्न बनाता है।"