Tolman surface brightness test
নতুন মহাজাগতিক মডেলগুলির কার্যকারিতা পরীক্ষা এবং তুলনা করার জন্য 1930-এর দশকে পরিকল্পিত ছয়টি মহাজাগতিক পরীক্ষার মধ্যে টোলম্যান পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতা পরীক্ষা একটি। টলম্যানের পরীক্ষা ছায়াপথের পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতাকে তাদের রেডশিফ্টের ফাংশন হিসাবে তুলনা করে (z হিসাবে পরিমাপ করা হয়)। এই ধরনের তুলনা প্রথম 1930 সালে রিচার্ড সি. টলম্যান দ্বারা মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে না স্থির হচ্ছে তার একটি পরীক্ষা হিসাবে প্রস্তাব করা হয়েছিল। এটি মহাজাগতিক বিজ্ঞানের একটি অনন্য পরীক্ষা, কারণ এটি ডার্ক এনার্জি, ডার্ক ম্যাটার এবং হাবল কনস্ট্যান্ট প্যারামিটার থেকে স্বাধীন, যা বিশুদ্ধভাবে পরীক্ষা করে যে মহাজাগতিক রেডশিফ্ট একটি প্রসারিত মহাবিশ্বের কারণে হয়েছে কি না। একটি সাধারণ (স্থির এবং সমতল) মহাবিশ্বে, একটি বস্তু থেকে প্রাপ্ত আলো তার দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের আনুপাতিকভাবে কমে যায় এবং বস্তুটির আপাত ক্ষেত্রফলও দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের আনুপাতিকভাবে কমে যায়, তাই পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতা (প্রতি পৃষ্ঠে প্রাপ্ত আলো) দূরত্ব থেকে স্বাধীন, ধ্রুবক হবে। একটি সম্প্রসারিত মহাবিশ্বে, তবে, দুটি প্রভাব রয়েছে যা এই সম্পর্ককে পরিবর্তন করে। প্রথমত, যে হারে ফোটন গ্রহণ করা হয় তা হ্রাস পায় কারণ প্রতিটি ফোটনকে আগের তুলনায় কিছুটা দূরে ভ্রমণ করতে হয়। দ্বিতীয়ত, পর্যবেক্ষিত প্রতিটি ফোটনের শক্তি রেডশিফ্ট দ্বারা হ্রাস পায়। একই সময়ে, দূরবর্তী বস্তুগুলি প্রকৃত বস্তুর চেয়ে বড় দেখায় কারণ পর্যবেক্ষণ করা ফোটনগুলি এমন সময়ে নির্গত হয়েছিল যখন বস্তুটি কাছাকাছি ছিল। এই প্রভাবগুলি একসাথে যুক্ত করলে, একটি সাধারণ প্রসারিত মহাবিশ্বে পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতা (সমতল জ্যামিতি এবং পর্যবেক্ষণ করা রেডশিফ্টের পরিসরে অভিন্ন সম্প্রসারণ) এর চতুর্থ শক্তির সাথে হ্রাস করা উচিত। 1996 সালে একটি প্রাচীনতম এবং সর্বাধিক বিস্তৃত গবেষণা প্রকাশিত হয়েছিল, কারণ পর্যবেক্ষণমূলক প্রয়োজনীয়তা তখন পর্যন্ত পরীক্ষার কার্যকারিতা সীমিত করেছিল। এই পরীক্ষাটি একটি সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের সাথে সামঞ্জস্য খুঁজে পেয়েছে। যাইহোক, এতে লেখকরা উল্লেখ করেছেন যেঃ পরবর্তী একটি গবেষণাপত্রে এসবি গণনার জন্য তাদের অনুমিত সম্প্রসারণ মহাজাগতিকতাকে সরিয়ে দেওয়া হয়েছিল, একটি ন্যায্য পরীক্ষার জন্য, এবং দেখা গেছে যে 1996 সালের ফলাফল, একবার সংশোধন করা হলে, একটি স্থির মহাবিশ্বকে বাতিল করে দেয়নি। আজ অবধি, প্রায় এক হাজার ছায়াপথের রেডশিফ্ট পরিমাপ করতে 10 মিটার কেক টেলিস্কোপ এবং সেই ছায়াপথের পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতা পরিমাপ করতে 2.4 মিটার হাবল স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করে পৃষ্ঠের উজ্জ্বলতা এবং রেডশিফ্টের মধ্যে সম্পর্কের সবচেয়ে জটিল তদন্ত করা হয়েছিল। পাওয়া সূচকটি সহজতম প্রসারিত মডেলে প্রত্যাশিত 4 নয়, তবে ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের উপর নির্ভর করে 2.6 বা 3.4। লেখকরা সংক্ষেপে বলেছেনঃ যাইহোক, লেখকরা একটি নির্দিষ্ট আইনস্টাইন ডেসিটার স্ট্যাটিক ইউনিভার্স মডেল পরীক্ষা করেছেন যেখানে সম্প্রসারণের প্রভাবগুলির মধ্যে একটি যা একটি (1 + জেড) শব্দকে অবদান রাখে, যথা সময় বিস্তার, বাকি ছিল। সম্প্রসারণ থেকে কোনও সময় প্রসারণ প্রভাব ছাড়াই একটি সত্যিকারের স্থির মহাবিশ্ব পরীক্ষা করার জন্য, এই শব্দটি সরানো হয়েছিল এবং এর জন্য সংশোধন করা হয়েছিল এবং দেখা গেছে যে এই পূর্ববর্তী ফলাফলগুলি একটি স্থির মহাবিশ্বকে বাতিল করে দেয়নি। স্থির এবং সম্প্রসারণের মধ্যে পূর্বাভাসকৃত প্রভাবগুলি উচ্চ রেডশিফ্টের দিকে নাটকীয়ভাবে বিচ্ছিন্ন হওয়ার সাথে সাথে, আজ অবধি করা সবচেয়ে বিস্তৃত পরীক্ষাটি ছিল z = 5, যা আগের বৃহত্তমটির তুলনায় অনেক বড় যা কেবল z = 0.9-এ গিয়েছিলঃ এই পরীক্ষায় তাদের ফলাফলগুলি স্থির মহাবিশ্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বলে পাওয়া গেছে, তবে উল্লেখযোগ্য ছায়াপথের বিবর্তন প্রত্যাশিত হলে সম্প্রসারণকে বাতিল করতে অক্ষম। আরও দেখুন উৎস গণনা ক্লান্ত আলো সময় বিস্তার পাদটীকা ভৌত মহাজাগতিকতা