Tolman surface brightness test
ಹೊಸ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮಾದರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೋಲಿಸಲು 1930 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಕಲ್ಪಿಸಲಾದ ಆರು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಟೋಲ್ಮನ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಳಪು ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಒಂದಾಗಿದೆ. ಟೋಲ್ಮನ್ ಅವರ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಳಪನ್ನು ಅವುಗಳ ಕೆಂಪು ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ (z ಎಂದು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ಅಂತಹ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1930 ರಲ್ಲಿ ರಿಚರ್ಡ್ ಸಿ. ಟೋಲ್ಮನ್ ಅವರು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂಬುದರ ಪರೀಕ್ಷೆಯಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಇದು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪರೀಕ್ಷೆಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಡಾರ್ಕ್ ಎನರ್ಜಿ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಮತ್ತು ಹಬಲ್ ಕಾನ್ಸ್ಟೆಂಟ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದೆ, ಕಾಸ್ಮೊಲಾಜಿಕಲ್ ರೆಡ್ಶಿಫ್ಟ್ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಿಂದ ಉಂಟಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಇಲ್ಲವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಸರಳವಾದ (ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಸಮತಟ್ಟಾದ) ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಪಡೆಯುವ ಬೆಳಕು ಅದರ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಬೀಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಪಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶವು ಸಹ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಳಪು (ಪ್ರತಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪಡೆಯುವ ಬೆಳಕು) ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ದೂರದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ, ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಎರಡು ಪರಿಣಾಮಗಳಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಪ್ರತಿ ಫೋಟಾನ್ ಮೊದಲಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ದೂರ ಪ್ರಯಾಣಿಸಬೇಕಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ದರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಗಮನಿಸಿದ ಪ್ರತಿ ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿಯು ಕೆಂಪು ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ದೂರದ ವಸ್ತುಗಳು ಅವು ನಿಜವಾಗಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಗಮನಿಸಿದ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ವಸ್ತುವು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟವು. ಈ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ, ಸರಳವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಳಪು (ಸಮತಟ್ಟಾದ ರೇಖಾಗಣಿತ ಮತ್ತು ಕಂಡುಬರುವ ಕೆಂಪು ಶಿಫ್ಟ್ಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಏಕರೂಪದ ವಿಸ್ತರಣೆ) ನಾಲ್ಕನೇ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬೇಕು. ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಅಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕತೆಯನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಿದ್ದರಿಂದ ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸಮಗ್ರ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು 1996ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರಲ್ಲಿ, ಲೇಖಕರು ಗಮನಿಸಿದ್ದುಃ ಇದನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ನಂತರದ ಲೇಖನವು ನ್ಯಾಯಯುತ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಮಾಡಲು, ಎಸ್. ಬಿ. ಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ತಮ್ಮ ಊಹಿಸಲಾದ ವಿಸ್ತರಣಾ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿತು, ಮತ್ತು 1996 ರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು, ಒಮ್ಮೆ ತಿದ್ದುಪಡಿಯನ್ನು ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಸ್ಥಿರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಳಪು ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಸ್ಥಳಾಂತರದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ತನಿಖೆಯನ್ನು ಸುಮಾರು ಒಂದು ಸಾವಿರ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳ ಕೆಂಪು ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು 10 ಮೀ ಕೆಕ್ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ಮತ್ತು ಆ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಳಪನ್ನು ಅಳೆಯಲು 2.4 ಮೀ ಹಬಲ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ. ಕಂಡುಬರುವ ಘಾತಾಂಕವು ಸರಳವಾದ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿರುವ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದಂತೆ 4 ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ಆವರ್ತನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ 2.6 ಅಥವಾ 3.4 ಆಗಿದೆ. ಲೇಖಕರು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೀಗೆ ಹೇಳುತ್ತಾರೆಃ ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲೇಖಕರು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಡೆಸಿಟರ್ ಸ್ಥಿರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು, ಅಲ್ಲಿ (1 + ಝಡ್) ಪದಕ್ಕೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುವ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಸಮಯದ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಿಡಲಾಯಿತು. ವಿಸ್ತರಣೆಯಿಂದ ಯಾವುದೇ ಸಮಯದ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಲ್ಲದ ನಿಜವಾದ ಸ್ಥಿರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಈ ಪದವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸರಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಈ ಹಿಂದಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸ್ಥಿರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆಯ ನಡುವಿನ ಮುನ್ಸೂಚನೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಂಪು ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳ ಕಡೆಗೆ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಮಾಡಲಾದ ಅತ್ಯಂತ ಸಮಗ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆಯು z = 5 ಆಗಿತ್ತು, ಇದು ಹಿಂದಿನ ಅತಿದೊಡ್ಡದಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಇದು ಕೇವಲ z = 0.9 ಕ್ಕೆ ಹೋಯಿತುಃ ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಅವುಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸ್ಥಿರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿತು, ಆದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದ ವಿಕಾಸವನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದರೆ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಸಹ ನೋಡಿ ಮೂಲ ಎಣಿಕೆಗಳು ದಣಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಮಯ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆ ಅಡಿಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು ಭೌತಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡಶಾಸ್ತ್ರ