>> सुजाता बाबर
[email protected]
विश्वाच्या उत्पत्ती, उक्रांती आणि मूलभूत भौतिक शास्त्राविषयीच्या आपल्या समजुती याचा परिपाक दर्शविणारा ‘हबल तणाव’ विश्वाच्या विस्ताराच्या वेगाचे रहस्य उलगडणारा ठरू शकतो.
विश्व सतत विस्तारत आहे, ही कल्पना आज विज्ञानातील मूलभूत सत्य मानली जाते, परंतु हा विस्तार नेमक्या किती वेगाने होत आहे? या साध्या वाटणाऱया प्रश्नाने आधुनिक खगोल शास्त्रासमोर मोठे कोडे उभे केले आहे. आश्चर्य म्हणजे या प्रश्नाची दोन वेगवेगळी उत्तरे मिळत आहेत आणि दोन्ही अत्यंत विश्वासार्ह निरीक्षणांवर आधारित आहेत. या विसंगतीलाच ‘हबल तणाव’ असे म्हटले जाते. हे कोडे सुटले तर विश्वाच्या उत्पत्ती, उक्रांती आणि मूलभूत भौतिक शास्त्राविषयीच्या आपल्या समजुतीत आमूलाग्र बदल घडू शकतो.
1929 मध्ये अमेरिकन खगोल शास्त्रज्ञ एडविन हबल यांनी एक महत्त्वाचा शोध लावला. दूरच्या आकाशगंगा पृथ्वीपासून दूर जात आहेत आणि जितकी आकाशगंगा दूर, तितक्या जास्त वेगाने ती दूर सरकत आहे. यावरून विश्व स्थिर नसून विस्तारत आहे हे स्पष्ट झाले. या विस्ताराचा वेग मोजणाऱया संख्येला ‘हबल स्थिरांक’ असे म्हणतात. हा स्थिरांक एका मेगापार्सेक अंतरामागे आकाशगंगा किती किलोमीटर प्रति सेकंद वेगाने दूर जाते हे सांगतो.
आज हा स्थिरांक मोजण्यासाठी दोन प्रमुख पद्धती वापरल्या जातात. पहिली पद्धत म्हणजे तुलनेने जवळच्या विश्वातील आकाशगंगा, सेफिड चलतारे आणि टाइप-1ए सुपरनोव्हा यांचे निरीक्षण. या ‘वै वैश्विक अंतराची शिडी’ पद्धतीने हबल स्थिरांकाचे मूल्य सुमारे 73 किलोमीटर प्रति सेकंद प्रति मेगापार्सेक इतके मिळते. दुसरी पद्धत पूर्णपणे वेगळी आहे. ती विश्वाच्या बाल्यावस्थेतील अवशिष्ट सूक्ष्म तरंगीय विकिरणाचा म्हणजेच वैश्विक सूक्ष्म तरंग पार्श्वभूमीचा अभ्यास करते. या माहितीवर आधारित विश्वाच्या प्रारंभिक अवस्थेचे गणित मांडल्यास हबल स्थिरांकाचे मूल्य सुमारे 67 किलोमीटर प्रति सेकंद प्रति मेगापार्सेक मिळते.
वरकरणी या दोन संख्यांमध्ये फारसा फरक वाटत नाही, पण खगोल शास्त्रात हा फरक अत्यंत महत्त्वाचा आहे. दोन्ही मोजमापे स्वतंत्र असून त्यांची अचूकता सतत वाढत आहे. तरीही दोन्हींची उत्तरे जुळत नाहीत. जर मोजमापातील त्रुटी कमी होत असताना विसंगती कायम राहत असेल तर याचा अर्थ आपल्या विश्वाच्या विद्यमान मॉडेलमध्ये काहीतरी मूलभूत गोष्ट अद्याप समजलेली नाही.
मग या तणावामागे कारण काय असू शकते? काही वैज्ञानिकांच्या मते अजूनही निरीक्षणांमध्ये सूक्ष्म त्रुटी असू शकतात, परंतु हे केवळ मोजमापांचे प्रकरण नाही; तर हे नव्या भौतिक शास्त्राचे संकेत असू शकतात. उदाहरणार्थ, विश्वाच्या आरंभी काही अतिरिक्त ऊर्जा अस्तित्वात होती का? गुरुत्वाकर्षणाचे नियम अतिविशाल अंतरावर किंचित वेगळ्या पद्धतीने कार्य करतात का? किंवा विश्वात अद्याप अज्ञात असलेले नवीन मूलकण अस्तित्वात आहेत का? अशा अनेक शक्यतांवर संशोधन सुरू आहे.
या कोडय़ामुळे केवळ विश्वाच्या विस्ताराचाच प्रश्न निर्माण होत नाही, तर विश्वाचे वय, त्याची उक्रांती आणि भविष्यातील स्वरूप यांच्या बाबतचे अंदाजही बदलू शकतात. म्हणूनच ‘हबल तणाव’ हा केवळ एका आकडय़ावरील मतभेद नसून संपूर्ण विश्वरचना शास्त्राला आव्हान देणारा प्रश्न आहे.
या रहस्याचा उलगडा करण्यासाठी अत्याधुनिक दुर्बिणी आणि अवकाश मोहिमा कार्यरत आहेत. जेम्स वेब अवकाश दुर्बीण सेफिड चलताऱयांचे अधिक अचूक निरीक्षण करत आहे. युरोपियन अवकाश संस्था संचालित युक्लिड अवकाश मोहीम विश्वातील आकाशगंगांचे वितरण आणि गुरुत्वीय भिंग परिणामांचा अभ्यास करत आहे. तसेच नॅन्सी ग्रेस रोमन अवकाश दुर्बीण आगामी काळात विश्वाच्या विस्ताराचा इतिहास अधिक अचूकपणे मोजणार आहे. याशिवाय गुरुत्वीय तरंगांच्या मदतीने अंतर मोजण्याची ‘स्टँडर्ड सायरन’ ही नवीन पद्धतही विकसित होत आहे.
विज्ञानाचा इतिहास सांगतो की, अशा विसंगती अनेकदा मोठय़ा शोधांना जन्म देतात. अल्बर्ट आइन्स्टाइन यांच्या सापेक्षतावादापासून ते विश्वाच्या विस्ताराच्या शोधापर्यंत अनेक क्रांतिकारी कल्पना अशाच प्रश्नांतून पुढे आल्या. त्यामुळे ‘हबल तणाव’ही केवळ एक गणिती मतभेद नसून आधुनिक विज्ञानासाठी नवे दार उघडणारे रहस्य ठरू शकते. आज आपण विश्वाच्या विस्ताराचा वेग मोजू शकतो, पण तो नेमका किती आहे, यावरच एकमत नाही. कदाचित उत्तर 67 किंवा 73 यापैकी एखादे असेल किंवा कदाचित दोन्हीही अपुरे ठरतील. जर तसे झाले तर विश्वाबद्दलची आजची पाठय़पुस्तके पुन्हा लिहावी लागतील आणि म्हणूनच ‘हबल तणाव’ हा आधुनिक खगोल शास्त्रातील सर्वात रोमांचक आणि महत्त्वाचा वैज्ञानिक प्रश्न मानला जातो.
(लेखिका खगोल अभ्यासक आहेत.)
