ब्रह्मांड के विस्तार की स्वतंत्र दर स्थापित करते हैं मीरा तारे

देहरादून, 02 अक्टूबर 2025

17वीं शताब्दी में, मीरा यानी ओमिक्रॉन सेटी पहला परिवर्तनशील तारा था, जो आवधिक चमक परिवर्तन प्रदर्शित करता था। मीरा (लैटिन में जिसका अर्थ अद्भुत है), अब उन तारों के वर्ग का आदर्श है, जो नियमित रूप से फैलते व सिकुड़ते हैं और जिनकी स्पंदन अवधि 100 से 1000 दिनों के बीच होती है। ये शीतल (सतही तापमान लगभग 3000K), विशाल तारे अपने विकास के अंतिम चरण में हैं और अपनी चमक और स्पंदन अवधि के बीच एक मजबूत संबंध प्रदर्शित करते हैं। यह संबंध मीरा को आकाशगंगा के बाहर की दूरियों को मापने के लिए उत्कृष्ट तारकीय मानक दीप्तिमान बनाता है।

आकाशगंगा के बाहर की दूरी की सीढ़ी अधिक से अधिक दूरियों तक पहुंचने के लिए विभिन्न मानक दीप्तिमानों का उपयोग करती है। अंततः हबल प्रवाह तक पहुंचती है, जहां ब्रह्मांड की विस्तार दर निर्धारित होती है। ब्रह्मांड की वर्तमान विस्तार दर, हबल स्थिरांक, ब्रह्मांड विज्ञान में ब्रह्मांड की आयु और आकार का मानचित्रण करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। एक सतत “हबल तनाव” मौजूद है, जो सेफिड और टाइप Ia सुपरनोवा को मानक कैंडल के रूप में उपयोग करके निर्धारित हबल स्थिरांक के मानों और प्रारंभिक ब्रह्मांड के अवलोकनों पर आधारित इसके मॉडल-निर्भर अनुमान के बीच एक बड़ी विसंगति है। हबल तनाव बताता है कि स्थानीय ब्रह्मांड में ब्रह्मांडीय विस्तार की दर मानक ब्रह्मांड संबंधी मॉडल द्वारा अनुमानित दर से काफ़ी तेज़ है।

आईयूसीएए के संकाय प्रो. अनुपम भारद्वाज ने हाल ही में हमारी आकाशगंगा के 18 तारकीय समूहों में 40 ऑक्सीजन-समृद्ध मीरा चरों पर एक अंतर्राष्ट्रीय अध्ययन का नेतृत्व किया। इन मीराओं की दीर्घकालिक निगरानी के माध्यम से, उनकी औसत प्रेक्षित चमक और अवधि स्थापित की गई। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के गैया मिशन ने इन तारा समूहों की हमसे 13,000 और 55,000 प्रकाश वर्ष के बीच सटीक ज्यामितीय दूरियां प्रदान कीं, जिससे उनकी तारकीय चमक का निरपेक्ष अंशांकन संभव हुआ। क्लस्टर मीराओं के लिए निरपेक्ष अवधि-दीप्ति संबंधों ने दूरी क्रम में सुपरनोवा का सेफिड-स्वतंत्र अंशांकन प्रदान किया। इससे हबल स्थिरांक का 3.7 प्रतिशत सटीक निर्धारण संभव हुआ।

“हमने इन ठंडे तारों के आधार पर सबसे सटीक ब्रह्मांडीय विस्तार दर निर्धारित करने के लिए पहली बार अपनी आकाशगंगा में मीरा को आधार के रूप में इस्तेमाल किया। सेफिड्स की तरह, हमारी आकाशगंगा में मीरा के इन समूहों ने दो बाहरी आकाशगंगाओं में मीरा के साथ बाह्य आकाशगंगा दूरी सोपान के तीन-आधार आधार रेखा अंशांकन की अनुमति दी। तीन-आधार समाधान ने दिखाया कि मीरा की चमक पर धातु-प्रचुरता का प्रभाव सेफिड्स की तुलना में तीन गुना कम है, जिससे वे हबल स्थिरांक निर्धारण के लिए एक आशाजनक विकल्प बन जाते हैं।”

• प्रो. अनुपम भारद्वाज, एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित अध्ययन के प्रमुख लेखक

“सेफिड्स और मीरा के बीच आधार हबल स्थिरांक मानों की संगति आगे यह दर्शाती है कि माप त्रुटियों के कारण हबल तनाव की संभावना नहीं है, और यह एक अधिक मौलिक कारण की ओर इशारा करता है, जिसमें नई भौतिकी की संभावना भी शामिल है।”

• एडम रीस, अध्ययन के सह-लेखक एवं स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट और बाल्टीमोर, अमेरिका में जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के नोबेल पुरस्कार विजेता

“यह अध्ययन तारकीय खगोलभौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान के क्षेत्रों को जोड़ता है। मुझे उम्मीद है कि इसका दीर्घकालिक प्रभाव होगा क्योंकि यह हबल स्थिरांक निर्धारण के लिए एक नए, अच्छी तरह से अंशांकित आधार के रूप में मीरा परिवर्तनशील तारों की क्षमता के बारे में हमारी समझ को सुनिश्चित करता है।”

• डॉ. मरीना रेज्कुबा, जर्मनी के गार्चिंग स्थित यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला की स्टाफ खगोलशास्त्री

दूरी की सीढ़ी के पहले चरण में मीराओं का पूर्ण अंशांकन सेफिड्स के बराबर सटीकता तक पहुंच गया है। लेकिन, मीरा आधारित हबल स्थिरांक की कुल त्रुटि वर्तमान में ज्ञात मीराओं वाली केवल दो सुपरनोवा मेजबान आकाशगंगाओं की उपलब्धता पर हावी है। रुबिन वेधशाला के साथ सुपरनोवा मेजबान आकाशगंगाओं में बड़ी संख्या में मीराओं की खोज होने की उम्मीद है, जिससे ब्रह्मांड की आयु और आकार का सटीक मानचित्रण करने का एक नया तरीका खुल जाएगा।

शोध संपर्क:

प्रो. अनुपम भारद्वाज, आईयूसीएए, पुणे

ईमेल: anupam.bharadwaj@iucaa.in