ब्रह्मांड का पता लगाने के लिए माइक्रोवेव खगोल विज्ञान का उपयोग करना

बहुत से लोग ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव के बारे में नहीं सोचते हैं क्योंकि वे हर दिन दोपहर के भोजन के लिए अपने भोजन को बनाते हैं। एक माइक्रोवेव ओवन का उपयोग करने के लिए एक ही प्रकार का विकिरण एक बर्रिटो को ज़ैप करता है, जिससे खगोलविदों को ब्रह्मांड का पता लगाने में मदद मिलती है। यह सच है: बाह्य अंतरिक्ष से माइक्रोवेव का उत्सर्जन ब्रह्मांड के शैशव काल में एक झलक देने में मदद करता है।

वस्तुओं का एक आकर्षक सेट अंतरिक्ष में माइक्रोवेव का उत्सर्जन करता है। नॉनटेरस्ट्रियल माइक्रोवेव का निकटतम स्रोत है हमारे सूर्य. माइक्रोवेव के विशिष्ट तरंग दैर्ध्य जो इसे बाहर भेजते हैं, हमारे वायुमंडल द्वारा अवशोषित होते हैं। हमारे वायुमंडल में जल वाष्प अंतरिक्ष से माइक्रोवेव विकिरण का पता लगाने, इसे अवशोषित करने और इसे पृथ्वी की सतह तक पहुंचने से रोकने में हस्तक्षेप कर सकता है। इसने खगोलविदों को सिखाया, जो अपने डिटेक्टरों को पृथ्वी पर उच्च ऊंचाई पर या बाहर अंतरिक्ष में रखने के लिए ब्रह्मांड में माइक्रोवेव विकिरण का अध्ययन करते हैं।

दूसरी ओर, माइक्रोवेव सिग्नल जो बादलों और धुएं में प्रवेश कर सकते हैं, शोधकर्ताओं को पृथ्वी पर परिस्थितियों का अध्ययन करने और उपग्रह संचार को बढ़ाने में मदद कर सकते हैं। यह पता चला है कि माइक्रोवेव विज्ञान कई मायनों में फायदेमंद है।

माइक्रोवेव सिग्नल बहुत लंबे तरंग दैर्ध्य में आते हैं। उनका पता लगाने के लिए बहुत बड़ी दूरबीनों की आवश्यकता होती है क्योंकि डिटेक्टर का आकार विकिरण तरंग दैर्ध्य से कई गुना अधिक होना चाहिए। सबसे प्रसिद्ध माइक्रोवेव एस्ट्रोनॉमी वेधशालाएं अंतरिक्ष में हैं और ब्रह्मांड की शुरुआत के लिए सभी तरह की वस्तुओं और घटनाओं के बारे में विवरणों का खुलासा किया है।

हमारा खुद का केंद्र मिल्की वे आकाश गंगा एक माइक्रोवेव स्रोत है, हालांकि यह अन्य, अधिक सक्रिय आकाशगंगाओं की तरह व्यापक नहीं है। हमारा ब्लैक होल (जिसे धनु A * कहा जाता है) काफी शांत है, क्योंकि ये चीजें जाती हैं। यह एक विशाल जेट के लिए प्रकट नहीं होता है, और केवल कभी-कभी सितारों और अन्य सामग्री पर फ़ीड करता है जो बहुत करीब से गुजरता है।

पल्सर (घूर्णन न्यूट्रॉन तारे) माइक्रोवेव विकिरण के बहुत मजबूत स्रोत हैं। घनत्व के मामले में ये शक्तिशाली, कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट ब्लैक होल के बाद दूसरे स्थान पर हैं। न्यूट्रॉन सितारों में शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र और तेज रोटेशन दर होती है। वे विकिरण के एक व्यापक स्पेक्ट्रम का उत्पादन करते हैं, जिसके साथ माइक्रोवेव उत्सर्जन विशेष रूप से मजबूत होता है। अधिकांश पल्सर को आमतौर पर उनके मजबूत रेडियो उत्सर्जन के कारण "रेडियो पल्सर" कहा जाता है, लेकिन वे "माइक्रोवेव-ब्राइट" भी हो सकते हैं।

माइक्रोवेव के कई आकर्षक स्रोत हमारे सौर मंडल और आकाशगंगा के बाहर अच्छी तरह से स्थित हैं। उदाहरण के लिए, सक्रिय आकाशगंगा (AGN), द्वारा संचालित सुपरमैसिव ब्लैक होल उनके कोर पर, माइक्रोवेव के मजबूत विस्फोटों का उत्सर्जन करते हैं। इसके अतिरिक्त, ये ब्लैक होल इंजन प्लाज्मा के बड़े पैमाने पर जेट बना सकते हैं जो माइक्रोवेव तरंग दैर्ध्य पर भी चमकते हैं। इनमें से कुछ प्लाज्मा संरचनाएं पूरी आकाशगंगा की तुलना में बड़ी हो सकती हैं जिनमें ब्लैक होल होता है।

1964 में, प्रिंसटन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों डेविड टॉड विल्किंसन, रॉबर्ट एच। डिके और पीटर रोल ने लौकिक माइक्रोवेव का शिकार करने के लिए एक डिटेक्टर बनाने का फैसला किया। वे अकेले नहीं थे। बेल लैब्स के दो वैज्ञानिक- अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट विल्सन भी माइक्रोवेव की खोज के लिए एक "हॉर्न" का निर्माण कर रहे थे। इस तरह की विकिरण की भविष्यवाणी 20 वीं शताब्दी में की गई थी, लेकिन इसे खोजने के बारे में किसी ने भी कुछ नहीं किया था। वैज्ञानिकों के 1964 के मापों ने पूरे आकाश में माइक्रोवेव विकिरण का मंद "धो" दिखाया। अब यह पता चला है कि बेहोश माइक्रोवेव चमक प्रारंभिक ब्रह्मांड से एक लौकिक संकेत है। पेनज़ियास और विल्सन ने माप और विश्लेषण के लिए नोबेल पुरस्कार जीता, जिससे उन्होंने लौकिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (सीएमबी) की पुष्टि की।

आखिरकार, खगोलविदों को अंतरिक्ष-आधारित माइक्रोवेव डिटेक्टर बनाने के लिए धन मिला, जो बेहतर डेटा प्रदान कर सकता है। उदाहरण के लिए, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड एक्सप्लोरर (COBE) उपग्रह ने 1989 में शुरू हुए इस CMB का विस्तृत अध्ययन किया। तब से, विल्किंसन माइक्रोवेव अनिसोट्रॉपी जांच (WMAP) के साथ किए गए अन्य टिप्पणियों ने इस विकिरण का पता लगाया है।

सीएमबी बड़ी धमाके की घटना है, जो हमारे ब्रह्मांड को गति में सेट करता है। यह अविश्वसनीय रूप से गर्म और ऊर्जावान था। जैसे-जैसे नवजात ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, गर्मी का घनत्व कम हो गया। मूल रूप से, यह ठंडा हो गया, और एक बड़े और बड़े क्षेत्र में फैलने वाली छोटी गर्मी क्या थी। आज, ब्रह्मांड 93 बिलियन प्रकाश वर्ष चौड़ा है, और सीएमबी लगभग 2.7 केल्विन के तापमान का प्रतिनिधित्व करता है। खगोलविदों का मानना ​​है कि तापमान को माइक्रोवेव विकिरण के रूप में फैलाना और ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास के बारे में अधिक जानने के लिए सीएमबी के "तापमान" में मामूली उतार-चढ़ाव का उपयोग करना।

सूक्ष्मजीव 0.3 गीगाहर्ट्ज़ (गीगाहर्ट्ज़) और 300 गीगाहर्ट्ज़ के बीच आवृत्तियों पर निकलते हैं। (एक गीगाहर्ट्ज़ 1 बिलियन हर्ट्ज़ के बराबर है। एक "हर्ट्ज़" का उपयोग यह वर्णन करने के लिए किया जाता है कि प्रति सेकंड कितने चक्र निकलते हैं, एक हर्ट्ज एक चक्र होता है दूसरी।) आवृत्तियों की यह सीमा एक मिलीमीटर (एक मीटर के एक हजारवें हिस्से) और एक के बीच तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है मीटर। संदर्भ के लिए, टीवी और रेडियो उत्सर्जन 50 और 1000 मेगाहर्ट्ज (मेगाहर्ट्ज़) के बीच स्पेक्ट्रम के निचले हिस्से में निकलता है।

माइक्रोवेव विकिरण को अक्सर एक स्वतंत्र विकिरण बैंड के रूप में वर्णित किया जाता है, लेकिन इसे रेडियो खगोल विज्ञान के विज्ञान का हिस्सा भी माना जाता है। खगोलविदों में अक्सर तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण का उल्लेख होता है दूर तक अवरक्तमाइक्रोवेव, और अति-उच्च आवृत्ति (UHF) रेडियो बैंड "माइक्रोवेव" विकिरण का हिस्सा होने के बावजूद, भले ही वे तकनीकी रूप से तीन अलग-अलग ऊर्जा बैंड हैं।