विदेशी डार्क मैटर सिद्धांत। यदि आप ब्रह्मांड के सभी अजीब सामान के प्रशंसक हैं, तो यह लेख आपके लिए है।
हमारे ब्रह्मांड की अधिकांश सामग्री भौतिकी के लिए पूरी तरह से अज्ञात है। यह सिर्फ एक कच्चा तथ्य है जिसकी हम सभी को आदत है। अगर आपको लगता है कि यह किसी तरह का हैब्रह्माण्ड संबंधी समस्या, एक मुद्दा जो केवल बहुत बड़े पैमाने पर उत्पन्न होता है, ठीक है, फिर मेरे पास आपके लिए बुरी खबर है। ब्रह्मांड के लिए इन रहस्यमय घटकों में से एक है - जहाँ तक हम बता सकते हैं - पदार्थ का एक रूप।
लेकिन किसी भी प्रकार का मामला नहीं है, अन्यथा हम इसे अब तक नहीं देख पाएंगे। नहीं, हमें लगता है कि यह एक तरह का हैअंधेरा मामला; ऐसा मामला जो प्रकाश के साथ केवल अंतःक्रिया नहीं करता है। कोई उत्सर्जन नहीं। कोई अवशोषण नहीं। कोई बिखराव नहीं। कुछ भी तो नहीं। और यह तथ्य कि डार्क मैटर मौजूद है, नहीं होना चाहिएउस आश्चर्य की बात है, यह होना चाहिए? आखिर किसने तय किया कि ब्रह्मांड में सब कुछ हैजरूर प्रकाश के साथ बातचीत?
किसी ने नहीं किया, और इसलिए यहां हम हैं। यदि आप एक यादृच्छिक आकाशगंगा को देखते हैं, तो वह सामान जो प्रकाश करता है - तारे, नेबुला, आदि - केवल उस आकाशगंगा में द्रव्यमान की कुल मात्रा के एक छोटे से अंश का प्रतिनिधित्व करते हैं। "सामान्य" पदार्थ और अंधेरे सामान के बीच सटीक अनुपात बहुत सारे कारकों पर निर्भर करता है, जैसे कि आकाशगंगा का गठन इतिहास। लेकिन सामान्य तौर पर, आकाशगंगा जितनी छोटी होती है, उसका उतना ही गहरा मामला होता है।
सबसे छोटी आकाशगंगाएँ, जिन्हें बौना आकाशगंगाओं के रूप में जाना जाता है, डार्क मैटर के अध्ययन के लिए एक उपयोगी प्रयोगशाला प्रदान कर सकती हैं। इन आकाशगंगाओं में, डार्क मैटर ऐसा करने के लिए स्वतंत्र है, जो डार्क मैटर बिना किसी चीज़ के हल्के-फुल्के अंदाज़ में बात करता है। यदि डार्क मैटर कुछ अजीब (अच्छी तरह से, केवल मौजूदा की तुलना में अजनबी) करता है, जैसे कि कमजोर परमाणु बल के माध्यम से खुद के साथ बातचीत करते हैं, या कई प्रकार के विदेशी कणों से बने होते हैं, तो कोई भी प्रभाव किसी बौने आकाशगंगा में कुछ की तुलना में खुद को अधिक स्पष्ट करेगा। आकाशगंगा।
यह सब बहुत अच्छा और अच्छा है, सिवाय इस बात के कि छोटे से कगार को छोड़कर, जबकि ये सभी दिलचस्प भौतिकी हुड के नीचे हो रहे हैं, इसे देखना हमारे लिए कठिन है। क्योंकि यह अंधेरा है।
कई चीजों में से एक चीज जो हम डार्क मैटर के बारे में नहीं समझते हैं वह यह है कि यह आकाशगंगाओं के कोर में कैसे व्यवहार करती है। आकाशगंगा के विकास के सरल सिमुलेशन कुछ अनुमान लगाते हैं जिन्हें "पुच्छल" कहा जाता है - एक आकाशगंगा के अन्यथा मलाईदार केंद्र में बैठे अविश्वसनीय उच्च घनत्व का एक कठिन अखरोट। लेकिन प्रेक्षण इस बात को नंगे नहीं करते हैं: उस सारे काले पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के बाद बहुत सारे तारे होने चाहिए। और सुनिश्चित करें कि आकाशगंगा के केंद्र में बहुत सारे तारे हैं, लेकिन नहींउस अनेक।
कुछ को केंद्रीय काले पदार्थ को बाहर निकालना है। यह डार्क मैटर में ही एक्सक्लूसिव इंटरैक्शन हो सकता है। यह अधिक सांसारिक कारण हो सकता है जैसे सुपरनोवा हवाएं गैस को नष्ट कर रही हैं। यह दोनों हो सकता है, या न ही।
खगोलविदों को आकाशगंगाओं और विशेष रूप से बौना आकाशगंगाओं में बहुत रुचि है, क्योंकि यह वहाँ है कि वे संभावित रूप से काले पदार्थ के बारे में बहुत कुछ सीख सकते हैं। और उनके जटिल, गड़बड़ भौतिकी के बावजूद, हमें अभी भी बौना आकाशगंगाओं का निरीक्षण, जांच और अध्ययन करने के लिए सितारों और गैस की आवश्यकता है, उम्मीद है कि हम अंतर्निहित अंधेरे पदार्थ के व्यवहार का पता लगा सकते हैं। लेकिन बौनी आकाशगंगाएं बहुत दूर, मंद और छोटी हैं - और उनके कोर भी अधिक हैं।
हम संभवतः उनके अंदर कैसे झांक सकते थे?
शुक्र है कि आकाशगंगाओं में तारकीय नागरिकों की तुलना में अधिक है। उनके पास ब्लैक होल भी हैं। उनके कोर में विशालकाय सुपरमैसिव और उनके भीतर तैरते लाखों छोटे। और तथ्य यह है कि विशालकाय ब्लैक होल अपनी मेजबान आकाशगंगाओं के कोर में एकत्र होते हैं, उपयोगी हो सकते हैं। तो शायद - यहां मेरे साथ काम करें - अगर हम किसी तरह बौने आकाशगंगाओं के अंदर ब्लैक होल के व्यवहार का अध्ययन कर सकते हैं, तो हमें अंधेरे पदार्थ की प्रकृति के कुछ सुराग मिल सकते हैं।
लेकिन ब्लैक होल भी काले और देखने में कठोर होते हैं। और छोटा। और बहुत दूर है। सौभाग्य से, हमें ब्लैक होल नहीं देखना है - हम उन्हें सुन सकते हैं।
जब ब्लैक होल टकराते हैं, तो वे स्पेसटाइम के कपड़े को इस कदर उकसाते और बिगाड़ते हैं कि वे लहरों का कारण बनते हैं, जैसे कि पानी में गिरे भारी पत्थर से फैलने वाली लहरें। गुरुत्वाकर्षण की ये तरंगें प्रकाश की गति से पूरे अंतरिक्ष में फैलती हैं, कभी-कभी थोड़ा-थोड़ा खींचती हैं और किसी भी हस्तक्षेप करने वाले पदार्थ को निचोड़ती हैं जैसा कि वे धोते हैं। वास्तव में, आपका शरीर है, जैसा कि आप इसे पढ़ते हैं, पृथ्वी के माध्यम से गुजरने वाली असंख्य गुरुत्वाकर्षण तरंगों से पोटीन के टुकड़े की तरह टग जाते हैं और दबाए जाते हैं।
गुरुत्वाकर्षण की इन तरंगों का पता लगाना कठिन है, यही वजह है कि पहले मापने वाले लोगों ने सूक्ष्म संकेतों को पकड़ने के लिए प्रकाश के हस्तक्षेप करने वाले बीम का उपयोग करने के अपने दशकों के प्रयास के लिए कुछ नोबेल पुरस्कार प्राप्त किए।
लेकिन पृथ्वी की सतह पर हमारी तीन गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशालाएं हमारे ब्लैक-होल-इनसाइड-ड्वार्फ-गैलेक्सी-टू-स्टडी-डार्क-मैटर समस्या में हमारी मदद कर सकती हैं। उन ब्लैक होल - के रूप में जाना जाता हैमध्यवर्ती बड़े पैमाने पर ब्लैक होल - मिल्की वे के यहाँ एक पता लगाने योग्य सिग्नल रास्ता बनाने के लिए बहुत छोटे हैं जब वे विलय करते हैं।
लेकिन अंतरिक्ष में एक गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला हो सकती है। प्रस्तावित LISA मिशन (जो आपके लिए खड़ा है, जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, लेजर इंटरफेरोमीटर स्पेस ऐन्टेना) में मध्यम आकार के ब्लैक होल के विलय के संकेत को देखने के लिए सही संवेदनशीलता हो सकती है, ठीक वैसे ही जैसे कि मंद मंद आकाशगंगाओं के दिलों में पाए जाते हैं।
और हाल ही में ज्यूरिख विश्वविद्यालय के टॉमस टोमफाल के नेतृत्व में एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स द्वारा स्वीकार किए गए एक नए पेपर के अनुसार, डार्क मैटर के विभिन्न मॉडल (और सामान्य प्रकाश-प्रेमपूर्ण प्रकार के साथ इसके संभावित इंटरैक्शन) कितनी बार और कितनी जल्दी प्रभावित कर सकते हैं बौना आकाशगंगाओं में ब्लैक होल विलीन हो जाते हैं, जो कुछ ऐसा है जिसे LISA अलग कर सकता है।
यह डार्क मैटर को समझने का एक गोल रास्ता है, लेकिन इस तरह के रूप में एक समस्या के रूप में, यह एक आशाजनक है।
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