ডার্ক ম্যাটারঃকল্পনা ও বাস্তবতা-পর্ব ০১

১৭ ই জুলাই, ২০১৬ সন্ধ্যা ৬:১১

ডার্ক ম্যাটার প্রথম মনোযোগ আকর্ষন করেছিল ভর গনণায় অসামঞ্জস্যতারর কারণে। কিছু কিছু গ্যালাক্সি যখন বিপুল মাধ্যাকর্ষণ বলের প্রভাবে একসাথে গুচ্ছ হয়ে কাছাকাছি অবস্থান করে, তখন তাকে বলা হয় Galaxy Cluster. ১৯৩৩ সালে সুইজারল্যান্ড এর বিজ্ঞানী Fritz Zwicky এমনই একটিGalaxy Cluster এর ভর মাপার জন্য হিসাব নিকাশ করেন। তার হিসাব শেষ হওয়ার পর দেখা যায় সত্যিই Galaxy Cluster হত তাহলে যে মাধ্যাকর্ষণ বল পাওয়া যেত তা টানে এই গ্যালাক্সিগুলো একসাথে আসতেই পারতনা। তার মানে নিশ্চই কিছু এখানে আছে যা তার হিসেবে আসেনি বা আমরাও জানিনা। যার অস্তিত্ব আমরা টের পাইনি।



Gravitational Lensing বকে একটা মজার ব্যাপার আছে। কেন্স যেমন আলোর গতিপথকে বাঁকিয়ে দেয় তেমনি মাধ্যাকর্ষণ শক্তিও পারে। এর মানে খুব বেশি ভরের কোন বস্তু তার আশপাশের স্পেস বা স্থানকে বাঁকিয়ে দিতে পারে। ভর যত বেশি হবে বাঁকানোর ক্ষমতাও তত বেশি হবে। যেহেতু স্পেস বা স্থানটি বেকে আছে তাই এখান দিয়ে যদি কোন আলো যায় তারও বেকে যাওয়া ছাড়া উপায় নাই। এর পিছনের কারিগর হল গ্র‍্যাভিটি। এজন্য একে Gravitational Lensing বলা হয়।(১)*



Gravitational Force এর চিত্র
Don Coe নামের এক জ্যোতির্বিদ Abell নামের একটি Galaxy Cluster নিয়ে পর্যবেক্ষণ করে দেখেন যে, এর পাশ দিয়ে আলো যাওয়ার সময় এতটাই বেকে যাচ্ছে যে, যা নিজের ভরের কারণে বেকে যাওয়া ।তিনি ধরে নেন যে, কিছু অদৃশ্য পদার্থ আছে যা আলোকে বাঁকিয়ে দিচ্ছে। এরকম আরো অনেক পরীক্ষা বা ধারণা আছে। সব তো আর এই ছোট লেখায় বর্ণনা করা যাবেনা। এই পদার্থ গুলো দেখা যায় না বলে বা গুপ্ত থাকে বলে নাম দেয়া হয়েছে "গুপ্তপদার্থ" বা Dark matter.(২)*
১৯৫৯ সালে লুইস ভেল্ডার্স দেখিয়েছিলেন যে ত্রিকোণ মন্ডলে অবস্থিত সর্পিলাকার M33 নামক ছায়াপথের ঘূর্ণন কেপলারীয় গতিবিদ্যায় ব্যাখ্যা করা যায় না। এর অনুসরনে ১৯৭০ সালের তরুণ মার্কিন জ্যোতির্বিদ Verra Rubin বিভিন্ন ছায়াপথ পর্যবেক্ষন করে কিছু চিত্রাঙ্কন করেন। অবাক হয়ে তিনি লক্ষ্য করেন যে, সর্পিলাকার ছায়াপথের বেগের বক্ররেখাটি নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র অনুসারে যেমন নিচের দিকে নেমে যাওয়ার কথা ছিল তেমন হচ্ছে না। তাই তিনি ১৯৭৫ সালে
American Astronomical Socity র মিটিং এ ঘোষণা দেন যে,সর্পিলাকার ছায়াপথের অধিকাংশ তারার বেগ ধ্রুব থাকে। এরপর একটি প্রভাবশালী বিজ্ঞান সাময়িকীতে তার গবেষনা পত্রে প্রকাশ করেন যে, সর্পিলাকার ছায়াপথের মোট ভরের বিশাল একটা অংশ গুপ্ত হিসেবে আছেন এভাবেই ডার্ক ম্যাটারের "উপস্থিতি" নিয়ে মোটামুটি শক্ত প্রমাণ আসতে থাকে। (৩)*


Abell এর পর্যবেক্ষণ করা ছায়াপথ

এজটা সহজ প্রশ আসতে পারে যে ডারক ম্যাটার কি দিয়ে গঠিত। আমাদের চেনাজানা ইলেকট্রন, প্রোটন কিংবা নিউট্রন দিয়ে নাকি একেবারেই মাদের অচেনা কোন মৌলিক কণা দিয়ে?? বিজ্ঞানীরা এই নিয়ে গবেষণা চালিয়ে গেলেও এখনো সর্বজনগাহ্য কিছু প্রমাণ করতে পারেন নি।



বিজ্ঞানী Vera Rubin
একটা সময় বলা হয় যে, MACHO(Massive Compact Halo Obhects) নামের বস্তু দিয়ে এই ডার্ক ম্যাটার তৈরী হয়। তবে এটি খুব একটা গ্রহণযোগ্য হয়নি। এরপর পর বলা হয় নিউট্রিনোর কথা। কিন্তু এদের ভর খুব অল্প হওয়ায় এদেরকে বিবেচনা থেকেই বাদ দেয়া হয়। এরপর বলা হয় WIMP ( Weakly Interactive Massive Particles) এর কথা। এদের ভর অন্যান্য মৌলিক কণা থেকে একটু বেশি। এবং এরা Electromagnetic Force এর সাথে Co-intraction এ যায় না। এজন্য এদের আমরা দেখিওনা। সুতরাং WIMP এখনো আমাদের কল্পনাতেই আছে। উল্লেখযোগ্য কোন প্রমাণ এখনো পাওয়া যায়নি, শুধু ধারণা ছাড়া। তবে চেষ্টা চলছে খুঁজে বের করার। সবগুলো কণার ধারণা থেকে মোটামুটি WIMP এর ধারণাই সবচেয়ে বেশি যুক্তিযুক্ত মবে হয়েছে বিজ্ঞানীদের কাছে।(৪)*
(চলবে.......)
তথ্যসূত্র:
1. NASA website
2. Hinshow, Gary F. Universe 101.
3. Cornell University online Library
4. CERN website

২ টি +২/-০