জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমন আরেকটি গ্যালাক্সি খুঁজে পেয়েছেন যা ডার্ক ম্যাটারবিহীন বলে মনে হচ্ছে

ডার্ক ম্যাটার ছাড়া একটি বিরল গ্যালাক্সি একটি অস্বাভাবিক মহাজাগতিক যুক্তিকে আরও শক্তিশালী করতে পারে

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমন আরেকটি গ্যালাক্সি শনাক্ত করেছেন যেখানে খুব কম বা একেবারেই ডার্ক ম্যাটার নেই বলে মনে হচ্ছে। এটি আধুনিক জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে অদ্ভুত ধাঁধাগুলোর একটির জন্য নতুন একটি ডেটা পয়েন্ট যোগ করেছে। DF9 নামে পরিচিত এই বামন গ্যালাক্সিটি NGC 1052 অঞ্চলের এক ডজন ক্ষুদ্র গ্যালাক্সির একটি সারির মধ্যে অবস্থিত, এবং এখন DF2 ও DF4-এর সঙ্গে আলোচনায় এসেছে। একই গোষ্ঠীর এই আরও দুইটি গ্যালাক্সির ক্ষেত্রেও ডার্ক ম্যাটার অনুপস্থিত বলে রিপোর্ট করা হয়েছে।

যদি এই ব্যাখ্যা সঠিক হয়, তবে এই আবিষ্কার কেবল বিরল বলেই তাৎপর্যপূর্ণ নয়, বরং এটি ইঙ্গিত দেয় যে তিনটি বস্তুই একটি চরম ঘটনার সাধারণ উৎস ভাগ করে নিতে পারে। গবেষকদের মতে, সেই ঘটনায় স্বাভাবিক পদার্থ ও ডার্ক ম্যাটারকে সহিংসভাবে আলাদা করা হয়ে থাকতে পারে, আর তার ফলে থেকে যেতে পারে বিস্তৃত, ছায়াময় গ্যালাক্সি, যা গ্যালাক্সি গঠনের প্রচলিত ছবির সঙ্গে মেলে না।

এই কাজটি ১৬ জুন The Astrophysical Journal-এ প্রকাশিত একটি গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছিল এবং এই সপ্তাহে আরও আলোচনায় আসে, যখন গবেষকেরা DF9-কে ওই শৃঙ্খলের তৃতীয় পরিচিত গ্যালাক্সি হিসেবে চিহ্নিত করেন, যা ডার্ক ম্যাটার-ঘাটতিযুক্ত বলে মনে হয়।

ডার্ক ম্যাটার কেন এত গুরুত্বপূর্ণ

গ্যালাক্সি কীভাবে গড়ে ওঠে এবং কীভাবে আচরণ করে, তার বর্তমান মডেলগুলিতে ডার্ক ম্যাটার কেন্দ্রীয়। এটি সরাসরি দেখা যায় না, কিন্তু গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে নক্ষত্রদের গতি-সহ মহাকর্ষীয় প্রভাবের মাধ্যমে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এর উপস্থিতি অনুমান করেন। উৎস উপাদানে বলা হয়েছে, মহাবিশ্বের প্রায় ৮৫% পদার্থই ডার্ক ম্যাটার, এবং একে প্রায়ই সেই মহাকর্ষীয় কাঠামো, বা “কসমিক গ্লু” হিসেবে বর্ণনা করা হয়, যার চারপাশে গ্যালাক্সিগুলো একত্রিত হয়।

এই কারণেই দৃশ্যত এই অদৃশ্য ভরহীন একটি গ্যালাক্সি এত গুরুত্বপূর্ণ। প্রমিত দৃষ্টিভঙ্গিতে, ডার্ক ম্যাটার হ্যালো গ্যাস ও পদার্থ সংগ্রহে সাহায্য করে, যা শেষে নক্ষত্র ও গ্যালাক্সি তৈরি করে। যে ব্যবস্থায় খুব কম ডার্ক ম্যাটার রয়েছে, তা গ্যালাক্সি গঠন ও টিকে থাকার জন্য কী কী শর্ত প্রয়োজন, সে সম্পর্কে ধারণাগুলিকে চ্যালেঞ্জ করে।

এখানে আগ্রহ আরও বেড়েছে পুনরাবৃত্তির কারণে। একটি অস্বাভাবিক গ্যালাক্সিকে পরিমাপজনিত সমস্যা বা অত্যন্ত ব্যতিক্রমী outlier বলে উড়িয়ে দেওয়া যেতে পারে। কিন্তু এমন একটি শৃঙ্খল, যেখানে একাধিক বিস্তৃত বামন গ্যালাক্সি রয়েছে এবং তাদের মধ্যে তিনটি ডার্ক ম্যাটারবিহীন বলে মনে হচ্ছে, তাকে উপেক্ষা করা কঠিন। এটি ইঙ্গিত দেয় যে দলটি হয়তো একটি স্বতন্ত্র ভৌত প্রক্রিয়ার রেকর্ড, কেবল একটি বিচ্ছিন্ন ব্যতিক্রম নয়।

DF9-এর ফলাফল এবং বামন গ্যালাক্সির “শৃঙ্খল”

DF9, NGC 1052 অঞ্চলের ম্লান বামন গ্যালাক্সির একটি দীর্ঘ রেখায় অবস্থিত। হাওয়াইয়ের মাউনা কিয়ায় অবস্থিত W. M. Keck Observatory-তে Keck Cosmic Web Imager ব্যবহার করে গবেষকেরা এই বস্তুটি অধ্যয়ন করেন। প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, আবিষ্কারের সবচেয়ে বিস্ময়কর বৈশিষ্ট্যগুলোর একটি হলো বৃহত্তর ধরণ: DF2, DF4, এবং DF9 সম্ভবত একটি চরম ঘটনার পরপরই একসঙ্গে গঠিত হয়েছিল, যার ফলে উজ্জ্বল নক্ষত্রগুচ্ছ, বিস্তৃত চেহারা, এবং ডার্ক ম্যাটারের স্পষ্ট অভাবসহ গ্যালাক্সি তৈরি হয়েছে।

গবেষণার প্রথম লেখক এবং Yale’s Graduate School of Arts and Sciences-এর একজন জ্যোতিঃপদার্থবিদ Michael Keim বলেন, এই আবিষ্কার ইঙ্গিত দেয় যে পুরো একটি গ্যালাক্সি-শৃঙ্খল এমন পরিস্থিতিতে একসঙ্গে গড়ে উঠেছে যা আগে দেখা যায়নি। এই ব্যাখ্যাটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি আলোচনাকে বিচ্ছিন্ন অদ্ভুততার বাইরে নিয়ে গিয়ে একটি বিস্তৃত ভৌত প্রক্রিয়ার দিকে নিয়ে যায়।

গ্যালাক্সিগুলোকে ছোট এবং ছায়াময় বলে বর্ণনা করা হয়েছে, যা ফলাফলের কেন্দ্রে থাকা টানাপোড়েনের সঙ্গে মানানসই এক ছবি। এগুলো এতটাই দৃশ্যমান যে অধ্যয়ন করা যায়, তবু মনে হয় যেন তাদের কাঠামোর স্বাভাবিক ভিত্তি হওয়ার কথা যে প্রধান পদার্থ, সেটিই অনুপস্থিত। এই বৈপরীত্যই তাদের বৈজ্ঞানিকভাবে মূল্যবান করে তুলেছে।

সংঘর্ষ-ভিত্তিক ব্যাখ্যায় সমর্থন বাড়ছে

উৎস পাঠ্যে উল্লেখিত প্রধান ব্যাখ্যাটি হলো, সহিংস গ্যালাকটিক সংঘর্ষ দৃশ্যমান পদার্থ থেকে ডার্ক ম্যাটারকে সরিয়ে দিতে পারে। এই পরিস্থিতিতে, একটি শক্তিশালী আন্তঃক্রিয়া সংঘর্ষের সময় স্থানচ্যুত পদার্থ থেকে অস্বাভাবিক বামন গ্যালাক্সির একটি রেখা তৈরি করতে পারে, যেখানে কিছু উত্তরসূরি গ্যালাক্সিতে প্রত্যাশার তুলনায় অনেক কম ডার্ক ম্যাটার থেকে যেতে পারে।

এর মানে এই নয় যে ডার্ক ম্যাটার অস্তিত্বহীন। বরং, যুক্তিটি ডার্ক ম্যাটারের বাস্তব এবং সাধারণত প্রচুর উপস্থিতির ওপরই নির্ভর করে। এর তাৎপর্য আরও নির্দিষ্ট: কিছু চরম পরিস্থিতিতে, দৃশ্যমান পদার্থ ও ডার্ক ম্যাটারের মধ্যে সম্পর্ক এতটাই বিঘ্নিত হতে পারে যে গ্যালাক্সি স্বাভাবিকের তুলনায় নাটকীয়ভাবে ভিন্ন দেখায়।

এই সম্ভাবনা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞান প্রায়ই প্রান্তিক উদাহরণের মাধ্যমে এগোয়। প্রমিত প্রত্যাশার বাইরে থাকা বস্তুগুলো তত্ত্বের লুকানো অনুমান উন্মোচন করতে পারে, উপেক্ষিত প্রক্রিয়া প্রকাশ করতে পারে, অথবা পরিমাপে উন্নতি ঘটাতে বাধ্য করতে পারে। DF9 এই তিন কারণেই মূল্যবান হতে পারে। এটি নতুন একটি পরীক্ষা দেয় যে ডার্ক ম্যাটার-দরিদ্র গ্যালাক্সি কি গতিশীলভাবে তৈরি হতে পারে এবং গ্যালাক্সির এমন একটি দল কি সময়ের সঙ্গে একটি যৌথ ঘটনার ছাপ ধরে রাখতে পারে।

জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের এখন কী নির্ধারণ করতে হবে

আবিষ্কারটি যথেষ্ট মনোযোগ পেলেও, এটি এখনও কসমোলজিকে বদলে দেওয়া চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত নয়; বরং একটি সক্রিয় বৈজ্ঞানিক আলোচনার অংশ। তাত্ক্ষণিক চ্যালেঞ্জ হলো DF9 নিজে এবং বামন গ্যালাক্সির বৃহত্তর শৃঙ্খল সম্পর্কে পর্যবেক্ষণগত প্রমাণ আরও মজবুত করা। গবেষকেরা ভর-আনুমানকে পরিশোধন করতে, নক্ষত্রের গতিবিধি আরও ঘনিষ্ঠভাবে তুলনা করতে, এবং তিনটি গ্যালাক্সি সত্যিই একটিই গঠন-ইতিহাসে ফিট করে কি না তা পরীক্ষা করতে চাইবেন।

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন হলো এই ব্যবস্থা আসলে কতটা অনন্য। যদি অনুরূপ বৈশিষ্ট্যযুক্ত বামন গ্যালাক্সির আরও শৃঙ্খল অন্য কোথাও পাওয়া যায়, তবে সংঘর্ষ-চালিত ডার্ক-ম্যাটার বিচ্ছিন্নতার পক্ষে যুক্তি আরও শক্তিশালী হবে। না হলে, NGC 1052 অঞ্চলটি বিরল কিন্তু এখনও অত্যন্ত তথ্যবহ exception হিসেবে থেকে যেতে পারে।

এ মুহূর্তে DF9-এর গুরুত্ব এই যে, এটি ইতিমধ্যে অসাধারণ বলে বিবেচিত একটি ধরণকে আরও শক্তিশালী করছে। বৃহৎ স্কেলে গ্যালাক্সির আচরণ ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে ডার্ক ম্যাটার এখনো প্রধান কাঠামো। কিন্তু এ ধরনের আবিষ্কার ইঙ্গিত দেয় যে গ্যালাক্সি তৈরির জন্য মহাবিশ্বে পাঠ্যপুস্তকের সবচেয়ে পরিপাটি মডেলের চেয়ে আরও বেশি পথ থাকতে পারে।

এই আবিষ্কারের গভীর বৈজ্ঞানিক মূল্য এখানেই। DF9 শেষ পর্যন্ত সংঘর্ষ-ভিত্তিক ব্যাখ্যাকে নিশ্চিত করুক বা সংশোধিত ব্যাখ্যার দিকে ঠেলে দিক, এটি গ্যালাক্সি কীভাবে তাদের গঠনকারী পদার্থ গ্রহণ, হারানো, বা পুনর্বণ্টন করে তা নিয়ে আরও নিবিড় পর্যালোচনা বাধ্য করছে। যে ক্ষেত্রে অদৃশ্য ভরই অনেক ভার বহন করে, সেখানে যেটি সেটি হারিয়েছে বলে মনে হয়, এমন একটি গ্যালাক্সি নিশ্চয়ই নজর কেড়ে নেবে।

এই নিবন্ধটি Live Science-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.