ডার্ক ম্যাটারের প্রথম প্রমাণ হল গ্যালাক্সিগুলি এমন আচরণ করেছিল যেন তাদের নক্ষত্রের ভর দ্বারা হিসাব করা যেতে পারে তার চেয়ে অনেক বেশি পদার্থ রয়েছে। তারপর থেকে, আমরা আরও অনেক ইঙ্গিত পেয়েছি যে মহাবিশ্ব এমন পদার্থের সাথে সাঁতার কাটছে যা আমরা কেবলমাত্র এর মহাকর্ষীয় প্রভাব থেকে অনুমান করতে পারি। এবং আসল প্রমাণ যে অন্ধকার পদার্থের গঠন গ্যালাক্সিগুলি ধরে রেখেছিল।
2018 সালের সেই বিশ্রী মুহূর্ত পর্যন্ত যখন আমরা প্রায় কোনও অন্ধকার পদার্থ ছাড়াই গ্যালাক্সির অস্তিত্ব আবিষ্কার করতে আবির্ভূত হয়েছিলাম। যদিও এই প্রাথমিক অনুসন্ধানের বিষয়ে সংশয় ছিল, গবেষকরা শেষ পর্যন্ত একটি দ্বিতীয় ছায়াপথ খুঁজে পেয়েছেন যা খুব অনুরূপ। যেটি একটি সমস্যা ছিল, আমাদের কোন ধারণা ছিল না যে এই ধরনের ছায়াপথগুলি কীভাবে গঠন করতে পারে।
এখন, গবেষকরা ঘোষণা করেছেন যে, যখন তারা গ্যালাক্সি গঠনের একটি মডেল চালাচ্ছিল, তখন অনেকগুলি অন্ধকার-বস্তু-দরিদ্র ছায়াপথ স্বাভাবিকভাবে পপ আউট হয়েছিল। এবং, সেই গ্যালাক্সিগুলি কীভাবে উত্থিত হয়েছিল তা দেখতে মডেলটিকে পিছনের সন্ধান করে, গবেষকরা এই রহস্যগুলির জন্য একটি ব্যাখ্যা দিতে সক্ষম হন।
অন্ধকার দিকে যোগদান
ডার্ক ম্যাটার এবং গ্যালাক্সি আলাদা করা কঠিন। প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের মডেলগুলি পরামর্শ দেয় যে ডার্ক ম্যাটার ফিলামেন্টে একত্রিত হয়েছিল (যা আমরা সনাক্ত করেছি) যা উপাদানের উচ্চ ঘনত্ব ধারণ করা নোডগুলিতে মিলিত হয়েছিল। এই নোডগুলি, ঘুরে, দৃশ্যমান পদার্থকে আকর্ষণ করে, যার ফলে তাদের চারপাশে গ্যালাক্সির ক্লাস্টার তৈরি হয়। সেই গ্যালাক্সিগুলি তখন প্রচুর ডার্ক ম্যাটারকে একত্রিত করবে, যা বর্তমান দিনে একীভূতকরণ এবং কাঠামোর মাধ্যমে তাদের বৃদ্ধিকে আকার দিয়েছে। সুতরাং, এটা বোঝা কঠিন যে কিভাবে একটি গ্যালাক্সি খুব কম ডার্ক ম্যাটার দিয়ে শেষ হতে পারে।
ফলস্বরূপ, যখন একটি দৃশ্যত অন্ধকার-বস্তু-দরিদ্র গ্যালাক্সির আবিষ্কার প্রথম ঘোষণা করা হয়েছিল, তখন সন্দেহ ছিল তাৎপর্যপূর্ণ। সেই সংশয়ের বেশিরভাগই আমাদের থেকে গ্যালাক্সির দূরত্বের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল, যা এর ভর এবং এইভাবে এর অন্ধকার বিষয়বস্তু অনুমান করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ছিল। কিন্তু একই দল একটি দ্বিতীয় ছায়াপথ শনাক্ত করেছে যা প্রথম সমস্যা সৃষ্টিকারীর মতো একই বৈশিষ্ট্যের অনেকগুলি ভাগ করে বলে মনে হয়।
সংশয়বাদের অন্য কারণটি ছিল যে এই ধরণের গ্যালাক্সি কীভাবে তৈরি হতে পারে সে সম্পর্কে আমাদের কোনও ধারণা ছিল না। ডার্ক ম্যাটার ফিলামেন্ট গঠনের আগে শুরু হওয়া মডেলগুলি সহ আমরা গ্যালাক্সি গঠনের প্রচুর মডেলিং করেছি। যদি অন্ধকার-বস্তু-দরিদ্র ছায়াপথগুলি মহাবিশ্বের বিবর্তনের একটি স্বাভাবিক অংশ হয়ে থাকে, তাহলে আমাদের সম্ভবত মডেলগুলিকে একটি উত্পাদন করতে দেখা উচিত ছিল। কিন্তু সেখানে একজনের উপস্থিতির খবর পাওয়া যায়নি।
সুতরাং, আমাদের কাছে কয়েকটি আপাত অডবল গ্যালাক্সি বাকি ছিল। তাদের প্রকৃত বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আমাদের প্রশ্ন আছে এবং তারা কীভাবে তাদের মতো দেখতে শেষ হতে পারে তার কোনও ইঙ্গিত নেই। এটি একটি সন্তোষজনক পরিস্থিতি নয়।
আপডেট করা মডেল
কিন্তু সম্পূর্ণরূপে অন্য কিছু করার চেষ্টা বিভিন্ন গবেষকদের কাছ থেকে একটি সমাধান আসতে পারে। তারা যা করছিল তা হল FIRE-2 নামক একটি অত্যাধুনিক সফ্টওয়্যার প্যাকেজ ব্যবহার করে গ্যালাক্সি বিবর্তনের মডেলিং (“বাস্তববাদী পরিবেশে প্রতিক্রিয়া” এর জন্য)। যদিও তারা বলে না যে তারা কী দেখার চেষ্টা করেছিল, তারা বলে যে এটি অন্ধকার-বস্তু-দরিদ্র ছায়াপথ ছিল না: “আমরা লক্ষ্য করি যে আমরা এটি একটি অগ্রাধিকার ঘটবে বলে আশা করিনি (অর্থাৎ, আমাদের সিমুলেশন ছিল না মূলত এই উদ্দেশ্যে ডিজাইন করা হয়েছে)।”
উদ্দেশ্য যাই হোক না কেন, যাইহোক, মডেলটির একটি দৌড় সাতটি ছায়াপথ তৈরি করেছিল যেগুলি প্রায় অন্ধকার পদার্থ বর্জিত ছিল। গবেষকরা সাতটি চেরোকি গোষ্ঠীর নামকরণ করেছেন, যার অর্থ নীল, হরিণ এবং নেকড়ের মতো জিনিসগুলি কিন্তু লম্বা চুল এবং বন্য আলুর মতো জিনিসও। পরের দুটি একটি জ্যোতির্বিজ্ঞানের কাগজে কিছু অপ্রত্যাশিত বাক্যের জন্য তৈরি করা হয়েছে, যেমন “উদাহরণস্বরূপ, পাখি ‘এস-আকৃতির’ নিম্ন-সারফেস-উজ্জ্বলতা লেজ প্রদর্শন করে, যেখানে লম্বা চুলকে অব্যহত বলে মনে হয়।”
যাই হোক না কেন, এখানে সহজ জিনিসটি হল যে মডেলটি মধ্যবর্তী অবস্থা সম্পর্কে তথ্য সংরক্ষণ করেছে, যার অর্থ আমরা সময়মতো সিমুলেশনটি চালাতে পারি এবং দেখতে পারি যে কীভাবে এই কাল্পনিক ছায়াপথগুলি অন্ধকার পদার্থ ছাড়াই শেষ হয়েছিল। যা স্পষ্ট হয়ে উঠল, যদিও, সেই ছায়াপথগুলি সেভাবে শুরু হয়নি। সিমুলেশনের এক পর্যায়ে সাতটিই অন্ধকার পদার্থের স্বাভাবিক পরিপূরক সহ সাধারণ ছোট গ্যালাক্সির মতো দেখতে ছিল।
পরিবর্তে, প্রতিটি ছোট গ্যালাক্সি তার ডার্ক ম্যাটার হারিয়েছে যা আপনি একটি অনেক বড় গ্যালাক্সির সাথে একটি ব্যর্থ একত্রীকরণ হিসাবে দেখতে পারেন৷ সিমুলেশনের দৃষ্টিকোণ থেকে, যা গ্যালাক্সির মধ্যে ভর বিতরণের মতো ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে, গবেষকরা এগুলিকে “ঘনিষ্ঠ এনকাউন্টার” হিসাবে সংজ্ঞায়িত করেন। কিন্তু একটি ব্যর্থ একত্রীকরণ কেমন হবে সেই দৃষ্টিকোণ থেকে যদি আমরা এটি ঘটতে থাকা অবস্থায় চিত্রিত করি, ছোট গ্যালাক্সির বেশিরভাগ তারা বৃহত্তর ছায়াপথের তারা দ্বারা দখলকৃত এলাকার ভিতরে থাকবে। সংক্ষেপে, ছোট গ্যালাক্সিটিকে দেখে মনে হচ্ছিল যে এটি অন্য দিকে উদিত হওয়ার আগে গ্রাস করা হচ্ছে।
কিন্তু ছোট গ্যালাক্সি অপরিবর্তিত আবির্ভূত হয়নি। এর অর্ধেক নক্ষত্র আবির্ভূত হওয়ার সময়, প্রায় সমস্ত গ্যাস এবং অন্ধকার পদার্থ বৃহত্তর গ্যালাক্সিতে জমা হয়েছিল।
যদি এই মডেলটিতে দেখা পরিসংখ্যানগুলি সাধারণত প্রযোজ্য হয়, তবে আমরা এখনও পর্যন্ত যে দুটি খুঁজে পেয়েছি তার বাইরে এই অন্ধকার-বস্তুর-ঘাটতি গ্যালাক্সিগুলির আরও অনেকগুলি থাকতে পারে। গবেষণা দলটি অনুমান করে যে মহাবিশ্বের বিশাল গ্যালাক্সিগুলির 30 শতাংশ পর্যন্ত কাছাকাছি একটি প্রদক্ষিণ করা উচিত। যা পর্যবেক্ষণমূলক জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য ব্যস্ত হয়ে আরও কিছু খুঁজে পাওয়ার আমন্ত্রণের মতো শোনাচ্ছে।
প্রকৃতি জ্যোতির্বিদ্যা, 2019. DOI: 10.1038 / s41550-021-01598-4 (DOI সম্পর্কে)।
