भौतिकविदों ने लंबे समय से अंधेरे पदार्थ को हटाने और ब्रह्मांड के एक चौथाई हिस्से को बनाने वाले रहस्यमय पदार्थ पर वास्तविक नज़र डालने की मांग की है। अदृश्यता के लबादे के नीचे क्या छिपा है इसका एक विचार? कई छोटे, फजी कण जो एक विशाल कण की तरह व्यवहार करते हैं।
लेकिन कॉस्मोलॉजी और एस्ट्रोपार्टिकल फिजिक्स जर्नल में 28 फरवरी को प्रकाशित इस तरह के फजी, अल्ट्राइट कणों के लिए सबसे हालिया शिकार खाली हाथ आया है।
परिणामों से पता चलता है कि अगर डार्क मैटर वास्तव में इन मिनीस्कुल कणों से बना है, तो यह उतना ही मायावी है जितना कि इसका नाम बताता है, और साधारण पदार्थ के साथ बमुश्किल बातचीत करता है।
अंधेरे का दिल
डार्क मैटर ब्रह्मांड के सबसे अच्छे रहस्यों में से एक है। सामान प्रकाश के साथ बातचीत नहीं करता है, फिर भी अन्य मामले पर एक गुरुत्वाकर्षण खींचता है। हालांकि यह ब्रह्मांड में लगभग एक चौथाई द्रव्यमान और ऊर्जा बनाता है, वैज्ञानिक इसे ढूंढ नहीं सकते हैं, या यह भी पता लगा सकते हैं कि यह किस चीज से बना है।
कई वैज्ञानिक अनुमान लगाते हैं कि अंधेरे पदार्थ को कमजोर रूप से व्यापक कणों, WIMPs के साथ बातचीत में शामिल किया जा सकता है। लेकिन WIMP सिद्धांत कई मायनों में कम हैं। उदाहरण के लिए, इन कणों को आकाशगंगाओं की वेब में छोटी संरचनाएं पैदा करनी चाहिए जो खगोलविदों ने नहीं देखी हैं। इसलिए इसके बजाय, कुछ वैज्ञानिक अंधेरे पदार्थ के लिए एक और दिशा में देख रहे हैं - पराबैंगनी कणों के लिए।
हालांकि, इस बात के कई विचार हैं कि डार्क मैटर क्या हो सकता है, उनमें से किसी के पास अधिक सहायक सबूत नहीं हैं, सर्गेई ट्रोट्स्की ने कहा, पेपर के सह-लेखक और रूसी विज्ञान अकादमी में परमाणु अनुसंधान संस्थान में एक शोधकर्ता हैं। "इसलिए सभी को एक-एक करके सभी संभावनाओं पर विचार करना, अध्ययन करना और बाहर करना होगा।"
पराबैंगनी के कुछ सिद्धांत, जिन्हें फ़ज़ी, डार्क मैटर के रूप में भी जाना जाता है, एक कण का प्रस्ताव करते हैं जो कि इलेक्ट्रॉन की तुलना में लगभग 10 ^ 28 गुना हल्का होता है। यह "फ़ज़ी" डार्क मैटर इसलिए नाम दिया गया है क्योंकि इसका कम द्रव्यमान का मतलब यह धब्बा के साथ धब्बा कण की तरह अधिक कार्य करता है एक लहर की तुलना में सीमाएं। नए शोध ने सक्रिय आकाशगंगाओं से प्रकाश में इन प्रकार के कणों की तलाश करने का एक तरीका परीक्षण किया।
चूंकि डार्क मैटर ब्रह्मांड के इतने बड़े हिस्से को बनाता है, अगर यह पराबैंगनी कणों से बना है, तो उनमें से बहुत कुछ होना चाहिए। इतने सारे, वास्तव में, वे एक अद्वितीय स्थिति में मौजूद होंगे, जैसे कि एक क्षेत्र या बोस-आइंस्टीन घनीभूत - एक राज्य जहां कण, अक्सर अल्ट्रा-कूल तापमान पर, एक साथ टकराते हैं और एक के रूप में एकजुट रूप से कार्य करते हैं। जबकि व्यक्तिगत डार्क मैटर के कण प्रकाश के साथ संपर्क नहीं करते हैं - यही वजह है कि वैज्ञानिकों ने उन्हें खोजने के लिए संघर्ष किया है - बड़े पैमाने पर, क्षेत्र में ध्रुवीकरण, या प्रकाश के उन्मुखीकरण पर ध्यान देने योग्य प्रभाव होगा, क्योंकि यह अंतरिक्ष के माध्यम से बदलता है। यह क्षेत्र के घनत्व के रूप में नियमित रूप से दोलनों के रूप में होता है, प्रभाव में जिस तरह से प्रकाश क्षेत्र के माध्यम से यात्रा करता है।
सिद्धांत ने सुझाव दिया कि इस प्रभाव को कम से कम 325 प्रकाश-वर्ष में काले पदार्थ के एक क्षेत्र में देखा जा सकता है। क्षेत्र का दोलन दर सीधे पराबैंगनी अंधेरे पदार्थ कणों के द्रव्यमान पर निर्भर करता है, इसलिए इस प्रभाव को देखकर वैज्ञानिकों को उम्मीद थी कि वे अंधेरे पदार्थ के द्रव्यमान को माप सकते हैं।
अल्ट्राइट डार्क मैटर के क्षेत्रों के कारण प्रकाश के ध्रुवीकरण में परिवर्तन देखने के लिए, वैज्ञानिकों ने लॉन्ग लॉन्ग बेसलाइन एरे से अभिलेखीय आंकड़ों को देखा, जो कि सोकोरो, न्यू द्वारा संचालित 10 (82 फीट) (25 मीटर) दूरबीन से बना रेडियो टेलीस्कोप है। मेक्सिको। उन्होंने 30 आकाशगंगाओं के दिलों से प्रकाश पर ध्यान केंद्रित किया, जो जेट्स में भारी मात्रा में पदार्थ को उगलते हैं जो सैकड़ों प्रकाश-वर्ष भर खींच सकते हैं। इन आकाशगंगाओं से प्रकाश अत्यधिक ध्रुवीकृत होता है और इसका अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, इसलिए उनके बारे में दीर्घकालिक अभिलेखीय डेटा पहले से ही उपलब्ध थे।
"हम अक्सर प्रकाशित कागजात या प्राथमिक रूप से उपलब्ध डेटाबेस से सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डेटाबेस से खगोल भौतिक डेटा का उपयोग करते हैं," ट्रॉट्स्की लाइव साइंस। "लेकिन इस बार हमने अपने साथी रेडियो खगोलविदों से संपर्क किया और उन्होंने अपने स्वयं के डेटा में खोले, ध्यान से केवल अपने कार्य के लिए अवलोकन श्रृंखला का चयन किया।"
दो दशकों के आंकड़ों का विश्लेषण करते हुए, वैज्ञानिकों ने बहुत सारे दोलन पाए, लेकिन वे प्रकार नहीं थे जिनकी वे तलाश कर रहे थे। एक नियमित आवृत्ति के बिना सक्रिय गांगेय नाभिक अक्सर नाड़ी। लेकिन पराबैंगनी अंधेरे पदार्थ से दोलनों दोलन के बीच एक ही लंबाई के साथ होते हैं।
अंततः, वैज्ञानिकों ने अल्ट्रालाइट डार्क मैटर के किसी भी संकेत को नहीं देखा, कम से कम उन प्रकार के द्रव्यमानों पर जो आकाशगंगाओं के वेब में पाई जाने वाली छोटी संरचनाओं की कमी को समझा सकते थे। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि वे बिल्कुल मौजूद नहीं हैं।
“इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि एक काले पदार्थ का कण है कोई गुरुत्वाकर्षण के अलावा दृश्यमान दुनिया के साथ बातचीत, "ट्रॉट्स्की ने कहा," कुछ द्रव्यमान और कोई अन्य बातचीत के साथ इस तरह के एक कण की खोज करना बहुत कठिन होगा, हालांकि यह वास्तव में काले पदार्थ को समझाने के लिए सबसे सरल विकल्पों में से एक है। "
हालांकि नए शोध से पारंपरिक अल्ट्रालाइट डार्क मैटर की संभावना कम हो सकती है, लेकिन शोधकर्ता इसे खारिज करने के लिए तैयार नहीं हैं।
"केवल एक चीज जिसे हम अंधेरे मामले के बारे में सुनिश्चित करने के लिए जानते हैं, वह यह है कि यह ज्ञात कण भौतिकी के बाहर है," इज़राइल में तेल अवीव विश्वविद्यालय के एक खगोलविद रेनन बरकाना ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। "इसलिए, जब तक हमारे पास अंधेरे पदार्थ की प्रकृति के अवलोकन संबंधी प्रमाण नहीं हैं, हमें अनुमानों और अटकलों के बारे में सावधान रहना चाहिए ... और खुले दिमाग रखना चाहिए।"
