3.3 गुरुत्वीय लेंसिंग प्रभाव: तनावीय पोटेंशियल का स्वाभाविक परिणाम

सूची ／ अध्याय 3: स्थूल ब्रह्मांड

पारिभाषिकी. इस अनुभाग में लेंसिंग के लिए आवश्यक “अतिरिक्त खिंचाव” दो माध्यमीय प्रभावों से समझाया गया है—(1) सामान्यीकृत अस्थिर कण (GUP) के जीवनकाल में जुड़ने वाली सूक्ष्म ट्रैक्शन, जो औसत होकर सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व (STG) बनाती है; और (2) विघटन/एनिहिलेशन के समय माध्यम में प्रविष्ट ऊर्जा, जो तनावीय पृष्ठभूमि शोर (TBN) के रूप में दिखती है। आगे “अस्थिर कण” से तात्पर्य सामान्यीकृत अस्थिर कण ही रहेगा; पहली उल्लेख के बाद हम केवल पूर्ण रूप—सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व और तनावीय पृष्ठभूमि शोर—का प्रयोग करेंगे।

I. घटनाएँ और चुनौतियाँ

• आर्क से बहु-छवियों तक। दूरवर्ती स्रोतों का प्रकाश अग्रभूमि की आकाशगंगाओं/क्लस्टरों से मुड़ता है; आर्क, आइंस्टीन रिंग और बहु-छवियाँ बनती हैं। बड़े क्षेत्रों में सुसंगत कमज़ोर शीयर हज़ारों पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं के आकार को वरीय दिशाओं में हल्का खींचता है।
• समय भी “लंबा” हो जाता है। एक ही स्रोत की अलग-अलग प्रकाश-राहें दिन–सप्ताह के अंतर से पहुँचती हैं। ये विलंब विश्वसनीय रूप से मापे जाते हैं और लगभग वर्णनिरपेक्ष होते हैं।
• कठिन सूक्ष्मताएँ। फ्लक्स अनुपात सुचारु मॉडलों से हटते हैं; सैडल छवियाँ अधिक आसानी से मंद पड़ती या गायब होती हैं; केंद्रीय छवि दब जाती है; और लेंस द्रव्यमान, परिवेश पर निर्भर तरीके से, गतिशील द्रव्यमान से अधिक निकलता है। यह दर्शाता है कि लेंसिंग दृश्य पदार्थ के साथ-साथ माध्यम की अंतर्जात संरचना भी “पढ़ती” है।

II. भौतिक तंत्र

1. भूदृश्य दृष्टि: तनावीय पोटेंशियल द्वारा दिशा-निर्देशन।
   ब्रह्मांड एक ऐसे ऊर्जा सागर (Energy Sea) जैसा व्यवहार करता है जिसे खींचा या ढीला किया जा सकता है। अग्रस्थ पदार्थ भीतर की ओर झुकी “पोटेंशियल-भूदृश्य”—घाटियाँ और ढालें—तराशता है। प्रकाश, निर्देशित तरंग-पैकेट के रूप में, कम लागत वाला मार्ग चुनता है (फरमा सिद्धांत); तरंग-मुख घाटियों की ओर मुड़ते हैं, राहें पुनर्निर्देशित होती हैं, और तब विचलन, बढ़ोतरी तथा बहु-पथ इमेजिंग दिखाई देती है। निर्वात में, ज्यामितीय ऑप्टिक्स की सीमा पर, यह पुनर्निर्देशन लगभग वर्णनिरपेक्ष रहता है; स्पष्ट आवृत्ति-निर्भरता मुख्यतः प्लाज़्मा में या विवर्तन/हस्तक्षेप सक्रिय होने पर प्रकट होती है।
2. समतल अतिरिक्त ढाल: सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व।
   दृश्य पदार्थ से बनी भीतरी ढाल के ऊपर, अनेक अस्थिर कणों की छोटी ट्रैक्शन मिलकर एक समतल और दीर्घजीवी अतिरिक्त ढाल बनाती है—
   • लेंसिंग सँभालने जितनी प्रबल। यह भीतरी ढाल के साथ फोकसिंग बढ़ाती है, आर्क लंबी करती है और रिंग्स को अधिक पूर्ण बनाती है।
   • परिवेश के साथ सह-सुर। जहाँ विलय बार-बार होते हैं, जेट सक्रिय हैं या शीयर बड़ा है, वहाँ यह ढाल मोटी बनती है और लेंसिंग अधिक मज़बूत होती है; शांत परिवेश में अपेक्षाकृत कम।
   • दृष्टि-रेखा पर समाकलन। लेंस पूरी राह का भूदृश्य “देखता” है; इसलिए लेंस द्रव्यमान स्थानीय गतिशील द्रव्यमान से अधिक निकलता है, और यह अंतर बड़े-पैमाने की संरचनाओं की दिशाओं में अधिक होता है।
3. सूक्ष्म गहरी लहरियाँ: तनावीय पृष्ठभूमि शोर।
   विघटन या एनिहिलेशन के समय अस्थिर कण दुर्बल, चौड़ी-बैंड और अल्प-सुसंगत तरंग-पैकेट प्रविष्ट करते हैं। अनेक पैकेटों का अध्यारोपण एक प्रसारी सूक्ष्म बनावट—गहरी लहरियाँ—बनाता है, जो किरणों को हल्का विचलित करती हैं—
   • चयनात्मक धक्का। सबसे संवेदनशील सैडल छवियाँ अधिक आसानी से मंद, विकृत या अनुपस्थित हो जाती हैं।
   • फ्लक्स का पुनर्वितरण। फ्लक्स अनुपात बहुत कम आवृत्ति-निर्भरता के साथ बदल जाते हैं, जो प्रेक्षणों से मेल खाता है।
   • उप-संरचना का “आभास”। यह बनावट अतिरिक्त कॉम्पैक्ट पिंडों का झुंड नहीं है, फिर भी छवि-समतल पर ऐसे संकेत छोड़ सकती है जो कभी “ज़्यादा”, कभी “कम” उप-हेलो का आभास दें।
4. समय का लेखा-जोखा: ज्यामिति + पोटेंशियल।
   छवियों के बीच विलंब = लंबा मार्ग (ज्यामितीय पद) + ढाल पर धीमी गति (पोटेंशियल पद; उन्नत ऑप्टिकल समय)। दोनों पद आवृत्ति-स्वतंत्र हैं, इसलिए विलंब लगभग वर्णनिरपेक्ष रहते हैं। प्रेक्षण-अवधि में भूदृश्य का धीमा विकास—क्लस्टर का बढ़ना, वॉयड का लौटना—आगमन-समयों में हल्के, वर्णनिरपेक्ष बहाव जोड़ता है।
5. एक साझा मानचित्र: लेंसिंग–घूर्णन–ध्रुवण।
   लेंसिंग द्विविमीय राह-परिवर्तन पढ़ती है; घूर्णन-वक्र त्रिविमीय कक्षीय कसावट पढ़ते हैं; ध्रुवण और गैस की बनावटें रिज-रेखाएँ और पट्टीदार गलियारे उकेरती हैं। जहाँ ढाल गहरी और गलियारे स्पष्ट होते हैं, वहाँ ये सभी निदान स्थानिक रूप से एक-दूसरे से मेल खाने चाहिए।

III. जाँचनीय भविष्यवाणियाँ और पार-जांच (व्यावहारिक)

• P1 | वर्णनिरपेक्षता। प्लाज़्माई प्रसरण हटाने के बाद, मजबूत और कमजोर—दोनों प्रकार—की लेंसिंग में विचलन और विलंब विभिन्न बैंडों में दिशा और आयाम में संगत रहने चाहिए। यदि स्पष्ट वर्ण-निर्भरता दिखे, तो पहले माध्यम या तरंग-ऑप्टिक्स प्रभावों को जाँचें, मूल भूदृश्य को नहीं।
• P2 | सैडल छवियों की पक्षपातिता। फ्लक्स-अनुपात की असंगतियाँ सैडल छवियों को प्राथमिकता से प्रभावित करेंगी और सूक्ष्म बनावट की तीव्रता के साथ बढ़ेंगी (प्रॉक्सी: रेडियो प्रकीर्णन, विलय-अक्ष, शॉक-फ्रंट)।
• P3 | लेंस द्रव्यमान–परिवेश सह-संबंध। गतिशील द्रव्यमान पर लेंस द्रव्यमान का अतिरिक्त, दृष्टि-रेखा के साथ अभिसरण/शीयर (जैसे κ/ϕ, कॉस्मिक शीयर) बढ़ने पर बढ़ना चाहिए—यह सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व के समाकलित योगदान का संकेत है।
• P4 | बहु-अवधि सूक्ष्म-बहाव। प्रबल विलयों या जेट वाले तंत्रों में छवि-स्थितियाँ और विलंब वर्ष–दशक पैमानों पर बहुत छोटे बहाव दिखा सकते हैं, जो रेडियो प्रकीर्णन में धीमे बदलावों के समफ़ाज़ होंगे।
• P5 | बहु-मानचित्र मिलान। एक ही क्षेत्र में आर्क/छवियाँ, κ समोच्च-रेखाएँ, घूर्णन-वक्र अवशेष, रेडियो प्रकीर्णन और ध्रुवण-अक्ष—ये सब सह-स्थानिक और सह-अभिमुख होने चाहिए। असंगति पर पहले अग्रभूमि-घटाव और एस्त्रोमेट्रिक रजिस्ट्रेशन जाँचें।
• P6 | परिमाप-किफ़ायती फ़िटिंग। तीन-परत मॉडल—दृश्य भीतरी ढाल + सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व की अतिरिक्त ढाल + तनावीय पृष्ठभूमि शोर की सूक्ष्म बनावट—को स्थितियाँ/आकृतियाँ/बढ़ोतरी/विलंब को कम साझा परिमापों से संयुक्त रूप में फिट करना चाहिए, और गतिशास्त्र व रेडियो प्रकीर्णन से क्रॉस-मान्य करना चाहिए।

IV. पारंपरिक व्याख्याओं से तुलना

1. साझा आधार। दोनों दृष्टिकोण आर्क, रिंग, बहु-छवियाँ और विलंब समझाते हैं, तथा प्रमुख स्थितियों में लगभग वर्णनिरपेक्ष व्यवहार का अनुमान लगाते हैं।
2. भिन्नताएँ (यहाँ की बढ़त)।
   • कम परिमाप। हर तंत्र के लिए अदृश्य गाठों की विशेष सूचियाँ नहीं चाहिए; अतिरिक्त ढाल और सूक्ष्म बनावट एकीकृत सांख्यिकीय प्रक्रियाओं से स्वाभाविक रूप से उभरती हैं।
   • बहु-प्रेक्षण समंजन। लेंसिंग, घूर्णन, ध्रुवण और वेग-क्षेत्र एक ही तनावीय मानचित्र पर साथ में सीमित होते हैं।
   • विवरणों का प्राकृतिक समाधान। फ्लक्स-असंगतियाँ, सैडल छवियों की नाज़ुकता, और परिवेश-निर्भर लेंस–गतिशील द्रव्यमान अंतर ढाल और बनावट के प्रति संवेदनशीलता से सीधे निकलते हैं।
3. समावेशिता। भविष्य में यदि नए सूक्ष्म-घटक पुष्ट हों, तो वे अतिरिक्त ढाल के सूक्ष्म स्रोत बन सकते हैं। नई सामग्री के बिना भी, सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व और तनावीय पृष्ठभूमि शोर प्रमुख लेंसिंग घटनाओं की व्याख्या कर देते हैं।

V. उपमा: जल-पृष्ठ पर घाटियाँ और गहरी लहरियाँ

घाटियाँ और उनकी ढालें उस तनावीय पोटेंशियल-भूदृश्य का रूपक हैं जो पथिक (प्रकाश) को सरल मार्गों की ओर ले जाता है। गहरी लहरियाँ, जिनका स्रोत दृष्टिगोचर नहीं, तनावीय पृष्ठभूमि शोर का रूपक हैं—वे छवियों को हल्का कंपाती हैं और चमक का पुनर्वितरण करती हैं। व्यापक पैमाने पर घाटियाँ दिशा तय करती हैं; सूक्ष्म पैमाने पर लहरियाँ विवरण सँवारती हैं।

VI. निष्कर्ष

• सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व की समतल अतिरिक्त ढाल प्रकाश को अधिक मज़बूती से केंद्रित करती है; आर्क, रिंग, बहु-छवियाँ और समग्र बढ़ोतरी समझ आती है।
• ज्यामितीय और पोटेंशियल पद मिलकर लगभग वर्णनिरपेक्ष पथ-विलंब उत्पन्न करते हैं।
• तनावीय पृष्ठभूमि शोर की सूक्ष्म बनावट छवि-स्थितियाँ और फ्लक्स हल्का बदलती है; फ्लक्स-अनुपात असंगतियाँ, सैडल-छवियों की अस्थिरता और उप-संरचना के “अधिक/कम” होने का आभास इससे स्पष्ट होता है।
• लेंस द्रव्यमान अधिक इसलिए निकलता है क्योंकि लेंस पूरी दृष्टि-रेखा के भूदृश्य का समाकल करता है, जबकि गतिशास्त्र केवल निकटवर्ती पड़ोस “पढ़ता” है।

जब लेंसिंग को माध्यम-प्रभाव—ढाल (सांख्यिकीय तनावीय गुरुत्व) और सूक्ष्म बनावट (तनावीय पृष्ठभूमि शोर)—के रूप में रखा जाता है, तब आर्क/रिंग, समय-विलंब, फ्लक्स-पैटर्न, पर्यावरण-निर्भरता और घूर्णन–ध्रुवण की स्थानिक संगति—all—एक ही तनावीय मानचित्र पर आ मिलते हैं। कम मान्यताओं और अधिक क्रॉस-मानचित्र बाधाओं के साथ एकीकृत और सत्यापनीय व्याख्या प्राप्त होती है।