ডার্ক ম্যাটার কি?

আমাদের মহাকাশের মোটামুটি শতকরা প্রায় ৮০ ভাগ এমন পদার্থ দিয়ে তৈরি যা বিজ্ঞানীরা পর্যবেক্ষণ করতে পারেন না। এই শতকরা ৮০ ভাগের পদার্থই ডার্ক ম্যাটার নামে বিজ্ঞানীদের কাছে পরিচিত। এই ডার্ক ম্যাটারের নাম এমন হবার কারণ এই পদার্থ থেকে কোনও আলো বা শক্তির বিকিরণ হয়না। কিন্তু কেন বিজ্ঞানীরা মনে করেন মহাকাশের বেশীরভাগ অংশই এই ধরণের পদার্থ দিয়ে তৈরি?

১৯৫০ এর দশকের সময় যখন বিজ্ঞানীরা যখন থেকে মিল্কিওয়ের বাইরের গ্যালাক্সী পর্যবেক্ষণ শুরু করেন তখনই তারা বুঝতে পারেন যে মহাকাশের বেশীরভাগ অংশ এমন পদার্থের সমন্বয়ে তৈরি যা আমরা খালি চোখে দেক্তে পাই না। এরপর থেকে ডার্ক ম্যাটার নিয়ে বিজ্ঞানীদের সমর্থন বাড়তে থাকে। কিন্তু এর স্বপক্ষে কোনও শক্ত প্রমাণ পাওয়া যায়নি।

ইয়েল ইউনিভার্সিটির একজন গবেষক পাইটার ভ্যান ডক্কুম বলেন “নক্ষত্রের গতি থেকে জানা যায় তাতে কি পরিমাণ পদার্থ আছে। কোন পদার্থ দিয়ে এসব নক্ষত্র তৈরি তা গুরুত্বপূর্ণ নয়।“ এ থেকে ভ্যান ডক্কুমের গবেষণা দল “ড্রাগনফ্লাই ৪৪” নামে একটি গ্যালাক্সীর আবিষ্কার করেন যার প্রায় সম্পূর্ণটাই ডার্ক ম্যাটারের তৈরি।

মহাকাশের যে পদার্থ আমাদের পরিচিত তার নাম হল “ব্যারিয়নিক ম্যাটার”, যা প্রোটন, নিউট্রন ও ইলেক্ট্রনের তৈরি। ডার্ক ম্যাটার হয়ত ব্যারিয়নিক ম্যাটার দিয়ে তৈরি হতেও পারে আবার নাও পারে। কিন্তু মহাবিশ্বের উপাদান সমূহকে একত্রিত রাখতে হলে ডার্ক ম্যাটারের পরিমাণ শতকরা প্রায় ৮০ ভাগ হতেই হবে। আগেই বলা হয়েছে এই নিরুদ্দেশ পদার্থ ব্যারিয়নিক পদার্থের তৈরি হতেও পারে, কিন্তু আমরা কোনও কারনে তা এখনও ডিটেক্ট করতে পারছিনা। সন্দেহের তালিকায় যেসব বস্তু আছে তা হল অনুজ্বল ব্রাউন ডোয়রফ, হোয়াইট ডোয়রফ এবং নিউট্রিনো স্টার। সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোলও এই তালিকার ভেতর হতে পারে। বিজ্ঞানীরা যে নিরুদ্দেশ পদার্থের খোঁজ করছেন মহাকাশে তার ভুমিকা সাধারণ ব্যারিয়নিক পদার্থের চেয়েও বেশী হতে পারে। কারণ অন্যান্য যেসব উপাদান আছে তা বলছে ডার্ক ম্যাটার সাধারণ পদার্থের চেয়ে অনেক আকর্ষণীয়।

বেশীরভাগ বিজ্ঞানীদের মতে ডার্ক ম্যাটার নন-ব্যারিয়নিক পদার্থের তৈরি। এদের মাঝে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল ডব্লিউআইএমপিএস বা উইকলি ইন্টার‍্যাক্টিং ম্যাসিভ পারটিকেল। এই ধরণের কণার ভর প্রোটনের চেয়ে প্রায় শতগুন বেশী। কিন্তু সাধারণ পদার্থের সাথে এর খুবই কম মিথস্ক্রিয়ার জন্য এটাকে ডিটেক্ট করা প্রায় অসম্ভব। নিউট্রালিয়ন্স, প্রস্তাবিত আরেক ধরণের পদার্থ যা নিউট্রিনো’র চেয়ে ভারী এবং কম গতিসম্পন্ন। এই সব কণাগুলি বাস্তবে এখন পর্যন্ত ডিটেক্ট করা যায়নি।

“স্টেরাইল নিউট্রনো” ডার্ক ম্যাটারের কণা হিসেবে আরেকটি দাবীদার। নিউট্রিনো সে ধরণের কণা যা সাধারণ পদার্থের তৈরি নয়। সূর্য থেকে নিউট্রিনো’র একটি ধারা পৃথিবীর দিকে আসে। কিন্তু সমস্যা হল এটি পৃথিবী এবং এর বাসিন্দাদের ভেদ করে চলে যায়। তাই এটাকে ডিটেক্ট করা যায় না। তিন ধরণের নিউট্রিনো আছে, স্টেরাইল নিউট্রিনো হল চতুর্থ ধরনের নিউট্রিনো। এই ধরনের নিউট্রিনো সাধারণ পদার্থের সাথে শুধুমাত্র গ্র্যাভিটির সাহায্যে মিথস্ক্রিয়া করে। স্মলার নিউট্রল এক্সিয়ন এবং আনচার্জড ফোটিনোও ডার্ক ম্যাটারের উপাদান হিসেবে দাবীদার।