आकाशगंगाओं के घूर्णन पर एक नया रूप गुरुत्वाकर्षण के विवादास्पद सिद्धांत को बचाता है

सेंट एंड्रयूज में स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी के डॉ. इंद्रनील बनिक के नेतृत्व में किए गए अध्ययन में बौनी आकाशगंगा में गैस के घूमने की उच्च अनुमानित दर पाई गई है, जो मिलग्रोमियन डायनेमिक्स (MOND) के रूप में ज्ञात पहले के अप्रमाणित सिद्धांत के अनुरूप है। . बौनी आकाशगंगा AGC 114905 में गैस की घूर्णन गति के पहले के एक अध्ययन से पता चला है कि गैस बहुत धीमी गति से घूमती है और इसने MOND सिद्धांत को मृत घोषित कर दिया।

हमारे ब्रह्मांड को समझने के लिए ऐसे सिद्धांत आवश्यक हैं, क्योंकि ज्ञात भौतिकी के अनुसार, आकाशगंगाएँ इतनी तेजी से घूम रही हैं कि उन्हें उड़ा कर अलग कर देना चाहिए। MOND, प्रचलित के लिए एक विवादास्पद विकल्प सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत - गुरुत्वाकर्षण की आइंस्टीन-प्रेरित समझ, जिसके लिए आकाशगंगाओं को एक साथ रखने के लिए डार्क मैटर की आवश्यकता होती है - डार्क मैटर की आवश्यकता नहीं होती है। चूँकि डार्क मैटर कभी नहीं खोजा गया है, दशकों की श्रमसाध्य खोजों के बावजूद, यह समझाने के लिए विभिन्न सिद्धांतों को सामने रखा गया है कि आकाशगंगाएँ एक साथ क्या रखती हैं, और कौन सही है, इस पर बहस छिड़ जाती है। मानसेरा पिना एट अल द्वारा अध्ययन में रिपोर्ट की गई बहुत कम रोटेशन दर प्रचुर डार्क मैटर के साथ सामान्य सापेक्षता द्वारा शासित ब्रह्मांड के लिए भविष्यवाणियों के साथ असंगत है।

डॉ. बनिक के समूह का कहना है कि गुरुत्वाकर्षण के एमओएनडी सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की गई उच्च रोटेशन दर अवलोकनों के अनुरूप है यदि आकाशगंगा का झुकाव बहुत अधिक है।

दूर की आकाशगंगाओं में तारों और गैस के घूर्णन को सीधे तौर पर नहीं मापा जा सकता है। सटीक स्पेक्ट्रोस्कोपिक माप से दृष्टि की रेखा के साथ ही घटक जाना जाता है। यदि आप आकाशगंगा को लगभग आमने-सामने देखते हैं, तो यह ज्यादातर आकाश के तल में घूमेगी। यह पर्यवेक्षकों को यह सोचने में भ्रमित कर सकता है कि आकाशगंगा वास्तव में बहुत धीमी गति से घूम रही है, जिससे उन्हें डिस्क और आकाश के विमानों के बीच झुकाव को कम करने की आवश्यकता होती है। यह अनुमान लगाने का तरीका है कि आकाशगंगा कितनी अण्डाकार दिखाई देती है।

नए अध्ययन ने एजीसी 114905 के समान एक डिस्क आकाशगंगा के विस्तृत एमओएनडी सिमुलेशन का उपयोग करके इस महत्वपूर्ण प्रश्न का पता लगाया, बॉन विश्वविद्यालय में श्रीकांत नागेश और प्राग में चार्ल्स विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पावेल क्रुपा द्वारा प्रदर्शन किया गया। सिमुलेशन से पता चलता है कि आगे की ओर देखने पर भी यह कुछ अण्डाकार दिखाई दे सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आकाशगंगा में तारों और गैस में गुरुत्वाकर्षण होता है और इन्हें कुछ हद तक गैर-वृत्ताकार आकार में खींचा जा सकता है। इसी तरह की प्रक्रिया डिस्क आकाशगंगाओं में सर्पिल भुजाओं का कारण बनती है, जो इतनी सामान्य हैं कि उन्हें अक्सर सर्पिल आकाशगंगा कहा जाता है।

नतीजतन, पर्यवेक्षकों के विचार से आकाशगंगा दर्शक के बहुत करीब हो सकती है। इसका मतलब यह हो सकता है कि आकाशगंगा रिपोर्ट की तुलना में बहुत तेजी से घूम रही है, जो मोंड से लोड ले रही है।

नए अध्ययन के मुख्य लेखक डॉ बैनिक ने कहा: "हमारे सिमुलेशन दिखाते हैं कि एजीसी 114905 का झुकाव रिपोर्ट की गई तुलना में काफी छोटा हो सकता है, जिसका अर्थ है कि आकाशगंगा वास्तव में एमओएनडी अपेक्षाओं के मुताबिक लोगों की तुलना में बहुत तेजी से घूम रही है।" सेंट एंड्रयूज विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी के डॉ होंगशेंग झाओ ने कहा: "इस आकाशगंगा की बहुत कम रिकॉर्ड की गई रोटेशन दर एमओएनडी और डार्क मैटर के मानक दृष्टिकोण दोनों के साथ असंगत है। लेकिन केवल MOND ही इस विरोधाभास को बायपास करने में सक्षम है।"

नए अध्ययन में यह भी तर्क दिया गया है कि मानक डार्क मैटर दृष्टिकोण के तहत एक समान "गलत झुकाव" प्रभाव होने की संभावना नहीं है क्योंकि आकाशगंगा में एक चिकनी डार्क मैटर प्रभामंडल का प्रभुत्व है। सितारों और गैस का गुरुत्वाकर्षण पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, इसलिए डिस्क "स्व-गुरुत्वाकर्षण" नहीं है।

इसका मतलब यह है कि सीधे देखे जाने पर यह संभवतः बहुत गोल दिखाई देगा, जो कि दूसरे समूह द्वारा किए गए सिमुलेशन द्वारा समर्थित है। नतीजतन, देखी गई अण्डाकारता डिस्क और आकाश के विमानों के बीच एक महत्वपूर्ण झुकाव के कारण होनी चाहिए। इस स्थिति में, घूर्णन की गति बहुत कम होगी, जिसका अर्थ है कि आकाशगंगा में थोड़ा डार्क मैटर है। इस दृष्टि से, एक पृथक बौनी आकाशगंगा के लिए इतनी कम मात्रा में डार्क मैटर होना असंभव है, यह देखते हुए कि इसमें सितारों और गैस के रूप में कितना द्रव्यमान है।

बॉन विश्वविद्यालय और प्राग में चार्ल्स विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर पावलो क्रुपा ने इन परिणामों के व्यापक संदर्भ के बारे में कहा: "हालांकि किए गए परीक्षणों में एमओएनडी अच्छा प्रदर्शन करता है, मानक दृष्टिकोण बौनी आकाशगंगाओं से सभी पैमानों पर बहुत गंभीर समस्याएं पैदा करता है। एजीसी 114905 की तरह कई स्वतंत्र समूहों द्वारा पाए गए ब्रह्माण्ड संबंधी तराजू"।

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