ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধান এখন ব্ল্যাক হোল সংযুক্তির দিকে
ডার্ক ম্যাটার দীর্ঘদিন ধরে সরাসরি দেখা যায়নি, বরং পরোক্ষভাবে অনুমান করা হয়েছে। মনে করা হয় এটি মহাবিশ্বের অধিকাংশ পদার্থের জন্য দায়ী, কিন্তু এটি আলো বা তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর অন্যান্য অংশের সঙ্গে এমনভাবে মিথস্ক্রিয়া করে না যা বিজ্ঞানীরা সহজে শনাক্ত করতে পারেন। তাই গবেষকদের এর উপস্থিতি খুঁজতে হয়েছে পরোক্ষভাবে, সাধারণত গ্যালাক্সি ও বৃহৎ-স্কেলের গঠনের ওপর এর মহাকর্ষীয় প্রভাবের মাধ্যমে।
এখন, প্রদত্ত উৎস উপকরণ অনুযায়ী, এমআইটি-নেতৃত্বাধীন একটি দল ভিন্ন একটি পথ প্রস্তাব করেছে: ব্ল্যাক হোল সংযুক্তি থেকে আসা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বিশ্লেষণ করে ডার্ক ম্যাটার খোঁজা। ধারণাটি হলো, পৃথিবীর কোনো ডিটেক্টরে কণার আঘাত খোঁজার বদলে স্পেসটাইমের তরঙ্গের মধ্যেই লুকিয়ে থাকা একটি প্যাটার্ন শনাক্ত করা।
সুপাররেডিয়েন্স প্রক্রিয়া
প্রস্তাবিত পদ্ধতিটি সুপাররেডিয়েন্স নামে একটি প্রক্রিয়ার ওপর নির্ভর করে। দলের মডেলে, ডার্ক ম্যাটার গঠিত হয় অত্যন্ত হালকা কণায়, যেগুলি ইলেকট্রনের চেয়ে বহু ধাপ হালকা। যখন এই তরঙ্গসদৃশ কণাগুলি দ্রুত ঘূর্ণায়মান ব্ল্যাক হোলের সংস্পর্শে আসে, তখন ব্ল্যাক হোল তার ঘূর্ণনশক্তির কিছু অংশ তাদের কাছে স্থানান্তর করতে পারে, ফলে ডার্ক ম্যাটার ক্ষেত্র অত্যন্ত ঘন হয়ে ওঠে।
উৎসে এটিকে ক্রিম ঘেঁটে মাখন বানানোর মতো বলা হয়েছে: যা ছড়ানো ছিল, তা আরও ঘন ও কাঠামোবদ্ধ হয়ে যায়। ফলাফল হলো, ঘূর্ণায়মান ব্ল্যাক হোলের চারপাশে একটি ঘন ডার্ক ম্যাটার মেঘ গড়ে ওঠে।
মহাকর্ষীয় তরঙ্গ গল্পে কোথায় আসে
যদি দ্বিতীয় একটি ব্ল্যাক হোল ভিতরের দিকে সর্পিল হয়ে প্রথমটির সঙ্গে মিলিত হয়, তবে তাকে সেই ডার্ক ম্যাটার মেঘের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। গবেষকদের মতে, সেই মিথস্ক্রিয়া সংযুক্তি থেকে উৎপন্ন মহাকর্ষীয় তরঙ্গে সূক্ষ্ম কিন্তু শনাক্তযোগ্য ছাপ রেখে যাবে, ফলে সিগন্যালটি কার্যত ফাঁকা স্থানে ব্ল্যাক হোল সংযুক্তির ক্ষেত্রে যা প্রত্যাশিত, তার থেকে আলাদা হবে।
এটাই পদ্ধতির মূল প্রতিশ্রুতি। ডার্ক ম্যাটারকে সরাসরি দেখার চেষ্টা না করে, বিজ্ঞানীরা বাস্তব সংযুক্তি সংকেতকে এমন মডেলের সঙ্গে তুলনা করতে পারেন, যা বলে দেয় চারপাশের মেঘ ওয়েভফর্মকে কীভাবে বদলাবে।
বাস্তব ডেটার সঙ্গে ধারণাটি পরীক্ষা
এমআইটি পোস্টডক্টরাল পদার্থবিদ Josu Aurrekoetxea-এর নেতৃত্বাধীন দল সেই ছাপ কেমন হওয়া উচিত তার একটি মডেল তৈরি করে, পরে তা LIGO, Virgo, এবং KAGRA-এর প্রকাশ্য ডেটায় প্রয়োগ করে। প্রদত্ত উৎস বলছে, তারা পর্যবেক্ষণগুলোর প্রথম তিনটি অবজারভিং রানের 28টি সবচেয়ে স্পষ্ট মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ঘটনা স্ক্রিন করেছে।
প্রবন্ধ অনুযায়ী, সেই 28টি সংকেতের মধ্যে 27টি সাধারণ ভ্যাকুয়াম-ভিত্তিক ব্ল্যাক হোল সংযুক্তির মতো দেখায়। 28তম, GW190728 নামে তালিকাভুক্ত, ভিন্ন ছিল। প্রদত্ত পাঠ্য সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা বর্ণনা করার আগেই থেমে যায়, তাই সবচেয়ে নিরাপদ সিদ্ধান্ত হলো ডার্ক ম্যাটার শনাক্ত হয়েছে এমন নয়, বরং ঘটনাটি দলের স্ক্রিনিং পদ্ধতিতে বাকিদের থেকে আলাদা ছিল।
কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ
এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ। ডার্ক ম্যাটার দাবি করতে হলে সতর্কতা দরকার, আর এই কাজটিকে বিদ্যমান পর্যবেক্ষণের ওপর একটি প্রাথমিক পরীক্ষাসহ পদ্ধতিগত প্রস্তাব হিসেবে বোঝাই শ্রেয়। তবু এটি একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি, কারণ এটি অনুসন্ধানের পরিসর বাস্তবিকভাবে বাড়ায়। মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ জ্যোতির্বিদ্যা ইতিমধ্যেই সংযুক্তি ঘটনার একটি বাড়তে থাকা আর্কাইভ তৈরি করছে। যদি ডার্ক ম্যাটার সেই সংকেতগুলিতে তার ছাপ রেখে যেতে পারে, তবে ভবিষ্যতের প্রতিটি শনাক্তকরণ কেবল ব্ল্যাক হোলের পরিমাপ নয়। তা মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানেরও সম্ভাব্য প্রোব হয়ে উঠবে।
উৎসে Aurrekoetxea-কে উদ্ধৃত করে বলা হয়েছে যে ডার্ক ম্যাটার আমাদের চারপাশে আছে, কিন্তু তার প্রভাব দৃশ্যমান হওয়ার জন্য সেটি যথেষ্ট ঘন হতে হবে, আর সেই ঘনত্ব বাড়ানোর একটি প্রক্রিয়া ব্ল্যাক হোল প্রদান করে। এটি যুক্তিটিকে সুন্দরভাবে গুছিয়ে দেয়। ব্ল্যাক হোল শুধু মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উৎস নয়; এটি এমন ইঞ্জিনও, যা ডার্ক ম্যাটারকে পর্যবেক্ষণযোগ্য কাঠামোয় ঘনীভূত করতে পারে।
মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ জ্যোতির্বিদ্যার জন্য নতুন স্তর
- এই পদ্ধতি সমন্বিত তরঙ্গের মতো আচরণকারী অতিলঘু ডার্ক ম্যাটার কণাকে লক্ষ্য করে।
- দ্রুত ঘূর্ণায়মান ব্ল্যাক হোল সুপাররেডিয়েন্সের মাধ্যমে সেই তরঙ্গগুলোকে বাড়াতে পারে।
- ব্ল্যাক হোলের চারপাশে ঘন মেঘ পরে হওয়া সংযুক্তির ওয়েভফর্ম বদলে দিতে পারে।
- এমআইটি-নেতৃত্বাধীন দল 28টি প্রকাশ্য LIGO, Virgo, এবং KAGRA সংকেতে এই ধারণা পরীক্ষা করেছে।
এখন মূল ফলাফলটি ধারণাগত ও পদ্ধতিগত। এটি গবেষকদের দেখার মতো একটি সুনির্দিষ্ট সিগনেচার দেয় এবং বিদ্যমান ও ভবিষ্যতের শনাক্তকরণগুলোকে ডার্ক ম্যাটারের দৃষ্টিতে পুনর্বিবেচনার কারণ দেয়। এমন একটি ক্ষেত্রে, যেখানে সবচেয়ে বড় বাধা প্রায়ই পরের সূত্রটি কোথায় উঠবে তা না জানা, সেটাও তাৎপর্যপূর্ণ।
যদি এই পদ্ধতি টিকে যায়, তবে মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ক্যাটালগের দ্বিতীয় একটি কাজও থাকতে পারে: শুধু মহাবিশ্বের সহিংস ঘটনাগুলো ম্যাপ করা নয়, বরং এটিকে আধিপত্য করা অদৃশ্য পদার্থকে উন্মোচিত করতেও সাহায্য করা।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর রিপোর্টিং-এর ভিত্তিতে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on universetoday.com