शुक्रवार, 10 नवंबर 2023

विज्ञान की नायिका - Vera Rubin

अमेरिकी खगोल-शास्त्री ने एक रहस्यमय पदार्थ की खोज की जो ब्रह्माण्ड का एक बड़ा हिस्सा है: dark matter

तारों को देखना सोने से कहीं अधिक रोमांचक है. Vera Rubin ने यह बात बहुत पहले ही जान ली थी. 1938 में, जब वह दस वर्ष की थी, वह और उस के यहूदी माता-पिता संयुक्त राज्य America की राजधानी Washington DC में एक नए घर में चले गए. वहां अटारी के नीचे उस का एक छोटा सा कमरा था. अपने बिस्तर से वह सीधे खिड़की से बाहर तारों से भरे आकाश को देख सकती थी. तब से वह रात में जाग कर सोचती रही कि ब्रह्माण्ड कैसे काम करता है. दिन के दौरान Vera Rubin ने खगोल विज्ञान के बारे में वह सब कुछ पढ़ा जो उस के हाथ आया. उस की मां ने उसे विशेष रूप से अनुमति दी ताकि वह पुस्तकालय के वयस्क अनुभाग से किताबें उधार ले सके. उनके पिता, जो एक electrical engineer के रूप में काम करते थे, ने उसे cardboard tube और एक lense से दूरबीन बनाने में मदद की. 1944 में उसने स्कूल की पढ़ाई पूरी करने के बाद एक महिला college, Vassar college में खगोल विज्ञान का अध्ययन किया. 19 साल की उम्र में अपनी पढ़ाई के दौरान ही उसने गणित के छात्र Robert Rubin से शादी कर ली. दोनों जीवन भर साथ रहे और उनके तीन बेटे और एक बेटी हुई. उस समय की आम प्रथा के विपरीत Vera Rubin बच्चों के साथ घर पर नहीं रहीं, बल्कि अपने पति की तरह ही विज्ञान के क्षेत्र में काम किया. पहले Washington विश्व-विद्यालय में, बाद में वहां के Carnegie institute में, जो अपने खगोलीय शोध के लिए प्रसिद्ध है. Rubin के लिए काम और परिवार के बीच सन्तुलन बनाना आसान नहीं था. यह केवल इस लिए सम्भव था क्योंकि दादा-दादी नाना-नानी बच्चों की देख-भाल में मदद करते थे. Vera Rubin अक्सर रात में काम करती थीं जब परिवार के बाक़ी लोग सो रहे होते थे. या जब बच्चे खेल रहे होते तो वह बीच-बीच में रसोई की मेज़ पर बैठ जाती. फिर उसने गणना की कि आकाश-गंगा में तारे कितनी तेज़ी से घूमते हैं. आकाश-गंगा अरबों तारों का एक संग्रह है, जो अक्सर केन्द्र में एक बिन्दु के चारों ओर चक्कर लगाते हैं. प्रकृति के नियमों के अनुसार जो तारे आकाश-गंगा के केन्द्र के करीब हैं, उन्हें सर्पिल भुजाओं के बिल्कुल बाहर वाले तारों की तुलना में तेज़ी से घूमना चाहिए. इसका सम्बन्ध गुरुत्वाकर्षण से है. पर 1970 के दशक में Vera Rubin ने पाया कि किसी आकाश-गंगा के बाहरी तारे भी उतनी ही तेज़ी से घूमते हैं, जितनी तेज़ी से आन्तरिक तारे घूमते हैं. यह वास्तव में असम्भव है. इतनी तेज गति से तारों को आकाश-गंगा से बाहर फेंकना चाहिए, मेले में हिण्डोले के समान. यह जितनी तेज़ी से घूमता है, सीटें उतनी ही ऊंची उड़ान भरती हैं. हिण्डोले पर ज़ंजीरें seats को उड़ने से रोकती हैं. लेकिन आकाश-गंगा में तारों को उनके स्थान पर कौन सी चीज़ रोक कर रखती है? यह कोई बहुत भारी वस्तु होनी चाहिए जिस में उच्च स्तर का आकर्षण हो, लेकिन साथ ही यह हमारी आंखों और मापने वाले उपकरणों के लिए पूरी तरह से अदृश्य हो. Swiss खगोल-शास्त्री Fritz Zwicky ने 1933 में ही ऐसे रहस्यमय अदृश्य द्रव्य-मान के बारे में लिखा था. उन्होंने इसे "dark matter" कहा क्योंकि यह ना तो प्रकाश उत्पन्न करता है और ना ही प्रकाश को प्रतिबिम्बित करता है. यह इसे दृश्यमान पदार्थ से अलग करता है, वह सामग्री जिस से तारे, ग्रह और हम बने हैं. Vera Rubin ने कल्पना की कि आकाश-गंगाएं बड़ी मात्रा में काले पदार्थ से ढकी हुई थीं और उन्होंने तारों को अपने गुरुत्वाकर्षण से अपनी जगह पर रोक रखा था. जब उन्होंने अपने सह-कर्मियों को इस के बारे में बताया, तो उन में से अधिकांश को सन्देह हुआ कि क्या यह सिद्धांत सच हो सकता है. क्योंकि इसका मतलब यह होगा कि खगोल विज्ञान ने अब तक ब्रह्माण्ड के केवल एक छोटे से हिस्से की ही जांच की होगी. अन्तरिक्ष में प्रकाश से कहीं अधिक अन्धकार है. यदि Vera Rubin सही थीं, तो यह अन्धेरा किसी चीज़ से नहीं, बल्कि एक अदृश्य पदार्थ से बना था, जिसे उनसे पहले के लगभग सभी शोधकर्ताओं ने नज़र-अन्दाज कर दिया था. आज, 40 से अधिक वर्षों के बाद हम जानते हैं कि Vera Rubin की गणना सही है: अन्तरिक्ष में दृश्य पदार्थ (5%) की तुलना में पांच गुना अधिक अदृश्य पदार्थ (27%) है. हालांकि, एक अन्य रहस्यमय घटक सब से बड़ा हिस्सा बनाता है: dark energy (68%). कोई नहीं जानता कि ये दोनों पदार्थ (dark matter, dark energy) किस से बने हैं. दुनिया भर के खगोल वैज्ञानिक इस पहेली को सुलझाने में लगे हुए हैं. Vera Rubin यह देखने के लिए जीवित नहीं हैं. 2016 में 88 वर्ष की आयु में उनकी मृत्यु हो गई. उनकी और उनकी उपलब्धियों की स्मृति में एक नई बड़ी दूरबीन का नाम उनके नाम पर रखा गया है. यह Chile के रेगिस्तान में बनाई जा रही है और 2024 में समाप्त होने वाली है जो अन्य चीज़ों के अलावा dark matter और dark energy की खोज करेगी.