The Universe, Big Bang Theory, Dark Energy, Gravitational waves

कॉस्मिक किरणें=अत्यधिक ऊर्जावान परमाणु नाभिक या अन्य कण जो प्रकाश की गति के निकट अंतरिक्ष में यात्रा कर रहे हैं। कॉस्मिक किरणों के सीधे संपर्क में आने से जीन उत्परिवर्तन हो सकता है जिसके परिणामस्वरूप कैंसर हो सकता है।

कॉस्मोलॉजी =संपूर्ण रूप से ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर गुणों का वैज्ञानिक अध्ययन – नासा

खगोल विज्ञान=आकाशीय वस्तुओं (सितारों, ग्रहों, धूमकेतु, आदि) और पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर उत्पन्न होने वाली घटनाएं (जैसे कि सौर हवा, गुरुत्वाकर्षण तरंगों, आदि) का वैज्ञानिक अध्ययन

• ब्रह्मांड सभी मौजूदा मामला और स्थान है। यह असंगत रूप से बड़ा (मानसिक समझ से परे) है।
• ब्रह्माण्ड में भौतिक (उप-अणु कण जैसे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन से लेकर गैलेक्टिक सुपर-क्लस्टर) और गैर-भौतिक (प्रकाश, गुरुत्वाकर्षण, अंतरिक्ष आदि) दोनों घटक होते हैं।
• अधिकांश कॉस्मोलॉजिस्ट मानते हैं कि ब्रह्मांड का जन्म लगभग 13.8 बिलियन साल पहले बिग बैंग (एक विशाल विस्फोट) के रूप में हुआ था, जिसके कारण आकाशगंगाओं, तारों आदि के निर्माण के लिए सभी दिशाओं में विस्तार हुआ।
• वर्तमान में, ब्रह्माण्ड में लगभग 100 बिलियन आकाशगंगाएँ हैं, जिनमें से प्रत्येक में औसतन 100 बिलियन सितारे हैं।
• तुलना में, मिल्की वे गैलेक्सी को 100 बिलियन से 400 बिलियन सितारों तक माना जाता है।
1,000,000 = 1 मिलियन = 10 लाख; 1,000,000,000 = 1 अरब = 100 करोड़; 1000,000,000,000 = 1 ट्रिलियन

The Big Bang Theory

• बिग बैंग सिद्धांत ब्रह्मांड के जन्म के लिए प्रचलित ब्रह्मांड मॉडल है।
• यह बताता है कि किसी समय सभी अंतरिक्ष बहुत उच्च घनत्व और उच्च तापमान वाले राज्य के एक बिंदु में समाहित थे, जहां से ब्रह्मांड सभी दिशाओं में विस्तार कर रहा है।
• आधुनिक मापन इस क्षण को लगभग 13.8 बिलियन वर्ष पहले रखता है।
• प्रारंभिक विस्तार (मुद्रास्फीति) के बाद, उप-परमाणु कणों और बाद में सरल परमाणुओं के गठन की अनुमति देने के लिए ब्रह्मांड पर्याप्त रूप से ठंडा हो गया।
• बिग बैंग द्वारा उत्पादित अधिकांश परमाणु लिथियम और बेरिलियम की ट्रेस मात्रा के साथ-साथ हाइड्रोजन और हीलियम थे।
• इन आदिम तत्वों (हाइड्रोजन और हीलियम) के विशाल बादलों ने बाद में गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से तारों और आकाशगंगाओं का गठन किया।
• इस सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड, अपने जन्म के बाद से, सभी दिशाओं में विस्तार कर रहा है।

• 1964 में, ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की खोज की गई थी, जो बिग बैंग मॉडल के पक्ष में महत्वपूर्ण सबूत था।
• अन्य सबूत जैसे कि कॉस्मोलॉजिकल रेडशिफ्ट, गुरुत्वाकर्षण तरंगों आदि ने बड़े धमाके के सिद्धांत में वजन जोड़ा है।

Big Crunch

• किसी समय, ब्रह्मांड अधिकतम आकार तक पहुंच जाएगा और फिर ढहना शुरू हो जाएगा।
• यह फिर से सघन और गर्म हो जाएगा, यह उसी अवस्था के साथ समाप्त होगा जिसमें यह शुरू हुआ था – एक बड़ा संकट, ब्रह्मांड की मृत्यु।

डॉपलर-शिफ्ट या रेडशिफ्ट और ब्लूशिफ्ट (Doppler-shift or Redshift and Blueshift)

• रेडशिफ्ट और ब्लूशिफ्ट का वर्णन है कि अंतरिक्ष में वस्तुओं (जैसे सितारों या आकाशगंगाओं) के रूप में प्रकाश कैसे बदलता है, हमारे करीब या दूर चला जाता है। ब्रह्मांड के विस्तार को अपनाने के लिए यह अवधारणा महत्वपूर्ण है।

• दृश्यमान प्रकाश रंगों का एक स्पेक्ट्रम है, जो किसी को भी जिसने इंद्रधनुष देखा है, के लिए स्पष्ट है।
• जब कोई वस्तु हमसे दूर जाती है (डॉपलर-कम आवृत्तियों पर स्थानांतरित), प्रकाश को स्पेक्ट्रम के लाल छोर पर स्थानांतरित कर दिया जाता है, क्योंकि इसकी तरंग दैर्ध्य लंबे समय तक मिलती है।
• यदि कोई वस्तु करीब जाती है (डॉप्लर-शिफ्ट को उच्च आवृत्तियों पर ले जाती है), तो प्रकाश स्पेक्ट्रम के नीले सिरे पर चला जाता है, क्योंकि इसकी तरंग दैर्ध्य कम हो जाती है।
• अमेरिकी खगोलशास्त्री एडविन हबल ने सबसे पहले रेडशिफ्ट घटना (गैलेक्टिक रेडशिफ्ट) का वर्णन किया था और इसे एक विस्तारित ब्रह्मांड के रूप में बाँध दिया था (आकाशगंगाएँ अलग बह रही हैं)।
हबल का नियम: दूर की आकाशगंगाएँ हैं, जितनी तेज़ी से वे पृथ्वी से दूर जा रहे हैं – ब्रह्मांड के विस्तार को गति देने के रूप में भी जाना जाता है।

Cosmic microwave background (CMD)

• एक पारंपरिक ऑप्टिकल टेलीस्कोप के साथ, सितारों और आकाशगंगाओं के बीच का स्थान पूरी तरह से अंधेरा है।
• हालांकि, एक संवेदनशील रेडियो टेलीस्कोप एक faint background glow दिखाता है। यह चमक रेडियो स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव क्षेत्र में सबसे मजबूत है, और इसलिए इसे कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि कहा जाता है।
• सीएमबी उच्च यूनिवर्स फोटॉन (गामा फोटॉन या एक्स-रे फोटॉन) से लेकर लोअर माइक्रोवेव फोटॉन तक है, जो कि विस्तारित यूनिवर्स से रेडशिफ्ट के कारण है।
• सीएमडी, जिसे अवशेष विकिरण के रूप में भी जाना जाता है, लगभग सभी दिशाओं में समान है और यह किसी भी तारा, आकाशगंगा या अन्य वस्तुओं से जुड़ा नहीं है। यह “बिग बैंग” से निकला थर्मल विकिरण है।
• सीएमबी अवलोकन संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान के लिए मौलिक है क्योंकि यह ब्रह्मांड में सबसे पुराना प्रकाश है और सभी दिशाओं में पाया जा सकता है।
• जैसा कि CMB यूनिवर्स के विकास में एक प्रारंभिक चरण से विकिरण है, इसकी खोज को यूनिवर्स के बिग बैंग मॉडल के लिए एक ऐतिहासिक परीक्षण माना जाता है।

ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार

• यह अवलोकन है कि ब्रह्मांड का विस्तार ऐसा है कि जिस गति से एक आकाशगंगा पर्यवेक्षक से दूर जा रही है वह समय (हबल के नियम) के साथ लगातार बढ़ रही है।
• इसका तात्पर्य है कि अंतरिक्ष में फैलते ही ब्रह्मांड और अधिक ठंडा होता जाएगा।
• ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार की शुरुआत तब से मानी जाती है जब ब्रह्मांड लगभग 5 बिलियन साल पहले अपने अंधेरे-ऊर्जा-वर्चस्व वाले युग में प्रवेश करता है।
• त्वरित विस्तार को 1998 में दूर के प्रकार Ia सुपरनोवा का उपयोग करके त्वरण को मापने के लिए खोजा गया था।
एक प्रकार Ia सुपरनोवा एक प्रकार का सुपरनोवा है जो बाइनरी सिस्टम (दो तारों की एक दूसरे की परिक्रमा) में होता है जिसमें से एक तारा सफेद बौना होता है। दूसरे तारे में एक विशालकाय तारे से लेकर छोटे सफ़ेद बौने तक कुछ भी हो सकता है।
• सभी प्रकार के Ia सुपरनोवा के बारे में सोचा जाता है कि जब वे विस्फोट करते हैं तो लगभग समान चमक होती है।
• इस तरह की स्थिरता उन्हें ब्रह्मांड के विस्तार की दर को मापने के लिए बीकन के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है। कमजोर प्रकाश, दूर तारा तारा है (ब्रह्माण्डीय पुनर्वितरण)।

DARK ENERGY

• डार्क एनर्जी ऊर्जा का एक अज्ञात रूप है जो ब्रह्मांड के विस्तार में तेजी लाने के लिए प्रवृत्त, अंतरिक्ष में सभी में फैलने की अनुमति देता है।

Related or similar terminology

Dark matter

• सर्पिल आकाशगंगाओं के लिए घूर्णन का वेग उनमें निहित द्रव्यमान की मात्रा पर निर्भर करता है।
• लेकिन मिल्की वे की बाहरी भुजाएं बहुत तेजी से घूम रही हैं ताकि हम उनमें मौजूद पदार्थ की मात्रा के अनुरूप हो सकें।
• इस तरह का तेज रोटेशन केवल तभी संभव है जब अधिक द्रव्यमान हो, और यह माना जाता है कि अतिरिक्त द्रव्यमान अंधेरे पदार्थ से आता है।
• डार्क मैटर पदार्थ का एक काल्पनिक रूप है जो ब्रह्मांड में लगभग 85% मामले के लिए माना जाता है।
• डार्क एनर्जी प्लस डार्क मैटर ब्रह्मांड की कुल सामग्री का 95.1% (शेष सामान्य द्रव्य में) बनता है। संक्षेप में, हम इस बारे में अनिश्चित हैं कि 95% ब्रह्मांड में क्या है!
• डार्क मैटर के अधिकांश भाग को कुछ-अभी तक अनदेखे उप-परमाणु कणों से बना माना जाता है।
• नाम डार्क मैटर इस तथ्य को संदर्भित करता है कि यह प्रकाश के रूप में अवलोकन योग्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ बातचीत नहीं करता है।
इस प्रकार यह पूरे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के लिए अदृश्य (या ’अंधेरा) है, जिससे पता लगाना बेहद मुश्किल है।
• Dark matter interacts with the rest of the universe only through its gravity (that’s how we know it exists

ANTI MATTER

• यह परिकल्पित है कि यूनिवर्स में प्रत्येक प्राथमिक कण में एक पार्टिकल कण होता है, जिसे ‘एंटीपार्टिकल’ के रूप में जाना जाता है।
• कण और इसके एंटीपार्टिकल कई समान विशेषताओं को साझा करते हैं, लेकिन कई अन्य गुण इसके विपरीत हैं।
• इलेक्ट्रॉन, उदाहरण के लिए, इसके एंटीपार्टिकल के रूप में एंटीलेक्ट्रॉन है। उन दोनों के पास समान द्रव्यमान है, लेकिन उनके पास विद्युत प्रभार के बिल्कुल विपरीत हैं।
• एंटीमैटर की अधिकांश मानवीय समझ उच्च ऊर्जा त्वरक प्रयोगों से आती है।
• जब कोई पदार्थ कण अपने एंटीमैटर कण से मिलता है, तो वे एक-दूसरे को पूरी तरह से नष्ट कर देते हैं (यानी विनाश), अपने शेष द्रव्यमान के बराबर ऊर्जा जारी करते हैं (आइंस्टीन के E = mc2 के बाद)।
• उदाहरण के लिए, जब एक इलेक्ट्रॉन एक एंटीलेक्ट्रॉन से मिलता है, तो दो नष्ट हो जाते हैं और प्रकाश का एक विस्फोट होता है जो दो कणों के द्रव्यमान के बराबर ऊर्जा स्तर का उत्पादन करता है।