মহাকাশে অদৃশ্য "ডার্ক ম্যাটার" গ্যালাক্সিগুলিকে বিবর্তিত হতে বাধ্য করছে

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

অন্ধকার পদার্থের রহস্য যত বেশি দিন অমীমাংসিত থাকবে, তার প্রকৃতি সম্পর্কে আরও বিদেশী অনুমান প্রদর্শিত হবে, যার মধ্যে রয়েছে পূর্ববর্তী মহাবিশ্বের বিশালাকার ব্ল্যাক হোলের উত্তরাধিকারের নতুন ধারণা।

কোন কিছুর অস্তিত্ব আছে তা জানার জন্য তা দেখার প্রয়োজন নেই। তাই একবার, ইউরেনাসের গতিবিধির উপর মহাকর্ষীয় প্রভাব অনুসারে, নেপচুন এবং প্লুটো আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং আজ সৌরজগতের দূরবর্তী প্রান্তে একটি অনুমানমূলক গ্রহ X-এর জন্য অনুসন্ধান চলছে। কিন্তু যদি আমরা মহাবিশ্বের সর্বত্র এই ধরনের প্রভাব খুঁজে পাই? উদাহরণস্বরূপ, ছায়াপথ নিন। মনে হবে যদি গ্যালাকটিক ডিস্ক ঘোরে, তাহলে কক্ষপথ ক্রমবর্ধমান হওয়ার সাথে নক্ষত্রের গতি হ্রাস করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, এটি সৌরজগতের গ্রহগুলির ক্ষেত্রে: পৃথিবী সূর্যের চারপাশে 29.8 কিমি / সেকেন্ডে এবং প্লুটো - 4.7 কিমি / সেকেন্ডে ছুটে বেড়ায়। যাইহোক, ইতিমধ্যে 1930-এর দশকে, অ্যান্ড্রোমিডা নীহারিকা পর্যবেক্ষণগুলি দেখিয়েছিল যে এর তারাগুলির ঘূর্ণনের গতি প্রায় স্থির থাকে, তারা পরিধিতে যতই দূরে থাকুক না কেন। এই পরিস্থিতি গ্যালাক্সিগুলির জন্য সাধারণ, এবং অন্যান্য কারণগুলির মধ্যে, এটি অন্ধকার পদার্থের ধারণার উত্থানের দিকে পরিচালিত করে।

সমস্যার কার্নিভাল

এটা বিশ্বাস করা হয় যে আমরা এটি সরাসরি দেখতে পাই না: এই রহস্যময় পদার্থটি কার্যত সাধারণ কণার সাথে যোগাযোগ করে না, যার মধ্যে এটি ফোটন নির্গত বা শোষণ করে না, তবে আমরা অন্যান্য শরীরের উপর মহাকর্ষীয় প্রভাব দ্বারা এটি লক্ষ্য করতে পারি। তারার গতিবিধি এবং গ্যাসের মেঘের পর্যবেক্ষণগুলি ছায়াপথ, ক্লাস্টার এবং সমগ্র বৃহৎ আকারের বিবর্তনে এটি যে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে সে সম্পর্কে কথা বলে, আকাশগঙ্গার ডিস্কের চারপাশে অন্ধকার পদার্থের হ্যালোর বিস্তারিত মানচিত্র সংকলন করা সম্ভব করে তোলে। মহাবিশ্বের গঠন। যাইহোক, আরও অসুবিধা শুরু হয়। এই রহস্যময় অন্ধকার ব্যাপার কি? এটি কী নিয়ে গঠিত এবং এর কণাগুলির কী বৈশিষ্ট্য রয়েছে?

বহু বছর ধরে, WIMPs এই ভূমিকার জন্য প্রধান প্রার্থী হয়েছে - অনুমানমূলক কণা যেগুলি মহাকর্ষীয় ব্যতীত অন্য কোনও মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে অক্ষম। তারা উভয়ই পরোক্ষভাবে সনাক্ত করার চেষ্টা করছে, সাধারণ পদার্থের সাথে বিরল মিথস্ক্রিয়াগুলির পণ্য দ্বারা এবং সরাসরি, লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার সহ শক্তিশালী যন্ত্র ব্যবহার করে। হায়, উভয় ক্ষেত্রে, কোন ফলাফল নেই.

ফ্রাঙ্কফুর্ট ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক সাবিন হোসেনফেল্ডার বলেছেন, "যে দৃশ্যে LHC শুধুমাত্র হিগস বোসন খুঁজে পায় এবং অন্য কিছুর কারণে তাকে 'দুঃস্বপ্নের দৃশ্য' বলা হয় না।" "নতুন পদার্থবিজ্ঞানের কোন লক্ষণ পাওয়া যায়নি যেটি আমাকে একটি দ্ব্যর্থহীন সংকেত হিসাবে পরিবেশন করে: এখানে কিছু ভুল।" অন্যান্য বিজ্ঞানীরাও এই সংকেতটি গ্রহণ করেছিলেন। এলএইচসি এবং অন্যান্য যন্ত্র ব্যবহার করে অন্ধকার পদার্থের চিহ্নগুলির জন্য অনুসন্ধানের নেতিবাচক ফলাফল প্রকাশের পরে, এর প্রকৃতি সম্পর্কে বিকল্প অনুমানের প্রতি আগ্রহ স্পষ্টভাবে বাড়ছে। এবং এই সমাধানগুলির মধ্যে কিছু ব্রাজিলিয়ান কার্নিভালের চেয়েও বেশি বহিরাগত দেখায়।

অসংখ্য গর্ত

WIMPs না থাকলে কী হবে? যদি ডার্ক ম্যাটার এমন হয় যা আমরা দেখতে পাই না, কিন্তু আমরা এর মাধ্যাকর্ষণ প্রভাব দেখতে পাই, তাহলে হয়তো তারা শুধুই ব্ল্যাক হোল? তাত্ত্বিকভাবে, মহাবিশ্বের বিবর্তনের প্রাথমিক পর্যায়ে, তারা বিশাল সংখ্যায় গঠিত হতে পারে - মৃত দৈত্য নক্ষত্র থেকে নয়, বরং ভাস্বর স্থানটি পূর্ণ করে এমন সুপারডেন্স এবং গরম পদার্থের পতনের ফলে। একটি সমস্যা: এখন পর্যন্ত একটিও আদিম ব্ল্যাক হোল পাওয়া যায়নি, এবং তারা আদৌ বিদ্যমান ছিল কিনা তা নিশ্চিতভাবে জানা যায়নি। যাইহোক, মহাবিশ্বে পর্যাপ্ত অন্যান্য ব্ল্যাক হোল রয়েছে যা এই ভূমিকার জন্য উপযুক্ত।

দূরবর্তী স্থান অনুসন্ধান ভয়েজার 1 এর পর্যবেক্ষণগুলি হকিং বিকিরণের কোনও চিহ্ন প্রকাশ করেনি, যা মাইক্রোস্কোপিক আকারের আদিম কালো গর্তের উপস্থিতি নির্দেশ করতে পারে। যাইহোক, এটি বৃহত্তর অনুরূপ বস্তুর অস্তিত্বকে বাদ দেয় না।2015 সাল থেকে, LIGO ইন্টারফেরোমিটার ইতিমধ্যে 11টি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নিবন্ধিত করেছে, এবং তাদের মধ্যে 10টি ব্ল্যাক হোলের জোড়া সৌর ভরের সাথে একত্রিত হওয়ার কারণে ঘটেছে। এটি নিজেই অত্যন্ত অপ্রত্যাশিত, কারণ এই জাতীয় বস্তুগুলি সুপারনোভা বিস্ফোরণের ফলে তৈরি হয় এবং মৃত নক্ষত্রটি প্রক্রিয়ায় তার বেশিরভাগ ভর হারায়। দেখা যাচ্ছে যে একত্রিত গর্তের পূর্বসূরিগুলি সত্যিই সাইক্লোপিয়ান আকারের তারা ছিল, যা মহাবিশ্বে দীর্ঘ সময়ের জন্য জন্মগ্রহণ করা উচিত ছিল না। তাদের দ্বারা বাইনারি সিস্টেম গঠনের ফলে আরেকটি সমস্যা তৈরি হয়। একটি সুপারনোভা বিস্ফোরণ এমন একটি ঘটনা যা এতটাই শক্তিশালী যে কোনো নিকটবর্তী বস্তুকে অনেক দূরে নিক্ষেপ করা হবে। অন্য কথায়, LIGO বস্তু থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করেছে, যার উপস্থিতি একটি রহস্য রয়ে গেছে।

2018 সালের শেষের দিকে, গ্রিনউইচ ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির অ্যাস্ট্রোফিজিসিস্ট নিকোলাই গোর্কাভি এবং নোবেল বিজয়ী জন ম্যাথার এই ধরনের বস্তুর সাথে যোগাযোগ করেছিলেন। তাদের গণনাগুলি দেখিয়েছিল যে দশটি সৌর ভরের ভর সহ ব্ল্যাক হোলগুলি একটি গ্যালাকটিক হ্যালো যুক্ত করতে পারে, যা পর্যবেক্ষণের জন্য কার্যত অদৃশ্য থাকবে এবং একই সময়ে, ছায়াপথগুলির গঠন এবং গতিবিধিতে সমস্ত বৈশিষ্ট্যগত অসামঞ্জস্য তৈরি করবে। মনে হবে, গ্যালাক্সির দূরবর্তী প্রান্তে প্রয়োজনীয় সংখ্যক ব্ল্যাক হোল কোথা থেকে আসে? সর্বোপরি, বৃহদাকার নক্ষত্রের অধিকাংশই কেন্দ্রের কাছাকাছি জন্মগ্রহণ করে এবং মারা যায়। গোর্কাভি এবং ম্যাথার যে উত্তর দিয়েছেন তা প্রায় অবিশ্বাস্য: এই ব্ল্যাক হোলগুলি "আসেনি", একটি নির্দিষ্ট অর্থে তারা সর্বদাই আছে, মহাবিশ্বের প্রথম থেকেই। পৃথিবীর সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের অন্তহীন ক্রমানুসারে এগুলি পূর্ববর্তী চক্রের অবশিষ্টাংশ।

কঠিন রেখাটি নক্ষত্রের আসল কক্ষপথের বেগ এবং গ্যালাক্সির কেন্দ্রে প্রদক্ষিণকারী গ্যাস দেখায়; ডটেড - অন্ধকার পদার্থের প্রভাবের অনুপস্থিতিতে প্রত্যাশিত।

পুনর্জন্মের ধ্বংসাবশেষ

সাধারণভাবে, মহাজাগতিক বিদ্যায় বিগ বাউন্স একটি নতুন মডেল নয়, যদিও অপ্রমাণিত, মহাজাগতিক বিবর্তনের অন্যান্য অনেক অনুমানের সাথে সমানভাবে বিদ্যমান। এটা সম্ভব যে মহাবিশ্বের জীবনে, সম্প্রসারণের সময়কাল প্রকৃতপক্ষে সংকোচনের দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, "বিগ পতন" - এবং একটি নতুন বাউন্স-বিস্ফোরণ, পরবর্তী প্রজন্মের বিশ্বের জন্ম। যাইহোক, নতুন মডেলে, এই চক্রগুলি ব্ল্যাক হোল দ্বারা পরিচালিত হয়, ডার্ক ম্যাটার এবং ডার্ক এনার্জি উভয় হিসাবে কাজ করে - একটি রহস্যময় পদার্থ বা শক্তি যা আমাদের মহাবিশ্বের ত্বরিত প্রসারণ ঘটায়।

ধারণা করা হয় যে পদার্থ শোষণ করে এবং একে অপরের সাথে মিশে যাওয়ার ফলে, ব্ল্যাক হোলগুলি মহাবিশ্বের মোট ভরের আরও বেশি করে জমা করতে পারে। এটি এর প্রসারণে মন্থরতা এবং তারপরে সংকোচনের দিকে পরিচালিত করবে। অন্যদিকে, যখন ব্ল্যাক হোল একত্রিত হয়, তখন তাদের ভরের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ মহাকর্ষীয় তরঙ্গের শক্তির সাথে হারিয়ে যায়। অতএব, ফলের গর্তটি তার পূর্ববর্তী পদের যোগফলের তুলনায় হালকা হবে (উদাহরণস্বরূপ, LIGO দ্বারা রেকর্ড করা প্রথম মহাকর্ষীয় তরঙ্গের জন্ম হয়েছিল যখন 36 এবং 29টি সৌর ভরের ব্ল্যাক হোলগুলি "শুধুমাত্র" ভর সহ একটি গর্ত তৈরি করে। "62 সৌর ভর)। সুতরাং মহাবিশ্বও ভর হারাতে পারে, সংকুচিত হতে পারে এবং কখনও বড় ব্ল্যাক হোল দিয়ে ভরাট করতে পারে, যার মধ্যে অন্যতম বৃহত্তম - কেন্দ্রীয় একটি।

অবশেষে, ব্ল্যাক হোলগুলির একীভূতকরণের দীর্ঘ সিরিজের পরে, যখন মহাবিশ্বের ভরের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ মহাকর্ষীয় তরঙ্গের আকারে "ফুঁস" করে, তখন এটি সমস্ত দিকে ছড়িয়ে পড়তে শুরু করবে। বাইরে থেকে এটি একটি বিস্ফোরণের মতো দেখাবে - বিগ ব্যাং। ধ্রুপদী বিগ রিবাউন্ড ছবির বিপরীতে, পূর্ববর্তী বিশ্বের সম্পূর্ণ ধ্বংস এই ধরনের একটি মডেলে ঘটে না, এবং নতুন মহাবিশ্ব সরাসরি পিতামাতার কাছ থেকে কিছু বস্তুর উত্তরাধিকারী হয়। প্রথমত, এগুলি সব একই ব্ল্যাক হোল, আবার এতে উভয় প্রধান ভূমিকা পালন করতে প্রস্তুত - উভয় ডার্ক ম্যাটার এবং ডার্ক এনার্জি।

মহান পূর্বমাতা

সুতরাং, এই অস্বাভাবিক ছবিতে, ডার্ক ম্যাটার বৃহৎ ব্ল্যাক হোলে পরিণত হয়, যা মহাবিশ্ব থেকে মহাবিশ্বে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত। কিন্তু আমাদের অবশ্যই "কেন্দ্রীয়" ব্ল্যাক হোল সম্পর্কে ভুলে যাওয়া উচিত নয়, যা প্রতিটি পৃথিবীতে তার মৃত্যুর প্রাক্কালে তৈরি হওয়া উচিত এবং পরবর্তীতে টিকে থাকা উচিত।জ্যোতির্পদার্থবিদদের গণনা দেখিয়েছে যে আমাদের আজকের মহাকাশে এর ভর একটি অবিশ্বাস্য 6 x 1051 কেজি, সমস্ত ব্যারিওনিক পদার্থের ভরের 1/20 পর্যন্ত পৌঁছতে পারে এবং ক্রমাগত বৃদ্ধি পেতে পারে। এর বৃদ্ধি স্থান-কালের আরও দ্রুত সম্প্রসারণের দিকে নিয়ে যেতে পারে এবং মহাবিশ্বের একটি ত্বরান্বিত সম্প্রসারণ হিসাবে নিজেকে প্রকাশ করতে পারে।

অবশ্যই, এই ধরনের একটি সাইক্লোপিয়ান ভরের উপস্থিতি মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের কাঠামোতে লক্ষণীয় অসঙ্গতিগুলির উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করবে। ইতিমধ্যেই এই জাতীয় ভিন্নতার জন্য একজন প্রার্থী রয়েছে - মন্দের জ্যোতির্বিদ্যা অক্ষ। এগুলি তুলনামূলকভাবে দুর্বল, তবে মহাবিশ্বের অ্যানিসোট্রপির খুব উদ্বেগজনক লক্ষণ - যে কাঠামোটি এটিতে নিজেকে সবচেয়ে বড় স্কেলে প্রকাশ করে এবং বিগ ব্যাং এবং এর পরে যা ঘটেছিল তার সমস্ত কিছুর সাথে কোনওভাবেই একমত নয়।

পথ ধরে, বহিরাগত অনুমান আরেকটি জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত ধাঁধার সমাধান করে - সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলের অপ্রত্যাশিতভাবে প্রাথমিক চেহারার সমস্যা। এই জাতীয় বস্তুগুলি বৃহৎ ছায়াপথগুলির কেন্দ্রে অবস্থিত এবং অজানা উপায়ে, মহাবিশ্বের অস্তিত্বের প্রথম 1-2 বিলিয়ন বছরে ইতিমধ্যেই লক্ষ লক্ষ এমনকি বিলিয়ন সৌর ভর অর্জন করতে সক্ষম হয়েছে। নীতিগতভাবে, তারা এত পদার্থ কোথায় খুঁজে পেতে পারে এবং আরও বেশি করে কখন তারা এটি শোষণ করার সময় পাবে তা স্পষ্ট নয়। কিন্তু "উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত" ব্ল্যাক হোল নিয়ে ধারণার কাঠামোর মধ্যে, এই প্রশ্নগুলি সরানো হয়েছে, কারণ তাদের ভ্রূণ অতীত মহাবিশ্ব থেকে আমাদের কাছে পেতে পারে।

এটা দুঃখের বিষয় যে গোর্কাভির অসামান্য অনুমান এখনও একটি অনুমান মাত্র। এটি একটি পূর্ণাঙ্গ তত্ত্ব হয়ে ওঠার জন্য, এটির ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পর্যবেক্ষণমূলক ডেটার সাথে মিলিত হওয়া প্রয়োজন - এবং এমনভাবে যা ঐতিহ্যগত মডেল দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় না। অবশ্যই, ভবিষ্যতের গবেষণা বাস্তবতার সাথে চমত্কার গণনার তুলনা করা সম্ভব করবে, তবে এটি অদূর ভবিষ্যতে ঘটবে না। অতএব, অন্ধকার পদার্থ কোথায় লুকিয়ে আছে এবং অন্ধকার শক্তি কী তা নিয়ে প্রশ্ন থাকলেও উত্তর পাওয়া যায় না।