মহাবিশ্বের রহস্যভেদে নতুন ধরনের ‘ডার্ক ম্যাটার’

মহাবিশ্বের মোট পদার্থের ৮৫ শতাংশই ডার্ক ম্যাটার। ছবি: এআই দিয়ে বানানো

মহাবিশ্বের অমীমাংসিত রহস্যের জট খুলতে ডার্ক ম্যাটারের নতুন এক মডেল প্রস্তাব করেছেন বিজ্ঞানীরা।

তাদের দাবি, প্রথাগত ধারণার বাইরে গিয়ে নতুন এ ডার্ক ম্যাটারের বিভিন্ন কণা নিজেদের মধ্যে ধাক্কা লেগে যে অতি-ঘন কেন্দ্র তৈরি করে তা দিয়ে মহাকাশের অদ্ভুত সব তারাপুঞ্জের গঠন ব্যাখ্যা করা সম্ভব হতে পারে।

নতুন গবেষণায় দাবি করা হয়েছে, মহাবিশ্বের অমীমাংসিত কিছু রহস্যের জট খুলতে ‘সেলফ-ইন্টারঅ্যাক্টিং ডার্ক ম্যাটার’ বা এসআইডিএম নামের নতুন ধরনের ডার্ক ম্যাটার সাহায্য করতে পারে।

ব্রিটিশ সংবাদমাধ্যম ইন্ডিপেনডেন্ট প্রতিবেদনে লিখেছে, গবেষণার প্রস্তাব অনুসারে, মহাবিশ্বে ‘সেলফ-ইন্টারঅ্যাক্টিং ডার্ক ম্যাটার’-এর বড় ও ঘন পিণ্ড রয়েছে, যার প্রতিটির ভর সূর্যের তুলনায় প্রায় দশ লাখ গুণ বড়।

এমন প্রস্তাব ‘গ্র্যাভিটেশনাল লেন্স’, ‘স্টেলার স্ট্রিম’ ও ‘স্যাটেলাইট গ্যালাক্সি’ নামের জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দীর্ঘদিনের বড় তিন সমস্যার সমাধান করতে পারে।

মহাবিশ্বের মোট পদার্থের ৮৫ শতাংশই ডার্ক ম্যাটার। তবে তা সরাসরি দেখা যায় না। ফলে ডার্ক ম্যাটার জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাছে এখনও রহস্যময়। তারা কেবল দৃশ্যমান জগতের ওপর এর প্রভাব দেখেই ডার্ক ম্যাটার বোঝার চেষ্টা করেন।

পদার্থবিজ্ঞানের প্রচলিত ধারণা অনুসারে, ডার্ক ম্যাটার ‘ঠান্ডা’ প্রকৃতির এবং অন্য কোনো কণার সঙ্গে কোনো প্রকার প্রতিক্রিয়া ছাড়াই স্বচ্ছন্দে যাতায়াত করতে পারে। তবে মহাবিশ্বের এমন কিছু কাঠামো রয়েছে, যা এ মডেল দিয়ে ব্যাখ্যা করা সম্ভব নয়।

নতুন এ গবেষণাটিতে এসআইডিএম মডেলের ওপর গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে, যেখানে ডার্ক ম্যাটার কণাগুলো একে অপরের সঙ্গে ধাক্কা খেতে ও শক্তি বিনিময় করতে পারে।

এ প্রক্রিয়ায় এক ‘গ্র্যাভিটোথার্মাল কলাপ্স’ বা মহাকর্ষীয় তাপীয় ধস তৈরি হতে পারে, যা অত্যন্ত ঘন এক কেন্দ্র বা কোর তৈরি করে।

এ গবেষণার প্রধান হাই-বো ইউ বিষয়টিকে একটি উদাহরণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা করেছেন।

তিনি বলেছেন, “পার্থক্যটা অনেকটা এমন যে, একদল মানুষ যারা একে অপরকে উপেক্ষা করে চলছে বনাম এমন একদল মানুষ যেখানে প্রত্যেকে ক্রমাগত একে অপরের সঙ্গে ধাক্কা খাচ্ছেন।

“এসআইডিএম মডেলে এসব পারস্পরিক প্রতিক্রিয়া ডার্ক ম্যাটারে অভ্যন্তরীণ গঠনকে নাটকীয়ভাবে বদলে দিতে পারে। ডার্ক ম্যাটার যখন নিজেদের মধ্যে সংঘর্ষে লিপ্ত হয় তখন তা এতটাই ঘন হতে পারে যে, বর্তমানে দেখা যাওয়া মহাজাগতিক বিভিন্ন ঘটনা ব্যাখ্যা করা সম্ভব।”

নতুন গবেষণা বলছে, এ ধারণাটি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ভাবিয়ে তোলা তিনটি বড় ঘটনার ব্যাখ্যা দিতে পারে। প্রথমত, এক অতি-ঘন বস্তু, যা দূরবর্তী ছায়াপথের আলোকে বড় করে দেখায়।

দ্বিতীয়ত, ‘জেডি-১ স্টেলার স্ট্রিম’ বা তারা স্রোতের বিশেষ এক ক্ষত, যা দেখে মনে হয় কোনো অদৃশ্য নিরেট বস্তু একে ছিঁড়ে বেরিয়ে গেছে। তৃতীয়ত, মিল্কি ওয়ের ‘স্যাটেলাইট গ্যালাক্সি’তে অবস্থিত ‘ফরনাক্স ৬’ নামের এক অদ্ভুত তারার অস্তিত্ব।

শেষ বিষয়টি অর্থাৎ ‘ফরনাক্স ৬’-এর রহস্য ঘন ডার্ক ম্যাটারের পিণ্ড দিয়ে ব্যাখ্যা করা সম্ভব। এ তারাটি এর ছায়াপথে থাকা বিভিন্ন বস্তুকে আটকে ফেলে ও পাশ দিয়ে যাওয়া তারাগুলোকে টেনে এনে নিরেট ও ঠাসা এক তারাপুঞ্জে পরিণত করে।

অধ্যাপক ইউ বলেছেন, “সবচেয়ে বিস্ময়কর বিষয় হচ্ছে, একই কৌশল তিনটি সম্পূর্ণ ভিন্ন ক্ষেত্রে কাজ করছে; সুদূর মহাবিশ্বে, আমাদের নিজস্ব ছায়াপথে ও একটি প্রতিবেশী স্যাটেলাইট ছায়াপথে।

“এসব জায়গাতেই এমন ঘনত্ব দেখা গেছে, যা ডার্ক ম্যাটারের সাধারণ মডেল দিয়ে ব্যাখ্যা করা কঠিন। তবে এসআইডিএম মডেলে এমনটি খুব স্বাভাবিকভাবেই ঘটে।”

‘কোর-ক্ল্যাপসড এসআইডিএম হ্যালোস অ্যাজ দ্য কমন অরিজিন অফ ডেন্স পার্টার্বার্স ইন লেন্সেস, স্ট্রিমস অ্যান্ড স্যাটেলাইটস’ শিরোনামে গবেষণাটি প্রকাশ পেয়েছে বিজ্ঞানভিত্তিক জার্নাল ‘ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার্স’-এ।