ફરતું બ્રહ્માંડ

 

 

પૃથ્વી, સૂર્ય, ગેલેક્ષી, બ્લેકહોલ જેવી લગભગ હર ચીજ ફરે છે પરંતુ શું આપણું બ્રહ્માંડ પણ ફરે છે? જો બ્રહ્માંડને પણ ફરતું માની લેવામાં આવે તો, આ કોન્સેપ્ટ આપણા મોર્ડન કોસ્મોલોજીના એક સૌથી મોટા વણઉકેલાયેલ પ્રશ્નનો ઉકેલ લાવી દે છે જેને આપણે Hubble Tension ના નામે ઓળખીએ છીએ. તો ચાલો જાણીએ કે, આ Hubble Tension નામક કોયડો શું છે અને તે આજસુધી કેમ વણઉકેલાયેલ રહ્યો છે? સાથેસાથે આપણે એ પણ જોઇશું કે આ થીયરી શું કહે છે, ક્યાંથી આવી છે અને કોયડાનો ઉકેલ કઇરીતે લાવે છે?

-

અત્યારસુધીની આપણી સમજણ એવી છે કે બ્રહ્માંડ હરેક દિશામાં એકસમાન ફેલાઇ રહ્યું છે. ખગોળીય અવલોકનો પણ આ વાતની પુષ્ટિ કરે છે પરંતુ બ્રહ્માંડનું આ મોડલ મોર્ડન કોસ્મોલોજીની એક મિસ્ટ્રીને સોલ્વ નથી કરી શકતું જેને હબલ ટેન્શન કહે છે. જેમકે નામથી જ ખબર પડી જાય છે કે, હબલ ટેન્શનનું નામ પ્રખ્યાત ખગોળશાસ્ત્રી એડવિન હબલના નામ ઉપરથી રાખવામાં આવ્યું છે. જેમણે 1929 માં નિરીક્ષણ કરી દુનિયાને જણાવ્યું કે, આપણું બ્રહ્માંડ હરેક દિશામાં ફેલાઇ રહ્યું છે. બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ દરને વ્યક્ત કરવા માટે તેમણે hubble constant(H0) નામક એક વેલ્યુ જગત સમક્ષ મૂકી.

-

આ H0 દ્વારા આપણું બ્રહ્માંડ કેટલી ઝડપે વિસ્તરી રહ્યું છે તેની ગણતરી આપણે કરી શકીએ છીએ. H0 ને આપણે હાલમાં બે રીતે માપીએ છીએ. (1) Cosmic Distance Ladder અને (2) Cosmic Microwave Background. આપણી સામાન્ય સમજ એમ કહે છે કે, બ્રહ્માંડ જો હર જગ્યાએ સરખું છે અને ફિઝિક્સના નિયમો બ્રહ્માંડના દરેક ખૂણે સમાનરૂપે કાર્ય કરે છે તો...ભલે આપણે ઉપરોક્ત બે માંથી ગમે તે રીતનો ઉપયોગ કરીએ, બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનો દર સરખો જ આવવો પડે પરંતુ એવું થતું નથી. બસ, આ જ રહસ્ય છે. કહેવાનો મતલબ આ બંન્ને મેથડ આપણને બ્રહ્માંડના વિસ્તરણની અલગ-અલગ વેલ્યૂ આપે છે.

-

અવલોકન એવું દર્શાવે છે કે, આજનું બ્રહ્માંડ શરૂઆતી બ્રહ્માંડની તુલનાએ વધુ ઝડપે વિસ્તરી રહ્યું છે. હજીસુધી આપણી પાસે એવું કોઇ મોડલ નથી જે બતાવી શકે કે, આવું શા માટે થઇ રહ્યું છે? ઘણાં વૈજ્ઞાનિકો આ માટે ડાર્ક મેટર અને ડાર્ક એનર્જીને જવાબદાર ગણે છે. પણ...હજીસુધી આપણે આ બંન્નેને વ્યવસ્થિતપણે સમજી નથી શક્યાં. એવામાં એવું પણ બને કે કોઇક એવો રહસ્યમયી કણ હો જે બ્રહ્માંડના ફેલાવા માટે જવાબદાર હોય.

-

ખેર! હવે ઉપરોક્ત બંન્ને મેથડની માપન પધ્ધતિના ઊંડાણમાં નથી જવું કેમકે સઘળી મેટર જટિલ તેમજ ખુબ ટેકનિકલ છે. માટે ફક્ત તેમની વચ્ચે રહેલા તફાવત ઉપર નજર કરી લઇએ. પ્રથમ પધ્ધતિ વડે મપાયેલ H0 ની વેલ્યૂ લગભગ 73.8 km/s per megaparsec જેટલી મળી જ્યારે બીજી પધ્ધતિ વડે મપાયેલ H0 ની વેલ્યૂ લગભગ 68.22 km/s per megaparsec જેટલી મળી. ભલે બંન્ને વેલ્યૂમાં કેવળ 10% નો જ ફરક હો પરંતુ આ ફરક પણ ખુબ મોટો માનવામાં આવે છે. ઇવન આ ફરક five sigma (5σ) statistical threshold કરતા પણ વધુ છે જેનો ઉપયોગ વૈજ્ઞાનિકો સામાન્યપણે એના માટે કરે છે કે, કોઇ રિઝલ્ટ રેન્ડમ તો નથી મળ્યું ને!

-

હવે લાખ રૂપિયાનો સવાલ એ ઉભો થાય છે કે, આ બંન્ને માપન પધ્ધતિમાં આટલો બધો ફરક શા માટે આવે છે? ખબર નથી, પણ કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોના મતે Cosmic Microwave Background વડે મપાતી પધ્ધતિ જ શાયદ બરોબર નથી. જે હોય તે પરંતુ આપણને એક એવા મોડલની જરૂર છે જે બંન્ને માપન પધ્ધતિના તફાવતને match કરી શકે. તેથી માર્ચમાં monthly notices of the royal astronomical society એ spinning એટલેકે ફરતા બ્રહ્માંડનું મોડલ પ્રસ્તુત કર્યું જે હબલ ટેન્શનના પ્રોબ્લેમને સોલ્વ કરી શકે છે. આ મોડલનો વિચાર પણ નવો નથી બલ્કે 1949 માં Kurt Godel એ reviews of modern physics journal માં તેને પ્રકાશિત કર્યો હતો તથા તેને સ્ટીફન હોકિંગ જેવા કેટલાય વૈજ્ઞાનિકોએ explore કર્યો.

-

હવે બ્રહ્માંડના સઘળા પદાર્થો જ્યારે ફરી રહ્યાં છે તો વૈજ્ઞાનિકો જોવા માંગતા હતા કે, આ વર્તન કુદરતી રીતે સમગ્ર બ્રહ્માંડ ઉપર લાગુ કરી શકાય કે નહીં? જ્યારે તેમણે આવું કર્યું તો નિહાળ્યું કે, હબલ ટેન્શન જેવા પેરાડોક્સનો ઉકેલ તેમને મળી રહ્યો છે. આ મોડલ ઘણા પ્રશ્નોનું નિરાકરણ પણ લાવે છે. આ મોડલ એવું કહે છે કે, બ્રહ્માંડ હર 500 અબજ વર્ષમાં એક વખત rotate કરે છે. આ ચકરાવો એટલો ધીમો છે કે, તેને આસાનીથી પકડી નથી શકાતો પરંતુ તે સ્પેસના પ્રસારણને સમય સાથે ઘણી અસર કરી શકે છે. આ વિચાર કોઇપણ ફિઝિક્સના નિયમનું ઉલ્લંઘન નથી કરતો. જો કે બ્રહ્માંડ હજી 14 અબજ વર્ષ કરતા પણ નાનું છે માટે તેના પ્રથમ ચકરાવાને પૂર્ણ થવામાં પણ ઘણો સમય બાકી છે.

-

હાલમાં આવેલ એક અન્ય સ્ટડીએ પણ જણાવ્યું હતું કે, ગેલેક્ષીઓ એક જ નિશ્ચિત દિશામાં rotate કરે છે. બ્રહ્માંડ જો સ્થિર હોય તો ગેલેક્ષીઓનું ડાબે અથવા જમણેનું rotation(પરિભ્રમણ) 50-50% હોવું જોઇએ પરંતુ એવું જોવા નથી મળતું. આ મોડલ બંન્ને માપન પધ્ધતિ વચ્ચેના ફરકને પોત-પોતાના સંદર્ભે સાચી ઠેરવે છે. ખગોળશાસ્ત્રીઓ જેમજેમ દૂરની ગેલેક્ષીઓનું અધ્યયન કરી રહ્યાં છે તેમતેમ rotation નો પ્રભાવ નોંધનીય બની જાય છે અને આ જ વાત બંન્ને માપન પધ્ધતિના વિરોધાભાસને વર્ણવે છે.

-

જો સમગ્ર બ્રહ્માંડ ખરેખર rotate કરી રહ્યું હોય તો, આ વાત ખુબજ આશ્ચર્યજનક પ્રશ્ન ઉઠાવે છે કે....આખરે એવો કયો ફોર્સ હોઇ શકે છે જે સમગ્ર બ્રહ્માંડને ફરવા માટે મજબૂર કરી રહ્યો છે? યાદરહે rotating બ્રહ્માંડનું આ મોડેલ ફિલહાલ એક થીઅરી જ છે. આને ટેસ્ટ કરવા માટે વૈજ્ઞાનિકોને એક સંપૂર્ણ કમ્પ્યુટર મોડલની જરૂર છે. આ કમ્પ્યુટર મોડલ દ્વારા એવા અનુમાનો નીકળશે જેને વૈજ્ઞાનિકો વાસ્તવિક દુનિયાના અવલોકન સાથે મેચ કરશે.

 

(મિત્ર રવિ દ્વારા)