গ্যালাক্সিগুলো কোন গতিতে আলাদা হয়ে যায়? মহাবিশ্বে সূর্য ও গ্যালাক্সির চলাচলের গতি মহাবিশ্বের শতকরা হার

হাবলের সূত্র একটি গ্যালাক্সি যে আপাত গতিতে আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে তা সরাসরি তার দূরত্বের সমানুপাতিক। প্রথম বিশ্বযুদ্ধ থেকে ফিরে, এডউইন হাবল দক্ষিণ ক্যালিফোর্নিয়ার মাউন্ট উইলসন হাই-অল্টিটিউড অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল অবজারভেটরিতে চাকরি নেন, যেটি সেই সময়ে বিশ্বের সেরা সজ্জিত ছিল। 2.5 মিটার প্রাথমিক আয়না ব্যাস সহ এর নতুন প্রতিফলিত টেলিস্কোপ ব্যবহার করে, তিনি একটি কৌতূহলী পরিমাপ তৈরি করেছিলেন যা মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে চিরতরে পরিবর্তন করেছিল। প্রকৃতপক্ষে, হাবল একটি দীর্ঘস্থায়ী জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত সমস্যা - নীহারিকা প্রকৃতির তদন্ত করতে চেয়েছিলেন। 18 শতক থেকে শুরু হওয়া এই রহস্যময় বস্তুগুলি তাদের উৎপত্তির রহস্য নিয়ে বিজ্ঞানীদের চিন্তিত করেছিল। 20 শতকের মধ্যে, এই নীহারিকাগুলির মধ্যে কিছু তারার জন্ম দেয় এবং দ্রবীভূত হয়, কিন্তু বেশিরভাগ মেঘই নীহারিকা থেকে যায় - এবং বিশেষ করে তাদের প্রকৃতির দ্বারা। এখানে বিজ্ঞানীরা নিজেদের প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করেছিলেন: আমাদের গ্যালাক্সিতে এই নেবুলাস গঠনগুলি ঠিক কোথায় অবস্থিত? নাকি তাদের মধ্যে কেউ কেউ সেই যুগের অত্যাধুনিক ভাষা ব্যবহার করার জন্য অন্য "মহাবিশ্বের দ্বীপ" প্রতিনিধিত্ব করে? 1917 সালে মাউন্ট উইলসনে টেলিস্কোপ চালু হওয়ার আগে, এই প্রশ্নটি সম্পূর্ণ তাত্ত্বিক ছিল, যেহেতু এই নীহারিকাগুলির দূরত্ব পরিমাপ করার জন্য কোনও প্রযুক্তিগত উপায় ছিল না। হাবল অ্যান্ড্রোমিডা নীহারিকা নিয়ে তার গবেষণা শুরু করেছিলেন, সম্ভবত অনাদিকাল থেকে সবচেয়ে জনপ্রিয়। 1923 সালের মধ্যে, তিনি দেখতে সক্ষম হন যে এই নীহারিকাটির বাইরের অংশগুলি পৃথক নক্ষত্রের ক্লাস্টার ছিল, যার মধ্যে কয়েকটি সেফিড ভেরিয়েবলের (জ্যোতির্বিজ্ঞানের শ্রেণিবিন্যাস অনুসারে) শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত। একটি সেফিড ভেরিয়েবলকে বেশ দীর্ঘ সময় ধরে পর্যবেক্ষণ করে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এর আলোকত্বের পরিবর্তনের সময়কাল পরিমাপ করে এবং তারপরে, পিরিয়ড-উজ্জ্বলতা সম্পর্ক ব্যবহার করে, এটি দ্বারা নির্গত আলোর পরিমাণ নির্ধারণ করে। পরবর্তী পদক্ষেপটি কী তা আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, আসুন এই উপমা দেওয়া যাক। কল্পনা করুন যে আপনি একটি পিচ-অন্ধকার রাতে দাঁড়িয়ে আছেন, এবং তারপর দূরত্বে কেউ একটি বৈদ্যুতিক বাতি জ্বালাচ্ছেন। যেহেতু আপনি এই দূরবর্তী আলোর বাল্ব ছাড়া আপনার চারপাশে কিছুই দেখতে পাচ্ছেন না, তাই এটির দূরত্ব নির্ধারণ করা আপনার পক্ষে প্রায় অসম্ভব। হতে পারে এটি খুব উজ্জ্বল এবং দূরে জ্বলছে, অথবা হতে পারে এটি আবছা এবং কাছাকাছি জ্বলছে। কিভাবে এই নির্ধারণ করতে? এখন কল্পনা করুন যে আপনি কোনওভাবে প্রদীপের শক্তি খুঁজে বের করতে পেরেছেন - বলুন, 60, 100 বা 150 ওয়াট। কাজটি অবিলম্বে সরলীকৃত করা হয়েছে, যেহেতু দৃশ্যমান আলোকসজ্জা থেকে আপনি ইতিমধ্যে এটির জ্যামিতিক দূরত্বের আনুমানিক অনুমান করতে পারেন। সুতরাং: যখন একটি সেফিডের আলোতে পরিবর্তনের সময়কাল পরিমাপ করা হয়, তখন জ্যোতির্বিজ্ঞানী আপনার মতো প্রায় একই পরিস্থিতিতে থাকেন, একটি দূরবর্তী প্রদীপের দূরত্ব গণনা করে, এর উজ্জ্বলতা (বিকিরণ শক্তি) জেনে। হাবল প্রথম যে কাজটি করেছিলেন তা হল অ্যান্ড্রোমিডা নীহারিকাটির উপকণ্ঠে সেফিডসের দূরত্ব গণনা করা, এবং তাই নীহারিকা নিজেই: 900,000 আলোকবর্ষ (এন্ড্রোমিডা গ্যালাক্সির আরও সঠিকভাবে গণনা করা দূরত্ব, যা এখন বলা হয়, 2.3 মিলিয়ন আলোকবর্ষ - লেখকের নোট) - অর্থাৎ, নীহারিকাটি মিল্কিওয়ের অনেক দূরে অবস্থিত - আমাদের ছায়াপথ। এটি এবং অন্যান্য নীহারিকা পর্যবেক্ষণ করার পর, হাবল মহাবিশ্বের গঠন সম্পর্কে একটি প্রাথমিক সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন: এটি বিশাল নক্ষত্র ক্লাস্টার - গ্যালাক্সিগুলির একটি সংগ্রহ নিয়ে গঠিত। তারাই আমাদের কাছে আকাশে দূরবর্তী কুয়াশাচ্ছন্ন "মেঘ" হিসাবে দেখায়, যেহেতু আমরা এত বিশাল দূরত্বে পৃথক তারা দেখতে পারি না। একমাত্র এই আবিষ্কারই হাবলের বিজ্ঞানে তার সেবার বিশ্বব্যাপী স্বীকৃতি পাওয়ার জন্য যথেষ্ট হবে। বিজ্ঞানী অবশ্য সেখানেই থেমে থাকেননি এবং প্রাপ্ত তথ্যে আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক লক্ষ্য করেছেন, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আগে পর্যবেক্ষণ করেছিলেন, কিন্তু ব্যাখ্যা করা কঠিন বলে মনে করেছিলেন। যথা: দূরবর্তী ছায়াপথের পরমাণু দ্বারা নির্গত বর্ণালী আলোক তরঙ্গের পর্যবেক্ষণ দৈর্ঘ্য স্থলজ গবেষণাগারে একই পরমাণু দ্বারা নির্গত বর্ণালী তরঙ্গের দৈর্ঘ্যের তুলনায় কিছুটা কম। অর্থাৎ, প্রতিবেশী ছায়াপথগুলির বিকিরণ বর্ণালীতে, যখন একটি ইলেকট্রন কক্ষপথ থেকে কক্ষপথে লাফ দেয় তখন একটি পরমাণু দ্বারা নির্গত আলোর পরিমাণ স্পেকট্রামের লাল অংশের দিকে কম্পাঙ্কে স্থানান্তরিত হয় পৃথিবীতে একই পরমাণু দ্বারা নির্গত একই কোয়ান্টামের তুলনায়। . হাবল এই পর্যবেক্ষণটিকে ডপলার প্রভাবের প্রকাশ হিসাবে ব্যাখ্যা করার স্বাধীনতা নিয়েছিলেন, যার অর্থ হল সমস্ত পর্যবেক্ষণ করা প্রতিবেশী ছায়াপথ পৃথিবী থেকে দূরে সরে যাচ্ছে, যেহেতু মিল্কিওয়ের বাইরের প্রায় সমস্ত গ্যালাকটিক বস্তু তাদের গতির সমানুপাতিক একটি বর্ণালী লাল স্থানান্তর প্রদর্শন করে। অপসারণ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, হাবল তার দূরত্ব পরিমাপের ফলাফলগুলিকে পার্শ্ববর্তী ছায়াপথগুলির সাথে (সেফিড ভেরিয়েবলের পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে) তাদের মন্দা হারের পরিমাপের সাথে তুলনা করতে সক্ষম হয়েছিল (রেডশিফ্টের উপর ভিত্তি করে)। এবং হাবল আবিষ্কার করেছেন যে একটি গ্যালাক্সি আমাদের থেকে যত দূরে, তত দ্রুত দূরে সরে যাচ্ছে। স্থানীয় পর্যবেক্ষণ বিন্দু থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে দৃশ্যমান মহাবিশ্বের ক্রমবর্ধমান গতির সাথে কেন্দ্রমুখী "বিচ্ছুরণ" এর এই ঘটনাটিকে হাবলের সূত্র বলা হয়। গাণিতিকভাবে, এটি খুব সহজভাবে প্রণয়ন করা হয়েছে: v = Hr যেখানে v হল যে গতিতে গ্যালাক্সিটি আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে, r হল এর দূরত্ব, এবং H হল তথাকথিত হাবল ধ্রুবক। পরেরটি পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়, এবং বর্তমানে আনুমানিক 70 km/(s Mpc) (কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ড প্রতি মেগাপারসেক; 1 Mpc প্রায় 3.3 মিলিয়ন আলোকবর্ষের সমান)। এর মানে হল যে আমাদের থেকে 10 মেগাপারসেক দূরত্বের একটি গ্যালাক্সি 700 কিমি/সেকেন্ড গতিতে আমাদের কাছ থেকে পালিয়ে যায়, 7000 কিমি/সেকেন্ড গতিতে 100 Mpc দূরত্বের একটি গ্যালাক্সি ইত্যাদি। এবং, যদিও প্রাথমিকভাবে হাবল এসেছিল আমাদের নিকটতম কয়েকটি ছায়াপথ পর্যবেক্ষণের ফলে তখন থেকে আবিষ্কৃত দৃশ্যমান মহাবিশ্বের অনেকগুলি নতুন ছায়াপথের একটিও এই আইনের আওতার বাইরে পড়ে না। সুতরাং, হাবলের সূত্রের প্রধান এবং আপাতদৃষ্টিতে অবিশ্বাস্য পরিণতি: মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে! এই চিত্রটি আমার কাছে সবচেয়ে স্পষ্টভাবে এইরকম মনে হচ্ছে: ছায়াপথগুলি একটি দ্রুত ক্রমবর্ধমান খামিরের ময়দার মধ্যে কিশমিশ। নিজেকে একটি কিশমিশের একটি মাইক্রোস্কোপিক প্রাণী হিসাবে কল্পনা করুন, যার জন্য ময়দা স্বচ্ছ দেখায়: আপনি কী দেখতে পাবেন? ময়দা বাড়ার সাথে সাথে অন্যান্য সমস্ত কিশমিশ আপনার থেকে দূরে সরে যায় এবং একটি কিসমিস যত দূরে থাকে, তত দ্রুত এটি আপনার থেকে দূরে সরে যায় (যেহেতু আপনার এবং নিকটবর্তী কিশমিশের চেয়ে আপনার এবং দূরবর্তী কিশমিশের মধ্যে আটা বেশি প্রসারিত হয়)। একই সময়ে, এটি আপনার কাছে মনে হবে যে আপনিই প্রসারিত সর্বজনীন পরীক্ষার একেবারে কেন্দ্রে আছেন এবং এতে অদ্ভুত কিছু নেই - আপনি যদি অন্য কিশমিশে থাকতেন তবে সবকিছু আপনার কাছে ঠিক একই রকম বলে মনে হবে। সুতরাং ছায়াপথগুলি একটি সাধারণ কারণে বিক্ষিপ্ত হচ্ছে: বিশ্ব মহাকাশের খুব ফ্যাব্রিক প্রসারিত হচ্ছে। সমস্ত পর্যবেক্ষক (এবং আপনি এবং আমি ব্যতিক্রম নই) নিজেদেরকে মহাবিশ্বের কেন্দ্রে বলে মনে করেন। এটি 15 শতকের কুসার চিন্তাবিদ নিকোলাস দ্বারা সর্বোত্তম প্রণয়ন করা হয়েছিল: "যেকোনো বিন্দুই সীমাহীন মহাবিশ্বের কেন্দ্র।"

আমরা তার সাথে দেখা করার পরামর্শ দিই। সেখানে আপনি অনেক নতুন বন্ধু পাবেন। উপরন্তু, এটি প্রকল্প প্রশাসকদের সাথে যোগাযোগ করার দ্রুততম এবং সবচেয়ে কার্যকর উপায়। অ্যান্টিভাইরাস আপডেট বিভাগটি কাজ চালিয়ে যাচ্ছে - Dr Web এবং NOD-এর জন্য সর্বদা আপ-টু-ডেট বিনামূল্যের আপডেট। কিছু পড়ার সময় ছিল না? টিকারের সম্পূর্ণ বিষয়বস্তু এই লিঙ্কে পাওয়া যাবে।

এই নিবন্ধটি বিভিন্ন রেফারেন্স সিস্টেমের তুলনায় সূর্য এবং গ্যালাক্সির গতির গতি পরীক্ষা করে:

নিকটবর্তী নক্ষত্র, দৃশ্যমান নক্ষত্র এবং মিল্কিওয়ের কেন্দ্রের সাপেক্ষে গ্যালাক্সিতে সূর্যের চলাচলের গতি;

গ্যালাক্সির স্থানীয় গোষ্ঠী, দূরবর্তী তারা ক্লাস্টার এবং মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি বিকিরণ সাপেক্ষে গ্যালাক্সির গতির গতি।

মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির সংক্ষিপ্ত বিবরণ।

গ্যালাক্সির বর্ণনা।

আমরা মহাবিশ্বে সূর্য এবং গ্যালাক্সির গতির গতি অধ্যয়ন শুরু করার আগে, আসুন আমাদের গ্যালাক্সিটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।

আমরা বাস করি, যেমনটি ছিল, একটি বিশাল "তারকা শহরে"। বা বরং, আমাদের সূর্য এতে "বাস করে"। এই "শহরের" জনসংখ্যা বিভিন্ন নক্ষত্রের, এবং তাদের মধ্যে দুইশ বিলিয়নেরও বেশি "বসে"। অগণিত সূর্য এতে জন্মগ্রহণ করে, তাদের যৌবন, মধ্য বয়স এবং বার্ধক্য অনুভব করে - তারা দীর্ঘ এবং জটিল জীবনের পথ অতিক্রম করে, বিলিয়ন বছর স্থায়ী হয়।

এই "তারকা শহর"-এর আকার - গ্যালাক্সি - বিশাল। প্রতিবেশী নক্ষত্রের মধ্যে দূরত্ব গড়ে হাজার হাজার বিলিয়ন কিলোমিটার (6*1013 কিমি)। এবং 200 বিলিয়নেরও বেশি প্রতিবেশী রয়েছে।

আমরা যদি আলোর গতিতে (300,000 কিমি/সেকেন্ড) গ্যালাক্সির এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে ছুটে যাই, তাহলে প্রায় 100 হাজার বছর লাগবে।

আমাদের পুরো নক্ষত্রমণ্ডলী ধীরে ধীরে ঘোরে, বিলিয়ন বিলিয়ন সূর্য দিয়ে তৈরি একটি বিশাল চাকার মতো।

সূর্যের কক্ষপথ

গ্যালাক্সির কেন্দ্রে একটি সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল (ধনু A*) (প্রায় 4.3 মিলিয়ন) আছে বলে মনে হচ্ছে সৌর ভর) যার চারপাশে, সম্ভবত, 1000 থেকে 10,000 সৌর ভরের গড় ভরের একটি ব্ল্যাক হোল এবং প্রায় 100 বছর এবং কয়েক হাজার তুলনামূলকভাবে ছোট একটি কক্ষপথের সময়কাল ঘোরে। প্রতিবেশী নক্ষত্রের উপর তাদের সম্মিলিত মহাকর্ষীয় প্রভাব পরবর্তী তারাগুলিকে অস্বাভাবিক ট্র্যাজেক্টোরি বরাবর চলাচল করতে দেয়। একটি অনুমান রয়েছে যে বেশিরভাগ ছায়াপথের কেন্দ্রে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল রয়েছে।

গ্যালাক্সির কেন্দ্রীয় অঞ্চলগুলি নক্ষত্রগুলির একটি শক্তিশালী ঘনত্ব দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: কেন্দ্রের কাছাকাছি প্রতিটি ঘন পার্সেক তাদের হাজার হাজার ধারণ করে। তারার মধ্যে দূরত্ব সূর্যের আশেপাশের তুলনায় দশ এবং শতগুণ কম।

গ্যালাক্সির মূল অংশ অন্য সব নক্ষত্রকে প্রচণ্ড শক্তি দিয়ে আকর্ষণ করে। তবে "তারকা শহর" জুড়ে বিপুল সংখ্যক তারা ছড়িয়ে ছিটিয়ে রয়েছে। এবং তারা একে অপরকে আকর্ষণ করে বিভিন্ন দিকনির্দেশ, এবং এটি জটিল উপায়ে প্রতিটি তারার গতিবিধি প্রভাবিত করে। অতএব, সূর্য এবং অন্যান্য কোটি কোটি নক্ষত্র সাধারণত বৃত্তাকার পথে বা উপবৃত্তে, গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে চলে। কিন্তু এটি শুধুমাত্র "বেশিরভাগ" - যদি আমরা ঘনিষ্ঠভাবে তাকাই, আমরা দেখতে পাব যে তারা আশেপাশের তারাগুলির মধ্যে আরও জটিল বক্ররেখা বরাবর চলে যায়।

মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির বৈশিষ্ট্য:

গ্যালাক্সিতে সূর্যের অবস্থান।

গ্যালাক্সিতে সূর্য কোথায় এবং এটি কি চলমান (এবং এর সাথে পৃথিবী, এবং আপনি এবং আমি)? আমরা কি "শহরের কেন্দ্রে" বা অন্তত এটির কাছাকাছি কোথাও? গবেষণায় দেখা গেছে যে সূর্য এবং সৌরজগত গ্যালাক্সির কেন্দ্র থেকে একটি বিশাল দূরত্বে অবস্থিত, "শহুরে উপকণ্ঠ" (26,000 ± 1,400 আলোকবর্ষ) এর কাছাকাছি।

সূর্য আমাদের গ্যালাক্সির সমতলে অবস্থিত এবং এর কেন্দ্র থেকে 8 kpc এবং গ্যালাক্সির সমতল থেকে আনুমানিক 25 pc (1 pc (parsec) = 3.2616 আলোকবর্ষ) দ্বারা সরানো হয়েছে। গ্যালাক্সির যে অঞ্চলে সূর্য অবস্থিত, সেখানে তারার ঘনত্ব প্রতি পিসি৩ তে 0.12 তারা।

আমাদের গ্যালাক্সির মডেল

গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ।

গ্যালাক্সিতে সূর্যের চলাচলের গতি সাধারণত বিভিন্ন রেফারেন্স সিস্টেমের সাথে আপেক্ষিক হিসাবে বিবেচিত হয়:

কাছাকাছি তারার আপেক্ষিক।

খালি চোখে দৃশ্যমান সমস্ত উজ্জ্বল নক্ষত্রের সাথে আপেক্ষিক।

আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাস সংক্রান্ত।

গ্যালাক্সির কেন্দ্রের সাথে আপেক্ষিক।

1. নিকটতম নক্ষত্রের তুলনায় গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ।

যেমন একটি উড়ন্ত উড়োজাহাজের গতি পৃথিবীর সাথে সম্পর্কিত বিবেচনা করা হয়, পৃথিবীর নিজেই উড্ডয়নকে বিবেচনায় না নিয়ে, তেমনি সূর্যের গতি তার নিকটতম নক্ষত্রের সাপেক্ষে নির্ধারণ করা যেতে পারে। যেমন সিরিয়াস সিস্টেমের তারা, আলফা সেন্টোরি ইত্যাদি।

গ্যালাক্সিতে সূর্যের চলাচলের এই গতি তুলনামূলকভাবে ছোট: মাত্র 20 কিমি/সেকেন্ড বা 4 AU। (1 জ্যোতির্বিজ্ঞানের একক পৃথিবী থেকে সূর্যের গড় দূরত্বের সমান - 149.6 মিলিয়ন কিমি।)

সূর্য, নিকটতম নক্ষত্রের সাপেক্ষে, গ্যালাক্সির সমতলে প্রায় 25° কোণে হারকিউলিস এবং লাইরা নক্ষত্রমন্ডলের সীমানায় অবস্থিত একটি বিন্দুর দিকে (শীর্ষ) চলে। শীর্ষের নিরক্ষীয় স্থানাঙ্ক = 270°, = 30°।

2. দৃশ্যমান নক্ষত্রের তুলনায় গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ।

আমরা যদি দূরবীন ছাড়া দৃশ্যমান সমস্ত নক্ষত্রের তুলনায় মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবিধি বিবেচনা করি তবে এর গতি আরও কম।

দৃশ্যমান তারার তুলনায় গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ হল 15 কিমি/সেকেন্ড বা 3 AU।

সূর্যের আন্দোলনের শীর্ষস্থান এক্ষেত্রেএছাড়াও হারকিউলিস নক্ষত্রমন্ডলে অবস্থিত এবং নিম্নলিখিত নিরক্ষীয় স্থানাঙ্ক রয়েছে: = 265°, = 21°।

কাছাকাছি নক্ষত্র এবং আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের সাপেক্ষে সূর্যের গতি

3. আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের সাপেক্ষে গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ।

গ্যালাক্সির পরবর্তী বস্তুটি, যার সাপেক্ষে আমরা সূর্যের গতিবেগ বিবেচনা করব, তা হল আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাস।

মহাবিশ্বের বিশালতা প্রায় ততটা নির্জন নয় যতটা দীর্ঘকাল ধরে ভাবা হয়েছিল। যদিও অল্প পরিমাণে, আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাস সর্বত্র উপস্থিত, মহাবিশ্বের সমস্ত কোণে ভরাট করে। আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাস, মহাবিশ্বের অপূর্ণ স্থানের আপাত শূন্যতা সত্ত্বেও, সমস্ত মহাজাগতিক বস্তুর মোট ভরের প্রায় 99% জন্য দায়ী। হাইড্রোজেন, হিলিয়াম এবং ন্যূনতম পরিমাণে ভারী উপাদান (লোহা, অ্যালুমিনিয়াম, নিকেল, টাইটানিয়াম, ক্যালসিয়াম) সমন্বিত আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের ঘন এবং ঠান্ডা রূপগুলি একটি আণবিক অবস্থায় রয়েছে, যা বিশাল মেঘের ক্ষেত্রগুলিতে একত্রিত হয়। সাধারণত, আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের উপাদানগুলি নিম্নরূপ বিতরণ করা হয়: হাইড্রোজেন - 89%, হিলিয়াম - 9%, কার্বন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন - প্রায় 0.2-0.3%।

আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাস এবং ধূলিকণার গ্যাস এবং ধুলোর মেঘ IRAS 20324+4057 1 আলোকবর্ষ দীর্ঘ, একটি ট্যাডপোলের মতো, যেখানে একটি ক্রমবর্ধমান তারা লুকিয়ে আছে

আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের মেঘগুলি কেবল গ্যালাকটিক কেন্দ্রগুলির চারপাশে সুশৃঙ্খলভাবে ঘোরাতে পারে না, তবে অস্থির ত্বরণও রয়েছে। কয়েক মিলিয়ন বছর ধরে, তারা একে অপরের সাথে আঁকড়ে ধরে এবং সংঘর্ষ করে, ধুলো এবং গ্যাসের কমপ্লেক্স তৈরি করে।

আমাদের গ্যালাক্সিতে, আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের বেশিরভাগ অংশ সর্পিল বাহুতে ঘনীভূত হয়, যার একটি করিডোর সৌরজগতের কাছে অবস্থিত।

আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের সাপেক্ষে গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতি: 22-25 কিমি/সেকেন্ড।

সূর্যের আশেপাশে আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের নিকটতম নক্ষত্রের তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য অন্তর্নিহিত গতি (20-25 কিমি/সেকেন্ড) রয়েছে। এর প্রভাবে, সূর্যের গতির শীর্ষ স্থান ওফিউকাস নক্ষত্রমণ্ডলের দিকে সরে যায় (= 258°, = -17°)। আন্দোলনের দিকের পার্থক্য প্রায় 45°।

4. গ্যালাক্সির কেন্দ্রের সাপেক্ষে গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ।

উপরে আলোচিত তিনটি পয়েন্টে আমরা সূর্যের তথাকথিত অদ্ভুত, আপেক্ষিক গতির কথা বলছি। অন্য কথায়, অদ্ভুত গতি হল রেফারেন্সের মহাজাগতিক ফ্রেমের সাপেক্ষে গতি।

কিন্তু সূর্য, তার সবচেয়ে কাছের নক্ষত্র এবং স্থানীয় আন্তঃনাক্ষত্রিক মেঘ সব মিলে একটি বৃহত্তর আন্দোলনে অংশগ্রহণ করে - গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে চলাচল করে।

এবং এখানে আমরা সম্পূর্ণ ভিন্ন গতি সম্পর্কে কথা বলছি।

গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে সূর্যের গতি পার্থিব মান অনুসারে প্রচুর - 200-220 কিমি/সেকেন্ড (প্রায় 850,000 কিমি/ঘন্টা) বা 40 AU এর বেশি। / বছর।

গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে সূর্যের সঠিক গতি নির্ধারণ করা অসম্ভব, কারণ গ্যালাক্সির কেন্দ্রটি আন্তঃনাক্ষত্রিক ধূলিকণার ঘন মেঘের আড়ালে আমাদের থেকে লুকিয়ে আছে। যাইহোক, এই এলাকায় আরও এবং আরো নতুন আবিষ্কার আমাদের সূর্যের আনুমানিক গতি কমিয়ে দিচ্ছে। সম্প্রতি তারা 230-240 কিমি/সেকেন্ডের কথা বলছিল।

সৌর জগৎগ্যালাক্সিতে সিগনাস নক্ষত্রের দিকে এগিয়ে যায়।

গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিপথ গ্যালাক্সির কেন্দ্রের দিকে লম্বভাবে ঘটে। তাই শীর্ষের গ্যালাকটিক স্থানাঙ্ক: l = 90°, b = 0° বা আরও পরিচিত নিরক্ষীয় স্থানাঙ্কে - = 318°, = 48°। কারণ এটি একটি বিপরীতমুখী আন্দোলন, শীর্ষস্থানটি একটি "গ্যালাকটিক বছরে", প্রায় 250 মিলিয়ন বছরে একটি পূর্ণ বৃত্ত চলে এবং সম্পূর্ণ করে; এর কৌণিক বেগ হল ~5"/1000 বছর, অর্থাৎ সর্বোচ্চ স্থানাঙ্কগুলি প্রতি মিলিয়ন বছরে দেড় ডিগ্রি করে।

আমাদের পৃথিবীর বয়স প্রায় 30 যেমন "গ্যালাক্টিক বছর"।

গ্যালাক্সির কেন্দ্রের সাপেক্ষে গ্যালাক্সিতে সূর্যের চলাচলের গতি

যাইহোক, গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতি সম্পর্কে একটি আকর্ষণীয় তথ্য:

গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে সূর্যের ঘূর্ণনের গতি প্রায় সর্পিল বাহু গঠনকারী কম্প্যাকশন তরঙ্গের গতির সাথে মিলে যায়। এই পরিস্থিতিটি সামগ্রিকভাবে গ্যালাক্সির জন্য অপ্রয়োজনীয়: সর্পিল বাহুগুলি একটি চাকার স্পোকের মতো একটি ধ্রুবক কৌণিক বেগে ঘোরে এবং নক্ষত্রের গতিবিধি একটি ভিন্ন প্যাটার্ন অনুসারে ঘটে, তাই ডিস্কের প্রায় পুরো নাক্ষত্রিক জনসংখ্যাই পড়ে যায়। সর্পিল বাহু ভিতরে বা তাদের বাইরে পড়ে. একমাত্র স্থান যেখানে তারা এবং সর্পিল বাহুগুলির বেগ মিলে যায় তা হল তথাকথিত কোরোটেশন বৃত্ত এবং এটিতে সূর্য অবস্থিত।

পৃথিবীর জন্য, এই পরিস্থিতি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু হিংসাত্মক প্রক্রিয়াগুলি সর্পিল বাহুতে ঘটে, শক্তিশালী বিকিরণ তৈরি করে যা সমস্ত জীবের জন্য ধ্বংসাত্মক। এবং কোন বায়ুমণ্ডল এটি থেকে রক্ষা করতে পারে না। কিন্তু আমাদের গ্রহ গ্যালাক্সিতে তুলনামূলকভাবে শান্ত জায়গায় বিদ্যমান এবং কয়েক মিলিয়ন (বা এমনকি বিলিয়ন) বছর ধরে এই মহাজাগতিক বিপর্যয় দ্বারা প্রভাবিত হয়নি। সম্ভবত এই কারণেই পৃথিবীতে প্রাণের উদ্ভব এবং টিকে থাকতে সক্ষম হয়েছিল।

মহাবিশ্বে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি।

মহাবিশ্বে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি সাধারণত বিভিন্ন রেফারেন্স সিস্টেমের সাথে আপেক্ষিক হিসাবে বিবেচিত হয়:

গ্যালাক্সির স্থানীয় গ্রুপের সাথে সম্পর্কিত (এন্ড্রোমিডা গ্যালাক্সির সাথে গতিপথের গতি)।

দূরবর্তী গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সির ক্লাস্টারের সাথে সম্পর্কিত (নক্ষত্রমণ্ডলের দিকে গ্যালাক্সির স্থানীয় গোষ্ঠীর অংশ হিসাবে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি)।

মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশন সম্পর্কে (মহাবিশ্বের সবচেয়ে কাছের অংশে সমস্ত গ্যালাক্সির গতিবেগ গ্রেট অ্যাট্রাক্টরের দিকে - বিশাল সুপার গ্যালাক্সির একটি ক্লাস্টার)।

এর প্রতিটি পয়েন্ট একটি ঘনিষ্ঠভাবে কটাক্ষপাত করা যাক.

1. এন্ড্রোমিডার দিকে মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি।

আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সিও স্থির থাকে না, তবে মহাকর্ষীয়ভাবে আকৃষ্ট হয় এবং 100-150 কিমি/সেকেন্ড গতিতে অ্যান্ড্রোমিডা গ্যালাক্সির কাছে আসে। ছায়াপথগুলির গতিপথের প্রধান উপাদানটি মিল্কিওয়ের অন্তর্গত।

গতির পার্শ্বীয় উপাদানটি সঠিকভাবে জানা যায় না এবং সংঘর্ষের বিষয়ে উদ্বেগ অকাল। এই আন্দোলনে একটি অতিরিক্ত অবদান বৃহদায়তন গ্যালাক্সি M33 দ্বারা তৈরি করা হয়েছে, যা প্রায় অ্যান্ড্রোমিডা গ্যালাক্সির মতো একই দিকে অবস্থিত। সাধারণভাবে, আমাদের গ্যালাক্সির গতিবেগ স্থানীয় গোষ্ঠীর গ্যালাক্সির ব্যারিসেন্টার সাপেক্ষে প্রায় 100 কিমি/সেকেন্ড প্রায় এন্ড্রোমিডা/লিজার্ডের দিকে (l = 100, b = -4, = 333, = 52), কিন্তু এই তথ্য এখনও খুব আনুমানিক. এটি একটি খুব শালীন আপেক্ষিক গতি: গ্যালাক্সি দুই থেকে তিনশ মিলিয়ন বছরে, বা খুব মোটামুটিভাবে, একটি গ্যালাকটিক বছরে তার নিজস্ব ব্যাসে স্থানান্তরিত হয়।

2. কন্যা গোষ্ঠীর দিকে মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি।

পালাক্রমে, গ্যালাক্সির দল, যার মধ্যে আমাদের মিল্কিওয়ে অন্তর্ভুক্ত, এককভাবে, 400 কিমি/সেকেন্ড গতিতে বৃহৎ কুমারী ক্লাস্টারের দিকে অগ্রসর হচ্ছে। এই আন্দোলনটি মহাকর্ষীয় শক্তির কারণেও ঘটে এবং দূরবর্তী গ্যালাক্সি ক্লাস্টারের তুলনায় ঘটে।

কুমারী ক্লাস্টারের দিকে মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির বেগ

3. মহাবিশ্বে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি। মহান আকর্ষক!

CMB বিকিরণ।

তত্ত্ব অনুসারে বিগ ব্যাং, প্রারম্ভিক মহাবিশ্ব ছিল একটি উত্তপ্ত প্লাজমা যা ইলেকট্রন, বেরিয়ন এবং ফোটনের সমন্বয়ে ক্রমাগত নির্গত, শোষিত এবং পুনরায় নির্গত হয়।

মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে, প্লাজমা শীতল হয়ে যায় এবং একটি নির্দিষ্ট পর্যায়ে, ধীরগতির ইলেকট্রনগুলি ধীরগতির প্রোটন (হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস) এবং আলফা কণা (হিলিয়াম নিউক্লিয়াস) এর সাথে একত্রিত হতে সক্ষম হয়, পরমাণু গঠন করে (এই প্রক্রিয়াটিকে পুনর্মিলন বলা হয়)।

এটি প্রায় 3000 K এর প্লাজমা তাপমাত্রা এবং 400,000 বছর মহাবিশ্বের আনুমানিক বয়সে ঘটেছে। কণাগুলির মধ্যে আরও ফাঁকা স্থান ছিল, কম চার্জযুক্ত কণা ছিল, ফোটনগুলি প্রায়শই বিক্ষিপ্ত হওয়া বন্ধ করে এবং এখন বস্তুর সাথে কার্যত মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই মহাকাশে অবাধে চলাচল করতে পারে।

সেই সময়ে যে ফোটনগুলি প্লাজমা দ্বারা পৃথিবীর ভবিষ্যতের অবস্থানের দিকে নির্গত হয়েছিল তা এখনও মহাবিশ্বের মহাকাশের মাধ্যমে আমাদের গ্রহে পৌঁছে যা প্রসারিত হতে থাকে। এই ফোটনগুলি মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি বিকিরণ তৈরি করে, যা তাপীয় বিকিরণ মহাবিশ্বকে সমানভাবে ভরাট করে।

মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের অস্তিত্ব বিগ ব্যাং তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে জি গামো তাত্ত্বিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। এর অস্তিত্ব পরীক্ষামূলকভাবে 1965 সালে নিশ্চিত করা হয়েছিল।

মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের সাপেক্ষে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি।

পরে, মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের সাপেক্ষে ছায়াপথের গতিবিধি নিয়ে গবেষণা শুরু হয়। মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের বিভিন্ন দিকের তাপমাত্রার অসমতা পরিমাপ করে এই গতিবিধি নির্ধারণ করা হয়।

বিকিরণ তাপমাত্রা চলাচলের দিক থেকে সর্বাধিক এবং বিপরীত দিকে সর্বনিম্ন। আইসোট্রপিক (2.7 কে) থেকে তাপমাত্রা বন্টনের বিচ্যুতির ডিগ্রি বেগের উপর নির্ভর করে। পর্যবেক্ষণমূলক তথ্য বিশ্লেষণ থেকে এটি অনুসরণ করে যে সূর্য CMB এর সাপেক্ষে 400 কিমি/সেকেন্ড গতিতে = 11.6, =-12 দিকে চলে।

এই ধরনের পরিমাপ আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়ও দেখিয়েছিল: মহাবিশ্বের সবচেয়ে কাছের অংশের সমস্ত ছায়াপথ, শুধুমাত্র আমাদের নয়। স্থানীয় গ্রুপ, কিন্তু এছাড়াও Virgo ক্লাস্টার এবং অন্যান্য ক্লাস্টারগুলি অপ্রত্যাশিতভাবে উচ্চ গতিতে ব্যাকগ্রাউন্ড CMB-এর সাপেক্ষে চলছে।

গ্যালাক্সির স্থানীয় গোষ্ঠীর জন্য এটি হাইড্রা নক্ষত্রমন্ডলে (=166, =-27) এর শীর্ষ সহ 600-650 কিমি/সেকেন্ড। দেখে মনে হচ্ছে মহাবিশ্বের গভীরে কোথাও অনেকগুলি সুপারক্লাস্টারের একটি বিশাল ক্লাস্টার রয়েছে, যা আমাদের মহাবিশ্বের অংশ থেকে পদার্থকে আকর্ষণ করছে। এই ক্লাস্টারের নামকরণ করা হয়েছিল মহান আকর্ষক- থেকে ইংরেজি শব্দ"আকর্ষণ" - আকর্ষণ করা।

যেহেতু মহাআকর্ষণকারী গ্যালাক্সিগুলি আন্তঃনাক্ষত্রিক ধূলিকণা দ্বারা লুকিয়ে আছে যা মিল্কিওয়ের অংশ, তাই আকর্ষকের ম্যাপিং শুধুমাত্র এখানেই সম্ভব ছিল গত বছরগুলোরেডিও টেলিস্কোপ ব্যবহার করে।

গ্রেট অ্যাট্রাক্টর গ্যালাক্সির বেশ কয়েকটি সুপারক্লাস্টারের সংযোগস্থলে অবস্থিত। এই অঞ্চলে পদার্থের গড় ঘনত্ব মহাবিশ্বের গড় ঘনত্বের চেয়ে বেশি নয়। কিন্তু এর বিশাল আকারের কারণে, এর ভর এত বেশি হয়ে যায় এবং আকর্ষণের শক্তি এতটাই বিশাল যে শুধুমাত্র আমাদের নক্ষত্রমণ্ডলই নয়, অন্যান্য গ্যালাক্সি এবং তাদের আশেপাশের ক্লাস্টারগুলিও গ্রেট অ্যাট্রাক্টরের দিকে চলে যায়, যা একটি বিশাল আকৃতি তৈরি করে। ছায়াপথের প্রবাহ।

মহাবিশ্বে গ্যালাক্সির চলাচলের গতি। মহান আকর্ষক!

সুতরাং, এর সংক্ষিপ্ত করা যাক.

মহাবিশ্বের গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সিতে সূর্যের গতিবেগ। পিভট টেবিল।

আন্দোলনের অনুক্রম যেখানে আমাদের গ্রহ অংশ নেয়:

সূর্যের চারদিকে পৃথিবীর আবর্তন;

আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে সূর্যের সাথে ঘূর্ণন;

নক্ষত্রমণ্ডল অ্যান্ড্রোমিডা (গ্যালাক্সি M31) এর মহাকর্ষীয় আকর্ষণের প্রভাবে সমগ্র গ্যালাক্সির সাথে স্থানীয় গ্যালাক্সি গ্রুপের কেন্দ্রের সাথে সম্পর্কিত আন্দোলন;

কন্যা রাশিতে ছায়াপথের একটি ক্লাস্টারের দিকে চলাচল;

মহান আকর্ষক দিকে আন্দোলন.

গ্যালাক্সিতে সূর্যের চলাচলের গতি এবং মহাবিশ্বের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির গতিবেগ। পিভট টেবিল।

আমরা প্রতি সেকেন্ডে কত দূর ভ্রমণ করি তা কল্পনা করা কঠিন, এবং গণনা করা আরও কঠিন। এই দূরত্বগুলি বিশাল, এবং এই জাতীয় গণনার ত্রুটিগুলি এখনও বেশ বড়। এই তথ্য বিজ্ঞান আজ আছে.

বর্তমানে, জ্যোতির্বিজ্ঞানের পর্যবেক্ষণ অনুসারে, এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে মহাবিশ্ব ইন প্রচুর পরিমাণেসমজাতীয়, অর্থাৎ 300 মিলিয়ন আলোকবর্ষ থেকে এর সমস্ত অঞ্চলের আকার এবং আরও একই রকম দেখায়। একটি ছোট স্কেলে, মহাবিশ্বে এমন অঞ্চল রয়েছে যেখানে গ্যালাক্সির ক্লাস্টার পাওয়া যায় এবং বিপরীতভাবে, শূন্যতা রয়েছে যেখানে তাদের কয়েকটি রয়েছে।

একটি ছায়াপথ হল নক্ষত্রগুলির একটি সিস্টেম যার একটি সাধারণ উত্স রয়েছে এবং মহাকর্ষীয় শক্তি দ্বারা সংযুক্ত। আমাদের সূর্য যে গ্যালাক্সিতে অবস্থিত সেটি হল মিল্কিওয়ে

জ্যোতির্বিদ্যায় মহাকাশীয় বস্তুর দূরত্ব ভিন্নভাবে নির্ধারিত হয় এই বস্তুগুলি আমাদের গ্রহ থেকে কাছাকাছি নাকি দূরে তার উপর নির্ভর করে। মহাকাশে, নিম্নোক্ত এককগুলি সাধারণত দূরত্ব পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়:

1 a.u.( জ্যোতির্বিদ্যা ইউনিট) = (149597870 2) কিমি;

1 পিসি ( পার্সেক) = 206265 a.u. = 3.086·10 মি;

১ম বর্ষ ( আলোকবর্ষ) = 0.307 pc = 9.5·10 m একটি আলোকবর্ষ হল সেই পথ যা আলো এক বছরে ভ্রমণ করে।

এই কাগজটি "রেডশিফ্ট" ব্যবহার করে দূরবর্তী ছায়াপথগুলির দূরত্ব নির্ধারণের জন্য একটি পদ্ধতি প্রস্তাব করে, যেমন প্রমিত বর্ণালীতে রেখাগুলির সংশ্লিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে তুলনা করে পর্যবেক্ষণ করা দূরবর্তী বিকিরণ উত্সের বর্ণালীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধি করে।

আলোর উৎস বলতে দূরবর্তী ছায়াপথ (উজ্জ্বল নক্ষত্র বা গ্যাস এবং ধূলিকণার নীহারিকা) থেকে আসা বিকিরণকে বোঝায়। অধীনে " redshift» - বর্ণালীতে বর্ণালী রেখার স্থানান্তর রাসায়নিক উপাদান, যার মধ্যে এই বস্তুগুলি পৃথিবীর রেফারেন্স উপাদানগুলির বর্ণালীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (লাল) দিক দিয়ে গঠিত। "রেড শিফট" ডপলার প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট হয়।

ডপলার এফেক্টএকটি স্থির রিসিভার থেকে দূরে সরে যাওয়া একটি উত্স দ্বারা প্রেরিত বিকিরণ একই স্থির উত্স থেকে বিকিরণের তুলনায় দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য হিসাবে এটি গ্রহণ করবে। যদি উত্সটি রিসিভারের কাছে আসে, তবে রেকর্ড করা সংকেতের তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বিপরীতে, হ্রাস পাবে।

1924 সালে, সোভিয়েত পদার্থবিদ আলেকজান্ডার ফ্রিডম্যান ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে। বর্তমানে উপলব্ধ তথ্য দেখায় যে মহাবিশ্বের বিবর্তন মুহূর্ত থেকে শুরু হয়েছিল বিগ ব্যাং।প্রায় 15 বিলিয়ন বছর আগে, মহাবিশ্ব একটি বিন্দু ছিল (এটিকে বলা হয় এককতা বিন্দু), যার জন্য, এটিতে শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণ, খুব উচ্চ তাপমাত্রা এবং ঘনত্বের কারণে, পদার্থবিজ্ঞানের পরিচিত আইন প্রযোজ্য নয়। বর্তমানে গৃহীত মডেল অনুসারে, মহাবিশ্ব ক্রমবর্ধমান ত্বরণের সাথে এককতার বিন্দু থেকে স্ফীত হতে শুরু করেছে।

1926 সালে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের পরীক্ষামূলক প্রমাণ পাওয়া যায়। আমেরিকান জ্যোতির্বিদ ই. হাবল, টেলিস্কোপ ব্যবহার করে দূরবর্তী ছায়াপথের বর্ণালী অধ্যয়ন করার সময়, বর্ণালী রেখার লাল স্থানান্তর আবিষ্কার করেন। এর মানে হল যে গ্যালাক্সিগুলি একে অপরের থেকে দূরে সরে যাচ্ছিল এবং এমন একটি গতিতে যা দূরত্বের সাথে বৃদ্ধি পাচ্ছে। হাবল ডপলার প্রভাবের সাথে যুক্ত দূরত্ব এবং গতির মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক তৈরি করেছিলেন ( হাবলের সূত্র):

(1) , কোথায়

r- ছায়াপথের মধ্যে দূরত্ব;

v -ছায়াপথ অপসারণের গতি;

এন- হাবল ধ্রুবক। অর্থ এনমহাবিশ্বের সম্প্রসারণের শুরু থেকে বর্তমান মুহূর্ত পর্যন্ত অতিবাহিত সময়ের উপর নির্ভর করে এবং 50 থেকে 100 km/s·Mpc পরিসরে পরিবর্তিত হয়। অ্যাস্ট্রোফিজিক্সে, একটি নিয়ম হিসাবে, H = 75 km/s·Mpc ব্যবহার করা হয়। হাবল ধ্রুবক নির্ধারণের যথার্থতা

0.5 কিমি/সেকেন্ড Mpc;

সঙ্গে- ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি;

জেড- তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লাল স্থানান্তর, তথাকথিত। মহাজাগতিক ফ্যাক্টর

(2) , কোথায়

- রিসিভার দ্বারা প্রাপ্ত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য;

- বস্তু দ্বারা নির্গত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য।

এইভাবে, রেখার স্থানচ্যুতি পরিমাপ করে, উদাহরণস্বরূপ, বর্ণালীর দৃশ্যমান অংশে আয়নিত হাইড্রোজেন (H+), পৃথিবী থেকে পর্যবেক্ষণ করা গ্যালাক্সির পক্ষে সূত্র (2) ব্যবহার করে তার লাল স্থানান্তর নির্ধারণ করা সম্ভব। জেডএবং, হাবলের আইন (1) ব্যবহার করে, এটির দূরত্ব বা এটি অপসারণের গতি গণনা করুন:

কাজের আদেশ

1. কম্পিউটার ডেস্কটপে "গ্যালাক্সির দূরত্ব নির্ধারণ" প্রোগ্রামটিকে কল করুন। পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে পর্যবেক্ষণ করা নয়টি ভিন্ন গ্যালাক্সি সহ মহাবিশ্বের একটি এলাকা মনিটরের পর্দায় প্রদর্শিত হবে। একটি দৃশ্যমান আলোক বর্ণালী এবং আয়নিত হাইড্রোজেন H+ এর জন্য একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য চিহ্নিতকারী পর্দার শীর্ষে উপস্থিত হয়।

2. শিক্ষক দ্বারা নির্দেশিত গ্যালাক্সিতে কার্সার রাখুন এবং কীটিতে ক্লিক করুন।

3. তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন এবং λ এই ছায়াপথটি দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে নির্গত হয়।

এমনকি জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সর্বদা সঠিকভাবে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ বুঝতে পারে না। একটি স্ফীত বেলুন একটি পুরানো কিন্তু মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের জন্য ভাল উপমা। বলের পৃষ্ঠে অবস্থিত গ্যালাক্সিগুলি গতিহীন, কিন্তু মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে তাদের মধ্যে দূরত্ব বাড়তে থাকে, তবে গ্যালাক্সিগুলির আকার বাড়ে না।

জুলাই 1965 সালে, বিজ্ঞানীরা একটি উষ্ণ এবং ঘন প্রাথমিক অবস্থা থেকে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের স্পষ্ট লক্ষণ আবিষ্কারের ঘোষণা করেছিলেন। তারা বিগ ব্যাং-এর শীতল আফটার গ্লো খুঁজে পেয়েছিল - অবশেষ বিকিরণ। সেই মুহূর্ত থেকে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ এবং শীতলতা সৃষ্টিতত্ত্বের ভিত্তি তৈরি করে। মহাজাগতিক সম্প্রসারণ আমাদের বুঝতে দেয় যে কীভাবে সাধারণ কাঠামো তৈরি হয়েছিল এবং কীভাবে তারা ধীরে ধীরে জটিল গঠনে বিকশিত হয়েছিল। মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ আবিষ্কারের 75 বছর পর, অনেক বিজ্ঞানী এর প্রকৃত অর্থ অনুধাবন করতে পারেননি। প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির একজন কসমোলজিস্ট জেমস পিবলস, যিনি মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশন অধ্যয়ন করেন, 1993 সালে লিখেছেন: "এটা আমার কাছে মনে হচ্ছে যে এমনকি বিশেষজ্ঞরাও জানেন না গরম বিগ ব্যাং মডেলের তাৎপর্য এবং ক্ষমতা কী।"

সুপরিচিত পদার্থবিদ, জ্যোতির্বিদ্যা পাঠ্যপুস্তকের লেখক এবং বিজ্ঞানের জনপ্রিয়তারা কখনও কখনও মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের একটি ভুল বা বিকৃত ব্যাখ্যা দেন, যা বিগ ব্যাং মডেলের ভিত্তি তৈরি করেছিল। আমরা যখন বলি যে মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হচ্ছে তখন আমরা কী বুঝি? এটা অবশ্যই বিরক্তিকর যে এখন সম্প্রসারণ ত্বরান্বিত করার কথা বলা হচ্ছে, এবং এটি আমাদের বিভ্রান্ত করে।

পর্যালোচনা: একটি মহাজাগতিক ভুল বোঝাবুঝি

* মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ, আধুনিক বিজ্ঞানের অন্যতম মৌলিক ধারণা, এখনও বিভিন্ন ব্যাখ্যা পায়।

* "বিগ ব্যাং" শব্দটিকে আক্ষরিক অর্থে নেওয়া উচিত নয়। তিনি মহাবিশ্বের কেন্দ্রে বিস্ফোরিত বোমা ছিলেন না। এটি ছিল মহাকাশের একটি বিস্ফোরণ, যা স্ফীত পৃষ্ঠের মতোই সর্বত্র ঘটেছিল গরম বাতাসের বেলুন.

* মহাকাশের সম্প্রসারণ এবং মহাকাশে সম্প্রসারণের মধ্যে পার্থক্য বোঝা মহাবিশ্বের আকার, গ্যালাক্সিগুলি যে গতিতে সরে যাচ্ছে, সেইসাথে জ্যোতির্বিদ্যাগত পর্যবেক্ষণের ক্ষমতা এবং মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ ত্বরণের প্রকৃতি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। অভিজ্ঞতা

* বিগ ব্যাং মডেল শুধুমাত্র তার পরে যা ঘটেছিল তা বর্ণনা করে।

একটি এক্সটেনশন কি?

যখন পরিচিত কিছু প্রসারিত হয়, যেমন একটি ভেজা স্পট বা রোমান সাম্রাজ্য, তারা বড় হয়, তাদের সীমানা প্রসারিত হয় এবং তারা আরও জায়গা নিতে শুরু করে। কিন্তু মহাবিশ্বের কোনো ভৌত সীমা নেই বলে মনে হয়, এবং এটি সরানোর জন্য কোথাও নেই। আমাদের মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ অনেকটা বেলুনের স্ফীতির মতো। দূরবর্তী ছায়াপথের দূরত্ব বাড়ছে। সাধারণত, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বলে যে গ্যালাক্সিগুলি আমাদের কাছ থেকে দূরে সরে যাচ্ছে বা পালিয়ে যাচ্ছে, কিন্তু তারা "বিগ ব্যাং বোমার" টুকরোগুলির মতো মহাকাশের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে না। বাস্তবে, কার্যত গতিহীন ক্লাস্টারের অভ্যন্তরে বিশৃঙ্খলভাবে চলমান আমাদের এবং ছায়াপথগুলির মধ্যে স্থানটি প্রসারিত হচ্ছে। সিএমবি মহাবিশ্বকে পূর্ণ করে এবং একটি বেলুনের রাবারের পৃষ্ঠের মতো রেফারেন্সের ফ্রেম হিসাবে কাজ করে, যার বিপরীতে গতি পরিমাপ করা যায়।

বলের বাইরে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে এর বাঁকা দ্বি-মাত্রিক পৃষ্ঠের বিস্তৃতি সম্ভব কারণ এটি ত্রিমাত্রিক স্থানে রয়েছে। তৃতীয় মাত্রায়, বলের কেন্দ্রটি অবস্থিত এবং এর পৃষ্ঠটি এটিকে ঘিরে থাকা আয়তনে প্রসারিত হয়। এর উপর ভিত্তি করে, কেউ উপসংহারে আসতে পারে যে আমাদের ত্রিমাত্রিক বিশ্বের সম্প্রসারণের জন্য মহাকাশে চতুর্থ মাত্রার উপস্থিতি প্রয়োজন। কিন্তু অনুযায়ী সাধারণ তত্ত্বআইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা অনুসারে, স্থান গতিশীল: এটি প্রসারিত, সংকুচিত এবং বাঁকতে পারে।

ট্রাফিক জ্যাম

মহাবিশ্ব স্বয়ংসম্পূর্ণ। এটি থেকে প্রসারিত করার জন্য কোনও কেন্দ্রের প্রয়োজন নেই, বা বাইরের (যেখানেই হোক না কেন) সেখানে প্রসারিত করার জন্য খালি জায়গার প্রয়োজন নেই। সত্য, কিছু সর্বশেষ তত্ত্ব, যেমন স্ট্রিং তত্ত্ব, অতিরিক্ত মাত্রার উপস্থিতি অনুমান করে, কিন্তু আমাদের ত্রি-মাত্রিক মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার কারণে তাদের প্রয়োজন হয় না।

আমাদের মহাবিশ্বে, একটি বেলুনের পৃষ্ঠের মতো, প্রতিটি বস্তু অন্য সমস্ত থেকে দূরে সরে যায়। সুতরাং, বিগ ব্যাং মহাকাশের একটি বিস্ফোরণ ছিল না, বরং মহাকাশের একটি বিস্ফোরণ ছিল যা একটি নির্দিষ্ট স্থানে ঘটেনি এবং তারপরে আশেপাশের শূন্যতায় প্রসারিত হয়। এটি একই সময়ে সর্বত্র ঘটেছে।

বিগ ব্যাং কেমন ছিল?

ভুল: মহাবিশ্বের জন্ম হয়েছিল যখন বোমার মতো পদার্থ একটি নির্দিষ্ট স্থানে বিস্ফোরিত হয়। কেন্দ্রে চাপ বেশি এবং আশেপাশের শূন্যস্থানে কম ছিল, যার কারণে পদার্থটি ছড়িয়ে পড়ে।

ডান: এটি স্থানের একটি বিস্ফোরণ ছিল যা বস্তুকে গতিশীল করে। আমাদের স্থান এবং সময় বিগ ব্যাং-এ উদ্ভূত হয়েছিল এবং প্রসারিত হতে শুরু করেছিল। কোথাও কোনো কেন্দ্র ছিল না, কারণ... পরিস্থিতি সর্বত্র একই ছিল, প্রচলিত বিস্ফোরণের কোনো চাপ কমার বৈশিষ্ট্য ছিল না।

আমরা যদি কল্পনা করি যে আমরা বিপরীত ক্রমে ফিল্মটি চালাচ্ছি, আমরা দেখতে পাব কিভাবে মহাবিশ্বের সমস্ত অঞ্চল সংকুচিত হয়, এবং গ্যালাক্সিগুলিকে একত্রে কাছাকাছি নিয়ে আসা হয় যতক্ষণ না তারা সমস্ত বিগ ব্যাং-এ ট্রাফিক জ্যামে গাড়ির মতো একত্রিত হয়। কিন্তু এখানে তুলনা সম্পূর্ণ নয়। যদি কোনও দুর্ঘটনা ঘটে থাকে, আপনি রেডিওতে এটি সম্পর্কে প্রতিবেদন শুনে যানজটের চারপাশে গাড়ি চালাতে পারেন। কিন্তু বিগ ব্যাং ছিল একটি বিপর্যয় যা এড়ানো যায়নি। এটি যেন পৃথিবীর পৃষ্ঠ এবং এর সমস্ত রাস্তা চূর্ণবিচূর্ণ হয়ে গেছে, তবে গাড়িগুলি একই আকারে রয়ে গেছে। অবশেষে গাড়িগুলি সংঘর্ষে পড়বে, এবং কোন রেডিও বার্তা এটি প্রতিরোধ করতে পারে না। বিগ ব্যাংও তাই: এটি সর্বত্র ঘটেছে, একটি বোমা বিস্ফোরণের বিপরীতে, যা একটি নির্দিষ্ট স্থানে ঘটে এবং টুকরোগুলো সব দিকে উড়ে যায়।

মহাবিস্ফোরণ তত্ত্ব আমাদের মহাবিশ্বের আকার বা এমনকি এটি সসীম বা অসীম কিনা তা আমাদের জানায় না। আপেক্ষিকতা তত্ত্ব বর্ণনা করে যে কিভাবে স্থানের প্রতিটি অঞ্চল প্রসারিত হয়, কিন্তু আকার বা আকৃতি সম্পর্কে কিছু বলে না। কখনও কখনও কসমোলজিস্টরা দাবি করেন যে মহাবিশ্ব একসময় আঙ্গুরের চেয়ে বড় ছিল না, তবে তারা এর অর্থ কেবলমাত্র এর অংশ যা আমরা এখন পর্যবেক্ষণ করতে পারি।

অ্যান্ড্রোমিডা নীহারিকা বা অন্যান্য ছায়াপথের বাসিন্দাদের নিজস্ব পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব রয়েছে। এন্ড্রোমিডার পর্যবেক্ষকরা ছায়াপথগুলি দেখতে পারেন যেগুলি আমাদের কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য নয় কারণ তারা তাদের একটু কাছাকাছি; কিন্তু আমরা যেগুলো বিবেচনা করি সেগুলো তারা চিন্তা করতে পারে না। তাদের পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বও একটি আঙ্গুরের আকারের ছিল। কেউ কল্পনা করতে পারেন যে আদি মহাবিশ্ব এই ফলের একটি স্তূপের মতো ছিল, সমস্ত দিকে অবিরামভাবে প্রসারিত। এর মানে হল যে বিগ ব্যাং ছিল "ছোট" ধারণাটি ভুল। মহাবিশ্বের স্থান সীমাহীন। এবং আপনি এটি যেভাবে চেপে ধরুন না কেন, এটি তাই থাকবে।

আলোর তুলনায় দ্রুততর

ভ্রান্ত ধারণাগুলি সম্প্রসারণের পরিমাণগত বর্ণনার সাথেও যুক্ত হতে পারে। যে হারে ছায়াপথগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধি পায় তা আমেরিকান জ্যোতির্বিজ্ঞানী এডউইন হাবল দ্বারা 1929 সালে আবিষ্কৃত একটি সাধারণ প্যাটার্ন অনুসরণ করে: যে গতিতে একটি ছায়াপথ দূরে সরে যায়, v, তা আমাদের থেকে তার দূরত্ব d বা v = Hd এর সরাসরি সমানুপাতিক। আনুপাতিকতা সহগ H কে হাবল ধ্রুবক বলা হয় এবং আমাদের চারপাশে এবং মহাবিশ্বের যেকোনো পর্যবেক্ষকের চারপাশে স্থানের প্রসারণের হার নির্ধারণ করে।

কারো কাছে যা বিভ্রান্তিকর তা হল যে সমস্ত ছায়াপথ হাবলের নিয়ম মেনে চলে না। আমাদের নিকটতম বৃহৎ গ্যালাক্সি (অ্যান্ড্রোমিডা) সাধারণত আমাদের দিকে চলে আসে, আমাদের থেকে দূরে নয়। এই ধরনের ব্যতিক্রমগুলি ঘটে কারণ হাবলের সূত্র শুধুমাত্র ছায়াপথগুলির গড় আচরণকে বর্ণনা করে। কিন্তু তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব সামান্য নড়াচড়াও থাকতে পারে, যেহেতু ছায়াপথগুলি একে অপরের উপর একটি মহাকর্ষীয় প্রভাব ফেলে, যেমন আমাদের গ্যালাক্সি এবং অ্যান্ড্রোমিডা। দূরবর্তী ছায়াপথগুলিরও ছোট বিশৃঙ্খল বেগ রয়েছে, কিন্তু আমাদের থেকে একটি বৃহৎ দূরত্বে (d এর একটি বৃহৎ মান) এই এলোমেলো বেগগুলি বৃহৎ পতনশীল বেগের (v) পটভূমির বিপরীতে নগণ্য। অতএব, দূরবর্তী ছায়াপথগুলির জন্য, হাবলের সূত্র উচ্চ নির্ভুলতার সাথে সন্তুষ্ট।

হাবলের সূত্র অনুসারে মহাবিশ্ব স্থির গতিতে সম্প্রসারিত হচ্ছে না। কিছু ছায়াপথ আমাদের কাছ থেকে 1 হাজার কিমি/সেকেন্ড বেগে চলে যাচ্ছে, অন্যগুলো দ্বিগুণ দূরে অবস্থিত, 2 হাজার কিমি/সেকেন্ড গতিতে, ইত্যাদি। সুতরাং, হাবলের সূত্র নির্দেশ করে যে, একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব থেকে শুরু করে, যাকে হাবল দূরত্ব বলা হয়, ছায়াপথগুলি সুপারলুমিনাল গতিতে দূরে সরে যায়। হাবল ধ্রুবকের পরিমাপিত মানের জন্য, এই দূরত্বটি প্রায় 14 বিলিয়ন আলোকবর্ষ।

কিন্তু আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিকতার তত্ত্ব কি বলে না যে কোনো বস্তুই আলোর গতির চেয়ে দ্রুত ভ্রমণ করতে পারে না? এই প্রশ্নটি অনেক প্রজন্মের ছাত্রদের বিভ্রান্ত করেছে। এবং উত্তর হল যে আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বটি শুধুমাত্র "স্বাভাবিক" গতি - মহাকাশে চলাচলের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। হাবলের সূত্রটি স্থানের মাধ্যমে গতির পরিবর্তে স্থানের প্রসারণের কারণে সৃষ্ট মন্দার হারকে বোঝায়। সাধারণ আপেক্ষিকতার এই প্রভাব বিশেষ আপেক্ষিকতার অধীন নয়। আলোর গতির চেয়ে বেশি অপসারণ বেগের উপস্থিতি কোনোভাবেই আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বকে লঙ্ঘন করে না। এটা এখনও সত্য যে আলোর রশ্মি কেউ ধরতে পারে না।

গ্যালাক্সি কি আলোর গতির চেয়ে দ্রুত গতিতে সরাতে পারে?

ভুল: আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার আংশিক তত্ত্ব এটিকে নিষিদ্ধ করে। মহাকাশের একটি অঞ্চল বিবেচনা করুন যেখানে বেশ কয়েকটি ছায়াপথ রয়েছে। এর প্রসারণের কারণে গ্যালাক্সিগুলো আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। গ্যালাক্সি যত দূরে থাকবে, তার গতি তত বেশি হবে (লাল তীর)। যদি আলোর গতি সীমা হয়, তবে অপসারণের গতি অবশেষে ধ্রুবক হওয়া উচিত।

ডান: অবশ্যই পারে। আপেক্ষিকতার আংশিক তত্ত্ব অপসারণের গতি বিবেচনা করে না। দূরত্বের সাথে অপসারণের গতি অসীমভাবে বৃদ্ধি পায়। একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব অতিক্রম করে, যাকে বলা হয় হাবল দূরত্ব, এটি আলোর গতিকে অতিক্রম করে। এটি আপেক্ষিকতার তত্ত্বের লঙ্ঘন নয়, যেহেতু অপসারণটি মহাকাশে চলাচলের কারণে নয়, বরং মহাকাশের প্রসারণের কারণে ঘটে।

গ্যালাক্সিগুলিকে আলোর চেয়ে দ্রুত গতিতে দেখতে পাওয়া কি সম্ভব?

ভুল: অবশ্যই না। এই ধরনের ছায়াপথ থেকে আলো তাদের সাথে উড়ে যায়। ছায়াপথটিকে হাবল দূরত্ব (গোলক) ছাড়িয়ে যেতে দিন, অর্থাৎ আলোর গতির চেয়েও দ্রুত আমাদের কাছ থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। এটি একটি ফোটন নির্গত করে (হলুদে চিহ্নিত)। ফোটন মহাকাশের মধ্য দিয়ে উড়ে যাওয়ার সাথে সাথে স্থান নিজেই প্রসারিত হয়। পৃথিবীর দূরত্ব ফোটন চলাচলের চেয়ে দ্রুত বাড়ে। এটা কখনই আমাদের কাছে পৌঁছাবে না।

ডান: অবশ্যই আপনি করতে পারেন, যেহেতু সময়ের সাথে সাথে সম্প্রসারণের হার পরিবর্তিত হয়। প্রথমত, ফোটন আসলে সম্প্রসারণের মাধ্যমে দূরে চলে যায়। যাইহোক, হাবল দূরত্ব ধ্রুবক নয়: এটি বৃদ্ধি পায় এবং অবশেষে ফোটন হাবল গোলকের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে। একবার এটি ঘটলে, ফোটন পৃথিবী দূরে সরে যাওয়ার চেয়ে দ্রুত গতিতে চলে যাবে এবং এটি আমাদের কাছে পৌঁছাতে সক্ষম হবে।

ফোটন স্ট্রেচিং

প্রথম পর্যবেক্ষণ দেখায় যে মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হচ্ছে 1910 থেকে 1930 সালের মধ্যে। পরীক্ষাগারে, পরমাণু সবসময় নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো নির্গত ও শোষণ করে। দূরবর্তী ছায়াপথগুলির বর্ণালীতেও একইটি পরিলক্ষিত হয়, তবে দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পরিবর্তনের সাথে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বলছেন যে গ্যালাক্সির বিকিরণ লাল স্থানান্তরিত হয়েছে। ব্যাখ্যাটি সহজ: স্থান প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে আলোর তরঙ্গ প্রসারিত হয় এবং তাই দুর্বল হয়। যদি আলোর তরঙ্গ আমাদের কাছে পৌঁছায় তবে মহাবিশ্ব দুবার প্রসারিত হয়, তারপর তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হয় এবং এর শক্তি অর্ধেক হয়ে যায়।

ক্লান্তি হাইপোথিসিস

যতবারই সায়েন্টিফিক আমেরিকান কসমোলজির উপর একটি প্রবন্ধ প্রকাশ করে, অনেক পাঠক আমাদের কাছে লেখেন যে তারা মনে করেন গ্যালাক্সিগুলি সত্যিই আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে না এবং মহাকাশের প্রসারণ একটি বিভ্রম। তারা বিশ্বাস করে যে ছায়াপথের বর্ণালীতে লাল স্থানান্তর একটি দীর্ঘ ভ্রমণ থেকে "ক্লান্তি" জাতীয় কিছুর কারণে ঘটে। কিছু অজানা প্রক্রিয়া আলো সৃষ্টি করে, কারণ এটি মহাকাশে ভ্রমণ করে, শক্তি হারায় এবং তাই লাল হয়ে যায়।

এই অনুমানটি অর্ধ শতাব্দীরও বেশি পুরানো এবং প্রথম নজরে এটি যুক্তিসঙ্গত বলে মনে হচ্ছে। কিন্তু এটি পর্যবেক্ষণের সাথে সম্পূর্ণ বেমানান। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি তারা একটি সুপারনোভা হিসাবে বিস্ফোরিত হয়, তখন এটি জ্বলে ওঠে এবং তারপর ম্লান হয়ে যায়। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা গ্যালাক্সির দূরত্ব নির্ণয় করতে যে ধরনের সুপারনোভা ব্যবহার করে পুরো প্রক্রিয়াটি প্রায় দুই সপ্তাহ সময় নেয়। এই সময়ের মধ্যে, সুপারনোভা ফোটনের একটি প্রবাহ নির্গত করে। হালকা ক্লান্তি অনুমান বলে যে ফোটনগুলি পথে শক্তি হারাবে, তবে পর্যবেক্ষক এখনও দুই সপ্তাহ স্থায়ী ফোটনের একটি প্রবাহ পাবেন।

যাইহোক, স্থান সম্প্রসারণ করার সময়, শুধুমাত্র ফোটন নিজেই প্রসারিত হয় না (এবং তাই শক্তি হারায়), কিন্তু তাদের প্রবাহও প্রসারিত হয়। অতএব, সমস্ত ফোটন পৃথিবীতে পৌঁছতে দুই সপ্তাহেরও বেশি সময় লাগে। পর্যবেক্ষণ এই প্রভাব নিশ্চিত করে। 0.5 এর রেডশিফ্ট সহ একটি গ্যালাক্সিতে একটি সুপারনোভা বিস্ফোরণ তিন সপ্তাহ ধরে পর্যবেক্ষণ করা হয় এবং একটি ছায়াপথে 1 - এক মাসের রেডশিফ্ট সহ।

হালকা ক্লান্তি অনুমান মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি বিকিরণ এবং দূরবর্তী ছায়াপথগুলির পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতার পরিমাপের বর্ণালী পর্যবেক্ষণেরও বিরোধিতা করে। এটি "ক্লান্ত আলো" (চার্লস লাইনওয়েভার এবং তামারা ডেভিস) অবসর নেওয়ার সময়।

সুপারনোভা, ভিরগো গ্যালাক্সি ক্লাস্টারের এই মত, মহাজাগতিক সম্প্রসারণ পরিমাপ করতে সাহায্য করে। তাদের পর্যবেক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলি বিকল্প মহাজাগতিক তত্ত্বগুলিকে বাতিল করে যেখানে স্থান প্রসারিত হয় না।

প্রক্রিয়াটি তাপমাত্রার পরিপ্রেক্ষিতে বর্ণনা করা যেতে পারে। শরীরের দ্বারা নির্গত ফোটনগুলির একটি শক্তি বিতরণ থাকে, যা সাধারণত তাপমাত্রা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা নির্দেশ করে যে শরীরটি কতটা গরম। ফোটনগুলি প্রসারিত স্থানের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে তারা শক্তি হারায় এবং তাদের তাপমাত্রা হ্রাস পায়। এইভাবে, মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এটি শীতল হয়, যেমন স্কুবা ডাইভারের ট্যাঙ্ক থেকে সংকুচিত বাতাস বেরিয়ে আসে। উদাহরণস্বরূপ, মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের তাপমাত্রা এখন প্রায় 3 K, যেখানে এটি প্রায় 3000 K তাপমাত্রায় জন্মেছিল। কিন্তু সেই সময় থেকে, মহাবিশ্বের আকার 1000 গুণ বেড়েছে এবং ফোটনের তাপমাত্রা বেড়েছে। একই পরিমাণ কমেছে। দূরবর্তী ছায়াপথগুলিতে গ্যাস পর্যবেক্ষণ করে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সুদূর অতীতে এই বিকিরণের তাপমাত্রা সরাসরি পরিমাপ করছেন। পরিমাপ নিশ্চিত করে যে মহাবিশ্ব সময়ের সাথে শীতল হচ্ছে।

রেডশিফ্ট এবং গতির মধ্যে সম্পর্ক সম্পর্কিত কিছু বিতর্কও রয়েছে। সম্প্রসারণের কারণে সৃষ্ট রেডশিফ্ট প্রায়শই ডপলার প্রভাবের কারণে সৃষ্ট আরও পরিচিত রেডশিফ্টের সাথে বিভ্রান্ত হয়, যা সাধারণত শব্দের উত্স দূরে সরে গেলে শব্দ তরঙ্গকে দীর্ঘায়িত করে। আলোর তরঙ্গের ক্ষেত্রেও একই কথা সত্য, যেটি মহাকাশে আলোর উৎস দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে দীর্ঘতর হয়।

ডপলার রেডশিফ্ট এবং কসমোলজিক্যাল রেডশিফ্ট সম্পূর্ণ ভিন্ন জিনিস এবং বিভিন্ন সূত্র দ্বারা বর্ণনা করা হয়। প্রথমটি আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব থেকে অনুসরণ করে, যা স্থানের প্রসারণকে বিবেচনা করে না এবং দ্বিতীয়টি আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব থেকে অনুসরণ করে। এই দুটি সূত্র কাছাকাছি গ্যালাক্সিগুলির জন্য প্রায় একই, তবে দূরবর্তীগুলির জন্য আলাদা।

ডপলার সূত্র অনুসারে, মহাকাশে কোনো বস্তুর গতি যদি আলোর গতির কাছাকাছি আসে, তাহলে তার লাল স্থানান্তর অসীম হয়ে যায় এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব দীর্ঘ হয়ে যায় এবং তাই পর্যবেক্ষণ করা যায় না। যদি এটি গ্যালাক্সির জন্য সত্য হয়, তবে আকাশের সবচেয়ে দূরবর্তী দৃশ্যমান বস্তুগুলি আলোর গতির চেয়ে লক্ষণীয়ভাবে কম গতিতে দূরে সরে যাবে। কিন্তু রেডশিফ্টের মহাজাগতিক সূত্র একটি ভিন্ন উপসংহারে নিয়ে যায়। স্ট্যান্ডার্ড কসমোলজিক্যাল মডেলে, প্রায় 1.5 এর রেডশিফ্ট সহ গ্যালাক্সিগুলি (অর্থাৎ, তাদের বিকিরণের অনুমিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরীক্ষাগারের মান থেকে 50% বেশি) আলোর গতিতে দূরে সরে যায়। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ইতিমধ্যেই প্রায় 1000টি ছায়াপথ আবিষ্কার করেছেন যার রেডশিফ্ট 1.5-এর বেশি। এর মানে হল যে আমরা প্রায় 1000 বস্তু জানি যেগুলি আলোর গতির চেয়ে দ্রুত দূরে সরে যাচ্ছে। সিএমবি আরও বেশি দূরত্ব থেকে আসে এবং এর রেডশিফ্ট প্রায় 1000। তরুণ মহাবিশ্বের উত্তপ্ত প্লাজমা যখন আমরা আজ যে বিকিরণ পাই তা নির্গত করে, তখন এটি আলোর গতির চেয়ে প্রায় 50 গুণ দ্রুত আমাদের কাছ থেকে দূরে সরে যাচ্ছিল।

জায়গায় দৌড়াচ্ছে

এটা বিশ্বাস করা কঠিন যে আমরা ছায়াপথগুলিকে আলোর গতির চেয়ে দ্রুত গতিতে দেখতে পাচ্ছি, তবে এটি সম্প্রসারণের হারের পরিবর্তনের কারণে সম্ভব। হাবলের দূরত্বের (14 বিলিয়ন আলোকবর্ষ) থেকেও বেশি দূরত্ব থেকে আলোর একটি রশ্মি আমাদের দিকে আসছে কল্পনা করুন। এটি তার অবস্থানের সাপেক্ষে আলোর গতিতে আমাদের দিকে এগিয়ে যায়, তবে এটি নিজেই আলোর গতির চেয়ে দ্রুত আমাদের থেকে দূরে চলে যায়। যদিও আলো যত দ্রুত সম্ভব আমাদের দিকে ছুটে আসে, তা স্থানের প্রসারণের সাথে তাল মিলিয়ে চলতে পারে না। এটি একটি শিশুর মতো যা একটি এসকেলেটর থেকে নীচের দিকে দৌড়ানোর চেষ্টা করছে। হাবল দূরত্বের ফোটনগুলি একই জায়গায় থাকার জন্য যতটা সম্ভব দ্রুত ভ্রমণ করে।

আপনি ভাবতে পারেন যে হাবল দূরত্বের চেয়ে অনেক দূরের অঞ্চল থেকে আলো কখনই আমাদের কাছে পৌঁছাতে পারে না এবং আমরা এটি কখনই দেখতে পাব না। কিন্তু হাবল দূরত্ব স্থির থাকে না, যেহেতু হাবল ধ্রুবক যার উপর এটি নির্ভর করে সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়। এই মানটি যে গতিতে দুটি ছায়াপথ দূরে সরে যাচ্ছে তার সমানুপাতিক, তাদের মধ্যকার দূরত্ব দ্বারা বিভক্ত। (যেকোন দুটি ছায়াপথ গণনার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।) মহাবিশ্বের মডেলগুলিতে যেগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞানের পর্যবেক্ষণের সাথে একমত, হরটি লবের চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পায়, তাই হাবল ধ্রুবক হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, হাবল দূরত্ব বৃদ্ধি পায়। যদি তাই হয়, আলো যা প্রাথমিকভাবে আমাদের কাছে পৌঁছায়নি তা শেষ পর্যন্ত হাবল দূরত্বের মধ্যে আসতে পারে। তারপর ফোটনগুলি এমন একটি অঞ্চলে শেষ হবে যা আলোর গতির চেয়ে ধীর হয়ে যাবে, তারপরে তারা আমাদের কাছে পৌঁছাতে সক্ষম হবে।

কসমিক রেড শিফট কি সত্যিই একটি ডপলার শিফট?

ভুল: হ্যাঁ, কারণ পতনশীল ছায়াপথগুলি মহাশূন্যের মধ্য দিয়ে চলে। ডপলার প্রভাবে, আলোক তরঙ্গ প্রসারিত হয় (লাল হয়ে যায়) কারণ তাদের উত্স পর্যবেক্ষক থেকে দূরে সরে যায়। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য মহাকাশের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করার সাথে সাথে পরিবর্তিত হয় না। পর্যবেক্ষক আলো গ্রহণ করে, এর রেডশিফ্ট পরিমাপ করে এবং গ্যালাক্সির গতি গণনা করে।

ডান: না, ডপলার প্রভাবের সাথে রেডশিফ্টের কোনো সম্পর্ক নেই। গ্যালাক্সিটি মহাকাশে প্রায় গতিহীন, তাই এটি সব দিকে একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করে। যাত্রার সময়, স্থান প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে তরঙ্গদৈর্ঘ্য দীর্ঘ হয়। অতএব, আলো ধীরে ধীরে লাল হয়ে যায়। পর্যবেক্ষক আলো গ্রহণ করে, এর রেডশিফ্ট পরিমাপ করে এবং গ্যালাক্সির গতি গণনা করে। মহাজাগতিক রেডশিফ্ট ডপলার শিফট থেকে ভিন্ন, যেমন পর্যবেক্ষণ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছে।

যাইহোক, যে গ্যালাক্সিটি আলো পাঠিয়েছে তা সুপারলুমিনাল গতিতে দূরে সরে যেতে পারে। এইভাবে, আমরা গ্যালাক্সি থেকে আলো পর্যবেক্ষণ করতে পারি যা আগের মতই সবসময় আলোর গতির চেয়ে দ্রুত দূরে সরে যাবে। সংক্ষেপে, হাবল দূরত্ব স্থির নয় এবং আমাদের কাছে পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের সীমানা নির্দেশ করে না।

কী আসলে পর্যবেক্ষণযোগ্য স্থানের সীমানা চিহ্নিত করে? এখানেও কিছুটা বিভ্রান্তি রয়েছে। যদি মহাকাশ প্রসারিত না হত, তাহলে আমরা এখন আমাদের থেকে প্রায় 14 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরত্বে সবচেয়ে দূরবর্তী বস্তুটি পর্যবেক্ষণ করতে পারতাম, অর্থাৎ। বিগ ব্যাং থেকে 14 বিলিয়ন বছরে আলো যে দূরত্ব অতিক্রম করেছে। কিন্তু মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে ফোটন দ্বারা অতিক্রম করা স্থানটি তার যাত্রার সময় প্রসারিত হয়। অতএব, সবচেয়ে দূরবর্তী পর্যবেক্ষণযোগ্য বস্তুর বর্তমান দূরত্ব প্রায় তিনগুণ বেশি - প্রায় 46 বিলিয়ন আলোকবর্ষ।

কসমোলজিস্টরা মনে করতেন যে আমরা একটি ধীর মহাবিশ্বে বাস করি এবং তাই আমরা আরও বেশি সংখ্যক ছায়াপথ পর্যবেক্ষণ করতে পারি। যাইহোক, ত্বরান্বিত মহাবিশ্বে, আমরা একটি সীমানা দ্বারা বেষ্টিত থাকি যার বাইরে আমরা কখনই ঘটনা ঘটতে দেখতে পাব না - এটি মহাজাগতিক ঘটনা দিগন্ত। যদি ছায়াপথ থেকে আলোর গতির চেয়ে দ্রুত দূরে চলে যাওয়া আলো আমাদের কাছে পৌঁছায়, তাহলে হাবলের দূরত্ব বাড়বে। কিন্তু একটি ত্বরণশীল মহাবিশ্বে, এর বৃদ্ধি নিষিদ্ধ। একটি দূরবর্তী ঘটনা আমাদের দিকে আলোর রশ্মি পাঠাতে পারে, কিন্তু প্রসারণের ত্বরণের কারণে সেই আলো চিরকাল হাবল দূরত্বের সীমার বাইরে থাকবে।

আমরা যেমন দেখি, ত্বরণশীল মহাবিশ্ব একটি ব্ল্যাক হোলের মতো, যার একটি ঘটনা দিগন্তও রয়েছে, যার বাইরে থেকে আমরা সংকেত পাই না। আমাদের মহাজাগতিক ঘটনা দিগন্তের বর্তমান দূরত্ব (16 বিলিয়ন আলোকবর্ষ) সম্পূর্ণরূপে আমাদের পর্যবেক্ষণযোগ্য অঞ্চলের মধ্যে অবস্থিত। মহাজাগতিক ঘটনা দিগন্তের চেয়ে অনেক দূরে গ্যালাক্সি দ্বারা নির্গত আলো কখনই আমাদের কাছে পৌঁছাতে সক্ষম হবে না, কারণ দূরত্ব, যা বর্তমানে 16 বিলিয়ন আলোকবর্ষের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, খুব দ্রুত প্রসারিত হবে। আমরা দিগন্ত অতিক্রম করার আগে গ্যালাক্সিতে সংঘটিত ঘটনাগুলি দেখতে সক্ষম হব, তবে পরবর্তী ঘটনাগুলি সম্পর্কে আমরা কখনই জানতে পারব না।

মহাবিশ্বের সবকিছু কি প্রসারিত হচ্ছে?

লোকেরা প্রায়শই মনে করে যে যদি স্থান প্রসারিত হয়, তবে এর মধ্যে থাকা সমস্ত কিছুও প্রসারিত হয়। কিন্তু এটা সত্য না। যেমন প্রসারণ (অর্থাৎ জড়তা দ্বারা, ত্বরণ বা ক্ষয় ছাড়া) কোনো বল তৈরি করে না। একটি ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য মহাবিশ্বের বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়, যেহেতু, পরমাণু এবং গ্রহগুলির বিপরীতে, ফোটনগুলি সংযুক্ত বস্তু নয়, যার আকারগুলি শক্তির ভারসাম্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। সম্প্রসারণের পরিবর্তিত হার ভারসাম্যের মধ্যে একটি নতুন শক্তি প্রবর্তন করে, কিন্তু এটি বস্তুর প্রসারণ বা সংকোচনের কারণ হতে পারে না।

উদাহরণস্বরূপ, যদি মাধ্যাকর্ষণ শক্তিশালী হয়, তাহলে আপনার মেরুদণ্ডের ইলেকট্রনগুলি একটি নতুন ভারসাম্যের অবস্থানে না পৌঁছানো পর্যন্ত আপনার মেরুদণ্ড সংকুচিত হবে। ঘনিষ্ঠ বন্ধুবন্ধুর কাছে আপনার উচ্চতা সামান্য কমে যাবে, কিন্তু কম্প্রেশন সেখানে থামবে। একইভাবে, আমরা যদি মহাকর্ষীয় শক্তির প্রাধান্য নিয়ে মহাবিশ্বে বাস করি, যেমনটি বেশিরভাগ মহাজাগতিকরা কয়েক বছর আগে বিশ্বাস করেছিলেন, তাহলে সম্প্রসারণ ধীর হয়ে যাবে, এবং সমস্ত দেহ দুর্বল সংকোচনের শিকার হবে, তাদের একটি ছোট ভারসাম্যে পৌঁছতে বাধ্য করবে। আকার কিন্তু, এটি পৌঁছানোর পরে, তারা আর সঙ্কুচিত হবে না।

পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব কতটা বড়?

ভুল: মহাবিশ্ব 14 বিলিয়ন বছর পুরানো, তাই এর পর্যবেক্ষণযোগ্য অংশের ব্যাসার্ধ 14 বিলিয়ন আলোকবর্ষ থাকতে হবে - পর্যবেক্ষণযোগ্য গ্যালাক্সিগুলির মধ্যে সবচেয়ে দূরত্বের কথা বিবেচনা করুন - যেগুলির ফোটনগুলি বিগ ব্যাংয়ের পরপরই নির্গত হয়েছিল, এখনই পৌঁছেছে। আমাদের। একটি আলোকবর্ষ হল এক বছরে একটি ফোটন দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্ব। এর মানে হল ফোটন 14 বিলিয়ন আলোকবর্ষ ভ্রমণ করেছে

ডান: মহাকাশ প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে পর্যবেক্ষণ করা অঞ্চলটির ব্যাসার্ধ 14 বিলিয়ন আলোকবর্ষের বেশি। ফোটন ভ্রমণ করার সাথে সাথে এটি যে স্থানটি অতিক্রম করে তা প্রসারিত হয়। যখন এটি আমাদের কাছে পৌঁছায়, গ্যালাক্সি থেকে যে দূরত্ব এটি নির্গত হয় তা কেবল উড্ডয়নের সময় থেকে গণনা করা থেকে বেশি হয়ে যায় - প্রায় তিনগুণ বেশি

প্রকৃতপক্ষে, সম্প্রসারণ ত্বরান্বিত হচ্ছে, যা একটি দুর্বল বল দ্বারা সমস্ত দেহকে "স্ফীত" করে। অতএব, আবদ্ধ বস্তুগুলি একটি অ-ত্বরণকারী মহাবিশ্বের তুলনায় আকারে কিছুটা বড়, যেহেতু তারা কিছুটা বড় আকারে ভারসাম্য অর্জন করে। পৃথিবীর পৃষ্ঠে, গ্রহের কেন্দ্র থেকে দূরে বাইরের দিকে নির্দেশিত ত্বরণ হল কেন্দ্রের দিকে স্বাভাবিক মহাকর্ষীয় ত্বরণের একটি ক্ষুদ্র ভগ্নাংশ ($10^(-30)$)। যদি এই ত্বরণ ধ্রুবক থাকে, তাহলে এটি পৃথিবীকে প্রসারিত করবে না। এটা ঠিক যে গ্রহটি বিকর্ষণকারী শক্তি না থাকলে তার চেয়ে কিছুটা বড় আকার ধারণ করে।

কিন্তু ত্বরণ ধ্রুবক না হলে সবকিছুই পরিবর্তিত হবে, যেমনটি কিছু সৃষ্টিতত্ত্ববিদ বিশ্বাস করেন। যদি বিকর্ষণ বাড়তে থাকে, তবে এটি শেষ পর্যন্ত সমস্ত কাঠামোর পতন ঘটাতে পারে এবং একটি "বিগ রিপ" এর দিকে পরিচালিত করতে পারে, যা সম্প্রসারণ বা ত্বরণের কারণে ঘটবে না, কিন্তু কারণ ত্বরণ ত্বরান্বিত হবে।

মহাবিশ্বের বস্তুগুলিও কি প্রসারিত হচ্ছে?

ভুল: হ্যাঁ। সম্প্রসারণের ফলে মহাবিশ্ব এবং এর মধ্যে থাকা সবকিছু বড় হয়ে যায়। একটি বস্তু হিসাবে একটি গ্যালাক্সি ক্লাস্টার বিবেচনা করা যাক। মহাবিশ্ব যত বড় হয়, ক্লাস্টারও তত বড় হয়। ক্লাস্টার সীমানা (হলুদ রেখা) প্রসারিত হচ্ছে।

ডান: না। মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে, কিন্তু এতে সংযুক্ত বস্তুগুলো তা করছে না। প্রতিবেশী ছায়াপথগুলি প্রথমে দূরে সরে যায়, কিন্তু শেষ পর্যন্ত তাদের পারস্পরিক আকর্ষণ সম্প্রসারণকে অতিক্রম করে। একটি ক্লাস্টার একটি আকারে গঠিত হয় যা তার ভারসাম্যের অবস্থার সাথে মিলে যায়।

যেহেতু নতুন, সুনির্দিষ্ট পরিমাপ কসমোলজিস্টদের সম্প্রসারণ এবং ত্বরণকে আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করে, তারা মহাবিশ্বের প্রাচীনতম মুহূর্ত এবং বৃহত্তম স্কেল সম্পর্কে আরও মৌলিক প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করতে সক্ষম হতে পারে। সম্প্রসারণের কারণ কী? অনেক কসমোলজিস্ট বিশ্বাস করেন যে মুদ্রাস্ফীতি নামক একটি প্রক্রিয়া, একটি বিশেষ ধরনের ত্বরিত সম্প্রসারণ, দায়ী। কিন্তু সম্ভবত এটি শুধুমাত্র একটি আংশিক উত্তর: এটি শুরু করার জন্য, মনে হচ্ছে মহাবিশ্ব ইতিমধ্যেই সম্প্রসারিত হয়েছে। আমাদের পর্যবেক্ষণের সীমা ছাড়িয়ে সবচেয়ে বড় স্কেল সম্পর্কে কী? মহাবিশ্বের বিভিন্ন অংশ কি ভিন্নভাবে প্রসারিত হচ্ছে, যাতে আমাদের মহাবিশ্ব একটি বিশাল সুপারইউনিভার্সের একটি শালীন স্ফীতি বুদবুদ? কেউ জানে না। তবে আমরা আশা করি যে সময়ের সাথে সাথে আমরা মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের প্রক্রিয়া সম্পর্কে বোঝার জন্য আসতে সক্ষম হব।

লেখক সম্পর্কে:
চার্লস এইচ. লাইনওয়েভার এবং তামারা এম. ডেভিস অস্ট্রেলিয়ার মাউন্ট স্ট্রোমলো অবজারভেটরির জ্যোতির্বিজ্ঞানী। 1990 এর দশকের গোড়ার দিকে। বার্কলে ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে, লাইনওয়েভার বিজ্ঞানীদের একটি দলের অংশ ছিলেন যারা COBE উপগ্রহ ব্যবহার করে মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি বিকিরণে ওঠানামা আবিষ্কার করেছিলেন। তিনি শুধুমাত্র জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা নয়, ইতিহাস এবং ইংরেজি সাহিত্যের উপরও তার গবেষণামূলক প্রবন্ধ রক্ষা করেছিলেন। ডেভিস সুপারনোভা/এক্সিলারেশন প্রোব নামে একটি মহাকাশ পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রে কাজ করছে।

"বিগ ব্যাং এর প্যারাডক্স" প্রবন্ধের নোটস
অধ্যাপক আনাতোলি ভ্লাদিমিরোভিচ জাসভ, পদার্থবিজ্ঞান। মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটির অনুষদ: নিবন্ধের লেখকরা যে সমস্ত ভুল বোঝাবুঝি নিয়ে তর্ক করেছেন তা এই সত্যের সাথে সম্পর্কিত যে স্পষ্টতার জন্য, তারা প্রায়শই মহাবিশ্বের একটি সীমিত আয়তনের প্রসারণকে একটি অনমনীয় ফ্রেমে (এবং এর সম্প্রসারণ) বিবেচনা করে। একটি যথেষ্ট ছোট অঞ্চল যাতে পৃথিবীর রেফারেন্স ফ্রেমে পৃথিবীর এবং দূরবর্তী ছায়াপথগুলির মধ্যে সময়ের পার্থক্য বিবেচনা না করা যায়)। তাই একটি বিস্ফোরণের ধারণা, একটি ডপলার স্থানান্তর এবং চলাচলের গতির সাথে ব্যাপক বিভ্রান্তি। লেখকরা লেখেন, এবং সঠিকভাবে লেখেন, কীভাবে সবকিছু একটি অ-জড়তা (সহগামী) সমন্বয় ব্যবস্থায় দেখায়, যেখানে মহাজাগতিকরা সাধারণত কাজ করে, যদিও নিবন্ধটি সরাসরি এটি বলে না (নীতিগতভাবে, সমস্ত দূরত্ব এবং বেগ নির্ভর করে রেফারেন্স সিস্টেম, এবং এখানে সবসময় কিছু স্বেচ্ছাচারিতা আছে)। একমাত্র জিনিস যা স্পষ্টভাবে লেখা হয়নি তা হল প্রসারিত মহাবিশ্বে দূরত্ব বলতে কী বোঝায় তা সংজ্ঞায়িত করা হয়নি। প্রথমত, লেখকরা এটিকে প্রচারের সময় দ্বারা গুণিত আলোর গতি হিসাবে ধরে রেখেছেন এবং তারপরে তারা বলেছেন যে এটি সম্প্রসারণের বিষয়টিও বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন, যা আলোর পথে যাওয়ার সময় ছায়াপথটিকে আরও দূরে সরিয়ে দেয়। এইভাবে, দূরত্বটি ইতিমধ্যেই বোঝা যাচ্ছে যে আলোর গতিবেগটি প্রচারের সময় দ্বারা গুণিত হবে যদি গ্যালাক্সিটি দূরে সরে যাওয়া বন্ধ করে এবং এখন আলো নির্গত করে। বাস্তবে, সবকিছু আরও জটিল। দূরত্ব একটি মডেল-নির্ভর পরিমাণ এবং সরাসরি পর্যবেক্ষণ থেকে প্রাপ্ত করা যায় না, তাই কসমোলজিস্টরা এটি ছাড়াই ঠিকঠাক পেতে পারেন, এটিকে রেডশিফ্ট দিয়ে প্রতিস্থাপন করেন। তবে সম্ভবত আরও কঠোর পদ্ধতি এখানে অনুপযুক্ত।

আপনি এই নিবন্ধটি পড়ে বসে আছেন, দাঁড়িয়ে আছেন বা শুয়ে আছেন এবং অনুভব করবেন না যে পৃথিবী তার অক্ষের উপর একটি ভয়ঙ্কর গতিতে ঘুরছে - বিষুব রেখায় প্রায় 1,700 কিমি/ঘন্টা। যাইহোক, কিমি/সেকেন্ডে রূপান্তরিত হলে ঘূর্ণন গতি তত দ্রুত বলে মনে হয় না। ফলাফল 0.5 কিমি/সেকেন্ড - আমাদের চারপাশের অন্যান্য গতির তুলনায় রাডারে একটি সবেমাত্র লক্ষণীয় ব্লিপ।

সৌরজগতের অন্যান্য গ্রহের মতোই পৃথিবী সূর্যের চারদিকে ঘোরে। এবং তার কক্ষপথে থাকার জন্য, এটি 30 কিমি/সেকেন্ড গতিতে চলে। শুক্র এবং বুধ, যা সূর্যের কাছাকাছি, দ্রুত চলে, মঙ্গল, যার কক্ষপথ পৃথিবীর কক্ষপথের পিছনে যায়, অনেক ধীর গতিতে চলে।

কিন্তু সূর্যও এক জায়গায় দাঁড়ায় না। আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি বিশাল, বিশাল এবং মোবাইল! সমস্ত নক্ষত্র, গ্রহ, গ্যাসের মেঘ, ধূলিকণা, ব্ল্যাক হোল, ডার্ক ম্যাটার - এই সবই ভরের একটি সাধারণ কেন্দ্রের সাপেক্ষে চলে।

বিজ্ঞানীদের মতে, সূর্য আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্র থেকে 25,000 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত এবং একটি উপবৃত্তাকার কক্ষপথে চলে, প্রতি 220-250 মিলিয়ন বছরে একটি পূর্ণ বিপ্লব ঘটায়। দেখা যাচ্ছে যে সূর্যের গতি প্রায় 200-220 কিমি/সেকেন্ড, যা তার অক্ষের চারপাশে পৃথিবীর গতির চেয়ে শতগুণ বেশি এবং সূর্যের চারপাশে এর গতির গতির চেয়ে দশগুণ বেশি। আমাদের সৌরজগতের গতিবিধি এমনই দেখায়।

গ্যালাক্সি কি স্থির? আর না। দৈত্য মহাকাশ বস্তুর একটি বড় ভর আছে, এবং তাই শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র তৈরি করে। মহাবিশ্বকে কিছু সময় দিন (এবং আমরা এটি প্রায় 13.8 বিলিয়ন বছর ধরে রেখেছি), এবং সবকিছু সর্বশ্রেষ্ঠ মহাকর্ষের দিকে চলতে শুরু করবে। এই কারণেই মহাবিশ্ব সমজাতীয় নয়, বরং গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সির গ্রুপ নিয়ে গঠিত।

এটা আমাদের জন্য কি অর্থ বহন করে?

এর মানে হল যে আকাশগঙ্গা অন্যান্য ছায়াপথ এবং কাছাকাছি অবস্থিত গ্যালাক্সির গোষ্ঠী দ্বারা এটির দিকে টানছে। এর মানে হল যে বৃহদায়তন বস্তুগুলি প্রক্রিয়ায় আধিপত্য বিস্তার করে। এবং এর মানে হল যে শুধুমাত্র আমাদের ছায়াপথই নয়, আমাদের চারপাশের সবাই এই "ট্র্যাক্টর" দ্বারা প্রভাবিত। আমরা বাইরের মহাকাশে আমাদের সাথে কী ঘটে তা বোঝার কাছাকাছি চলেছি, কিন্তু আমাদের এখনও তথ্যের অভাব রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ:

• প্রাথমিক অবস্থা কি ছিল যার অধীনে মহাবিশ্ব শুরু হয়েছিল;
• গ্যালাক্সির বিভিন্ন ভর কিভাবে স্থানান্তরিত হয় এবং সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়;
• কিভাবে মিল্কিওয়ে এবং পার্শ্ববর্তী ছায়াপথ এবং ক্লাস্টার গঠিত হয়েছিল;
• এবং এটা এখন কিভাবে ঘটছে.

যাইহোক, একটি কৌশল আছে যা আমাদের এটি বের করতে সাহায্য করবে।

মহাবিশ্ব 2.725 কে-এর তাপমাত্রা সহ অবশেষ বিকিরণে পূর্ণ, যা বিগ ব্যাং থেকে সংরক্ষণ করা হয়েছে। এখানে এবং সেখানে ক্ষুদ্র বিচ্যুতি আছে - প্রায় 100 μK, কিন্তু সামগ্রিক তাপমাত্রা পটভূমি ধ্রুবক।

এর কারণ হল মহাবিশ্ব 13.8 বিলিয়ন বছর আগে বিগ ব্যাং দ্বারা গঠিত হয়েছিল এবং এখনও প্রসারিত এবং শীতল হচ্ছে।

মহাবিস্ফোরণের 380,000 বছর পরে, মহাবিশ্ব এমন তাপমাত্রায় শীতল হয়েছিল যে এটি পরিণত হয়েছিল সম্ভাব্য শিক্ষাহাইড্রোজেন পরমাণু। এর আগে, ফোটনগুলি ক্রমাগত অন্যান্য প্লাজমা কণার সাথে যোগাযোগ করেছিল: তারা তাদের সাথে সংঘর্ষ করেছিল এবং শক্তি বিনিময় করেছিল। মহাবিশ্ব শীতল হওয়ার সাথে সাথে তাদের মধ্যে কম চার্জযুক্ত কণা এবং আরও স্থান ছিল। ফোটনগুলি মহাকাশে অবাধে চলাচল করতে সক্ষম হয়েছিল। সিএমবি বিকিরণ হল ফোটন যা প্লাজমা দ্বারা পৃথিবীর ভবিষ্যত অবস্থানের দিকে নির্গত হয়েছিল, কিন্তু বিক্ষিপ্ত হওয়া থেকে রক্ষা পেয়েছে কারণ পুনর্মিলন ইতিমধ্যেই শুরু হয়েছে। তারা মহাবিশ্বের মহাকাশের মাধ্যমে পৃথিবীতে পৌঁছায়, যা প্রসারিত হতে থাকে।

আপনি নিজেই এই বিকিরণ "দেখতে" পারেন। একটি ফাঁকা টিভি চ্যানেলে যে হস্তক্ষেপ ঘটে যদি আপনি একটি সাধারণ অ্যান্টেনা ব্যবহার করেন যা খরগোশের কানের মতো দেখায় তা 1% CMB দ্বারা সৃষ্ট।

তারপরও, সমস্ত দিক থেকে ধ্বংসাবশেষের পটভূমির তাপমাত্রা একই নয়। প্ল্যাঙ্ক মিশনের গবেষণার ফলাফল অনুসারে, স্বর্গীয় গোলকের বিপরীত গোলার্ধে তাপমাত্রা কিছুটা আলাদা: এটি গ্রহনগ্রহের দক্ষিণে আকাশের কিছু অংশে কিছুটা বেশি - প্রায় 2.728 কে, এবং অন্য অর্ধেকে কম - প্রায় 2.722 কে.

প্লাঙ্ক টেলিস্কোপ দিয়ে তৈরি মাইক্রোওয়েভ পটভূমির মানচিত্র।

এই পার্থক্যটি CMB-তে অন্যান্য পর্যবেক্ষণ করা তাপমাত্রার বৈচিত্রের তুলনায় প্রায় 100 গুণ বড় এবং বিভ্রান্তিকর। ইহা কি জন্য ঘটিতেছে? উত্তরটি সুস্পষ্ট - এই পার্থক্যটি মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমির বিকিরণের ওঠানামার কারণে নয়, এটি প্রদর্শিত হয় কারণ সেখানে নড়াচড়া রয়েছে!

আপনি যখন কোনো আলোর উৎসের কাছে যান বা এটি আপনার কাছে আসে, উৎসের বর্ণালী রেখাগুলো ছোট তরঙ্গের (ভায়োলেট শিফট) দিকে সরে যায়, যখন আপনি এটি থেকে দূরে সরে যান বা এটি আপনার থেকে দূরে সরে যায়, তখন বর্ণালী রেখাগুলো দীর্ঘ তরঙ্গের দিকে সরে যায় (লাল শিফট) )

সিএমবি বিকিরণ কম বা বেশি শক্তিশালী হতে পারে না, যার মানে আমরা মহাশূন্যের মধ্য দিয়ে যাচ্ছি। ডপলার ইফেক্ট নির্ধারণ করতে সাহায্য করে যে আমাদের সৌরজগৎ CMB-এর সাপেক্ষে 368 ± 2 কিমি/সেকেন্ড গতিতে এগিয়ে চলেছে এবং আকাশগঙ্গা, অ্যান্ড্রোমিডা গ্যালাক্সি এবং ট্রায়াঙ্গুলাম গ্যালাক্সি সহ স্থানীয় গ্যালাক্সির গ্রুপ একটি গতিতে চলে যাচ্ছে। CMB এর তুলনায় 627 ± 22 কিমি/সেকেন্ডের গতি। এগুলি হল ছায়াপথগুলির তথাকথিত অদ্ভুত বেগ, যার পরিমাণ কয়েকশ কিমি/সেকেন্ড। এগুলি ছাড়াও, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের কারণে মহাজাগতিক বেগও রয়েছে এবং হাবলের সূত্র অনুসারে গণনা করা হয়েছে।

বিগ ব্যাং থেকে অবশিষ্ট বিকিরণের জন্য ধন্যবাদ, আমরা লক্ষ্য করতে পারি যে মহাবিশ্বের সবকিছুই ক্রমাগত গতিশীল এবং পরিবর্তিত হচ্ছে। এবং আমাদের ছায়াপথ এই প্রক্রিয়ার একটি অংশ মাত্র।