तेजी से फैलता ब्रह्मांड और टाइप Ia सुपरनोवा

विस्फोटक श्वेत वामन तारों (white dwarfs) का मानक मोमबत्तियों (standard candles) के रूप में उपयोग करके, दो टीमों ने 1990 के दशक के अंत में पाया कि ब्रह्मांड का विस्तार तेजी से हो रहा है, जिससे यह उम्मीद उलट गई कि गुरुत्वाकर्षण इसे धीमा कर देगा।

Definition

तेजी से फैलता ब्रह्मांड टाइप Ia सुपरनोवा के साथ स्थापित एक खोज है, कि ब्रह्मांडीय विस्तार की दर समय के साथ बढ़ रही है; टाइप Ia सुपरनोवा श्वेत वामन तारों के थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट हैं जिनकी मानकीकृत चरम चमक उन्हें सटीक दूरी संकेतक बनाती है।

Scope

यह विषय मानकीकृत मोमबत्तियों के रूप में टाइप Ia सुपरनोवा, विस्तार इतिहास का मानचित्रण करने के लिए उनकी दूरियों और रेडशिफ्ट (redshifts) का मापन, यह खोज कि दूर के सुपरनोवा एक धीमे होते ब्रह्मांड की भविष्यवाणी की तुलना में मंद हैं, और यह अनुमान कि एक डार्क-एनर्जी घटक त्वरित विस्तार को संचालित करता है, को शामिल करता है।

Core questions

• टाइप Ia सुपरनोवा अच्छे मानक मोमबत्तियाँ क्यों हैं?
• सुपरनोवा अवलोकनों ने ब्रह्मांडीय त्वरण को कैसे प्रकट किया?
• दूर के सुपरनोवा के मंद होने का क्या अर्थ है?

Key concepts

• टाइप Ia सुपरनोवा
• मानकीकृत मोमबत्ती
• प्रकाश-वक्र मानकीकरण
• चमक दूरी
• हबल आरेख
• मंदता पैरामीटर
• ब्रह्मांडीय त्वरण

Key theories

मानकीकृत मोमबत्तियाँ

टाइप Ia सुपरनोवा में प्रकाश-वक्र आकार और चरम चमक के बीच एक घनिष्ठ संबंध होता है, इसलिए मानकीकरण के बाद उनकी चमक लगभग एक समान होती है, जिससे उच्च रेडशिफ्ट तक सटीक दूरी माप संभव होता है।

त्वरण के प्रमाण

दूर के सुपरनोवा एक धीमे होते ब्रह्मांड में अपेक्षित से मंद और इस प्रकार दूर दिखाई देते हैं, यह दर्शाता है कि विस्तार तेज हो रहा है और नकारात्मक दबाव वाले एक घटक की आवश्यकता है।

Mechanisms

एक श्वेत वामन तारा एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान तक पहुँचने पर एक पुनरुत्पादनीय चमक का थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट करता है; प्रकाश-वक्र चौड़ाई और रंग के लिए सुधार करने पर एक मानक मोमबत्ती प्राप्त होती है, और रेडशिफ्ट के विरुद्ध चमक को प्लॉट करने पर एक हबल आरेख (Hubble diagram) बनता है जिसकी उच्च रेडशिफ्ट पर वक्रता त्वरित विस्तार को प्रकट करती है।

Clinical relevance

सुपरनोवा खोज आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण परिणामों में से एक है: इसने डार्क एनर्जी और त्वरित, समतल ब्रह्मांड के अस्तित्व को स्थापित किया, ब्रह्मांडीय ऊर्जा बजट को नया आकार दिया, और त्वरण के कारण को चिह्नित करने के लिए एक प्रमुख अवलोकन कार्यक्रम शुरू किया।

History

सुपरनोवा कॉस्मोलॉजी प्रोजेक्ट और हाई-जेड सुपरनोवा सर्च टीम ने 1998 और 1999 में स्वतंत्र रूप से पाया कि उच्च-रेडशिफ्ट सुपरनोवा अपेक्षा से मंद थे, जिसका अर्थ त्वरण था; इस परिणाम की तेजी से पुष्टि हुई और इसे 2011 के भौतिकी के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

Debates

सुपरनोवा ब्रह्मांड विज्ञान में व्यवस्थित त्रुटियाँ

सुपरनोवा गुणों के विकास, धूल के विलुप्त होने और चयन पूर्वाग्रहों जैसे संभावित व्यवस्थित प्रभावों की त्वरण के विकल्पों के रूप में जांच की गई है, लेकिन परिणाम कायम रहा है और स्वतंत्र जांचों द्वारा इसे पुष्ट किया गया है।

Key figures

• Saul Perlmutter
• Brian Schmidt
• Adam Riess
• Robert Kirshner

Seminal works

• riess1998
• perlmutter1999

Frequently asked questions

टाइप Ia सुपरनोवा ब्रह्मांड विज्ञान के लिए इतने उपयोगी क्यों हैं?

वे अत्यंत चमकीले होते हैं, अधिकांश अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में दिखाई देते हैं, और प्रकाश-वक्र आकार और रंग के लिए मानकीकरण के बाद उनकी चरम चमक लगभग समान होती है, इसलिए उनकी स्पष्ट चमक विस्तार इतिहास का मानचित्रण करने के लिए विश्वसनीय दूरियां देती है।

सुपरनोवा का मंद होना त्वरण का अर्थ कैसे बताता है?

यदि दूर के सुपरनोवा अपने रेडशिफ्ट के लिए अपेक्षित से मंद हैं, तो वे एक धीमे होते ब्रह्मांड की तुलना में अधिक दूर होने चाहिए, जिसका अर्थ है कि विस्तार समय के साथ तेज हुआ, जो डार्क एनर्जी का हस्ताक्षर है।